Описание гидродинамических и температурных полей при разработке газогидратных пластов

Abstract

The paper presents the theoretical model and opportunity analysis of the gas production from gas hydrate reservoirs only by means of thermal reserves of both fields and surrounding rock formations. Since, according to the geologic data, the field radii are typically within the order of ten kilometers, and the field thickness – several tens of meters, in this paper we consider a hypothetical homogeneous reservoir in the form of a pancake with characteristic linear dimensions corresponding to the real fields. It is expected that the gas hydrate reservoir is partially saturated with gas hydrates and free gas. It is revealed that the rate of decline of hydrate saturation in the period of field deactivation is much lower than in the period of gas extraction. The influence of the formation thickness on the development of the gas hydrate reservoir is studied. For the reservoirs with the thickness of several tens of meters, the minimum time of field exploitation required for the complete decomposition of hydrates is observed in cyclic operation, when the regime of gas extraction alternates the following field deactivation.

В работе построена теоретическая модель и проанализирована возможность добычи газа из газогидратных пластов только за счет тепловых резервов как самих месторождений, так и окружающих пласт горных пород. Поскольку, согласно геологическим данным, радиусы месторождений составляют порядка десятка километров, а их толщина – несколько десятка метров, то в работе рассматривается гипотетический однородный пласт в форме цилиндра с характерными линейными размерами, соответствующими реальным залежам. Предполагается, что газогидратный пласт частично насыщен газогидратом и частично – газом в свободном состоянии. Выявлено, что темп снижения гидратонасыщенности в период консервации значительно ниже, чем в период отбора газа. Изучено влияние толщины пластов на эволюцию газогидратного пласта. Установлено, что для пластов толщиной в несколько десятков метров наименьшее время эксплуатации месторождения, необходимое для полного разложения гидрата, наблюдается при циклическом режиме, когда режим отбора газа чередуется последующей консервацией месторождения.