CO₂水合物盖层

抑制沉降逾一倍

在天然气水合物储层上覆层原位形成的CO₂水合物盖层，通过地层抬升显著抑制减压开采引起的地层沉降，尤其适用于水平井和多分支井系统。

Ye, Hongyu · Yao, Yuanxin · 陈道毅 · Jingyu, Chen · 吴学震 · 李大勇 · Zi, Mucong

Journal of Cleaner Production 2024

具体参数

CO₂水合物转化率

{'zh': '28', 'en': '28'} %

地层沉降减少率

{'zh': '103.4', 'en': '103.4'} %

最佳CO₂注入速率

{'zh': '40000', 'en': '40000'} m³/d

技术优势

沉降减少逾一倍

CO₂水合物盖层的形成引起地层抬升，从而抵消减压开采引起的地层沉降；水平井工况下沉降减少约103.4%。

原位形成，转化率可观

CO₂注入上覆层后可原位形成水合物盖层，转化率约28%，并阻止残余液态CO₂因密度差而上逸。

存在最优注入速率

注入过多CO₂可能因压力升高使部分游离气转化为水合物而不利于产气，本研究中最佳注入速率为40,000 m³/d。

水平井与多分支井更优

CO₂水合物转化率、气水比和最大地层位移等指标显示，带CO₂水合物盖层的水平井系统优于垂直井系统，多分支井系统优于单方向井系统。

应用场景

• 天然气水合物开采：用于在减压开采前形成盖层，抑制地层沉降，提高开采安全性。
• 储层地质力学：用于分析盖层引起的抬升与沉降抵消机制，评估储层力学响应。
• 碳封存：以水合物形式封存CO₂，同时强化储层稳定性。
• 海洋工程：为海洋水合物开采提供井型和注入参数优化方案。