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申请/专利权人：西南石油大学

摘要：本发明公开了一种水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，包括以下步骤：S1：构建物理模型；S2：进行基质网络划分及物理参数赋予；S3：确定自生热液体注入工艺方案；S4：初始化或更新物理参数；S5：构建渗流场计算模型，计算压力分布和流速分布；S6：构建化学场计算模型，计算反应速率；S7：构建温度场计算模型，计算温度分布；S8：构建水合物相变分解计算模型，计算水合物相变速率；S9：重复S4‑S8直至当前时步收敛，收敛后计算孔隙度和渗透率；S10：重复S4‑S9直至完成所有时步，计算当前工艺方案最终温度场影响距离，并判断其是否达到目标距离；若未达到则重复S3‑S10；反之则当前工艺方案即为最终工艺方案。本发明能够优化水合物藏自生热液体注入工艺。

主权项：1.一种水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：构建水合物藏注入自生热液体物理模型，所述水合物藏注入自生热液体物理模型包括气液两相渗流模型、化学反应模型、热传导模型和水合物相变分解动力学模型；S2：对所述水合物藏注入自生热液体物理模型进行基质网络划分及物理参数赋予；S3：确定一套自生热液体注入工艺方案；S4：初始化或更新所述水合物藏注入自生热液体物理模型的物理参数；S5：基于有限体积法构建渗流场计算模型，模拟计算压力分布和流速分布；基于有限体积法构建渗流场计算模型具体包括以下子步骤：S51：根据达西渗流规律，建立气液两相渗流运动方程： 式中：vg、vw分别为通过多孔介质的气相、液相流速；Krg、Krw分别为气相、液相相对渗透率；K为比例系数；μg、μw分别为气相、液相的流动粘度；分别为气相、液相的压力梯度；S52：引入连续性方程，考虑多孔介质真实流动空间及水合物相变分解并相应增加源项： 式中：为孔隙度；Sw、Sg、Sh分别为液相饱和度、气相饱和度、水合物饱和度；ρw、ρg、ρh分别为液相密度、气相密度、水合物密度；t为时间；为散度算子；分别为水合物相变分解导致的液、气、水合物质量变化源项；qw、qg分别为与液、气相关的其他源项；S6：基于有限体积法构建化学场计算模型，模拟生热化学反应，计算反应速率；所述化学场计算模型为： 式中：C为自生热反应物的质量浓度；D为反应物扩散系数；x、y、z分别为三维直角坐标系的三个方向；qC为与反应物注入有关的源项；Ract为反应物反应消耗速率；S7：基于有限体积法构建温度场计算模型，模拟计算温度分布；所述温度场计算模型为： 式中：为水合物储层的平均密度；cg、cw分别为水合物储层平均比热容、水比热容、天然气比热容；为温度随时间的变化率；为水合物储层的平均导热系数；T为温度；Qh为水合物分解的相变潜热；QC为单位时间单位质量反应物反应所释放的热量；S8：构建水合物相变分解计算模型，计算水合物相变速率；S9：在一个时步内重复步骤S4-S8直至计算收敛，收敛后进行孔隙度和渗透率演化计算；S10：重复步骤S4-S9模拟下一个时步，直至完成所有时步模拟，计算当前工艺方案最终温度场影响距离，并判断其是否达到目标温度场影响距离；若当前工艺方案最终温度场影响距离未达到目标温度场影响距离，则优化步骤S3的工艺方案，重复步骤S3-S10；若当前工艺方案最终温度场影响距离达到目标温度场影响距离，则当前工艺方案即为最终优化后的水合物藏自生热液体注入工艺方案。

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