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大尺度全尺寸可燃冰開采試驗裝備面世

   2021-12-13 中國科學(xué)報

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核心提示:  中國科學(xué)院廣州能源研究所研究員李小森團隊針對海域天然氣水合物(俗稱可燃冰)野外試采風(fēng)險大、成本高等

中國科學(xué)院廣州能源研究所研究員李小森團隊針對海域天然氣水合物(俗稱可燃冰)野外試采風(fēng)險大、成本高等難點問題,基于我國南海天然氣水合物成藏條件,歷時3年自主研制出國際首套有效體積2585升、最大模擬海深3000米的大尺度全尺寸開采井天然氣水合物三維綜合試驗開采系統(tǒng)。

據(jù)了解,該系統(tǒng)突破了水合物重塑、縮尺模擬尺度效應(yīng)等技術(shù)難點,建立了高壓儲層模擬器縮尺相似設(shè)計理論與技術(shù),解決了高壓三維儲層模擬器空間尺寸、強度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計難題;突破了水合物藏地質(zhì)分層構(gòu)建難題,構(gòu)建出符合實際水合物藏的地質(zhì)分層結(jié)構(gòu);解決了地層溫壓環(huán)境及地溫梯度精確模擬與控制、氣體溶解循環(huán)、恒溫恒壓注氣注液技術(shù)、高壓氣液兩相流在線測量等技術(shù)難題,形成了實際水合物藏真實重塑制備技術(shù);開發(fā)出新型全尺寸開采井筒和多級防砂控砂技術(shù)及井網(wǎng)部署方案。

該系統(tǒng)是當(dāng)前國際規(guī)模最大、模擬海深最深、技術(shù)水平國際領(lǐng)先的天然氣水合物開采試驗裝備,與已有開采模擬設(shè)備構(gòu)成多尺度天然氣水合物三維綜合試驗開采平臺。

李小森團隊利用該系統(tǒng)開展了大量試驗研究,形成了天然氣水合物高效開采與控制技術(shù)體系,顯著提高了天然氣水合物開采的經(jīng)濟性、安全性,降低了試采風(fēng)險,為我國南海天然氣水合物“生產(chǎn)性”試采和“商業(yè)化”開采提供了基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)化開采方案。


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