天然气水合物热采效率实时评价

热激法是分解水合物的重要方法,由于对水合物体系热物理参数变化特征缺少定量描述,现有的评价方法不能实现水合物热采效率的实时评价,缺少对热采过程中的热采效率变化特征的明确认识,将影响对水合物热采效率的正确评价。利用自制实验装置,开展不同间壁换热温度的天然气水合物热采实验,结合前人实验研究成果,利用数学统计方法,研究水合物体系热物理参数的定量变化特征,同时,结合热采实验的实时数据,利用不稳定传热理论,对天然气水合物间壁热采过程中的纯能量效率进行实时计算,实现了天然气水合物热采效率的实时评价。研究结果表明:在一定温度范围内,水合物体系的热物理参数与温度呈线性关系;天然气水合物间壁换热开采的纯能量效率为0~7,热采前期上升快,后期变缓;在热采初期,间壁温度越高,纯能量效率越高,随后趋势改变。热激法分解天然气水合物时,在热采初期采用较高温度,适时转换较低温度的变温热采模式,能够取得较好的水合物开采效果。

天然气水合物间壁热采实验研究

利用温度震荡法合成高质量水合物,开展不同间壁换热温度的定容分解开采天然气水合物实验,研究热采过程中产气量和天然气水合物体系导入热量的变化规律,提出纯能量效率概念,同时结合传热学理论,实现了纯能量效率的计算。结果表明:天然气水合物间壁换热开采的纯能量效率介于10~40,间壁温度30℃时的纯能量效率最高,间壁温度增大,整个间壁热采过程的纯能量效率和单位时间的纯能量效率逐渐降低。在天然气水合物间壁热采时,应尽量控制热量的沿程热损失和外逸热损失,使用较低的间壁温度,能够取得较好的水合物开采效益。