本書在梳理和總結海洋天然氣水合物開采面臨的出砂問題挑戰(zhàn)、國內外研究進展的基礎上, 分析天然氣水合物開采過程中儲層力學性能的劣化產砂機理, 利用實驗模擬和數(shù)值模擬相結合的手段刻畫不同生產工況下地層泥砂的運移產出規(guī)律, 建立針對南海北部泥質粉砂型天然氣水合物儲層的井底控砂參數(shù)優(yōu)選方法和井底控砂介質綜合工況評價方法, 提出以水平井為代表的復雜結構井宏觀出砂調控理念和方法, 介紹基于地質-工程一體化理念的提產-控砂-降本一體化開采新思路與方法, 為我國海洋天然氣水合物開發(fā)提供科學理論指導和技術參考。
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目錄
叢書序一
叢書序二
叢書前言
前言
第一章緒論1
第一節(jié)天然氣水合物能源開發(fā)現(xiàn)狀1
第二節(jié)出砂對歷次天然氣水合物試采的影響6
第三節(jié)出砂管控體系的基本內涵12
第四節(jié)天然氣水合物開采出砂管控研究進展15
參考文獻21
第二章含水合物沉積物的力學性質25
第一節(jié)實驗儀器與實驗原理25
第二節(jié)砂質含水合物沉積物的力學性質31
第三節(jié)砂質水合物儲層抗剪強度快速評價方法41
第四節(jié)水合物互層狀分布條件下的儲層破壞機制47
第五節(jié)泥質粉砂水合物儲層的力學性質55
參考文獻64
第三章水合物儲層泥砂運移產出特征實驗模擬66
第一節(jié)砂質儲層水合物已分解區(qū)內的泥砂顆粒遷移特征66
第二節(jié)砂質儲層水合物分解過程中的泥砂遷移特征73
第三節(jié)泥質粉砂地層水合物已分解區(qū)泥砂運移產出特征94
第四節(jié)水力割縫工況下泥質粉砂地層的出砂特征105
參考文獻112
第四章水合物儲層出砂預測模型與數(shù)值分析方法114
第一節(jié)水合物儲層出砂預測的理論基礎與基本假設114
第二節(jié)砂質沉積物中砂粒啟動運移臨界流速模型119
第三節(jié)基于連續(xù)-離散介質耦合的水合物儲層出砂數(shù)值模擬127
第四節(jié)顆粒級出砂模擬方法的建立與應用145
參考文獻156
第五章水合物開采井控砂參數(shù)設計方法158
第一節(jié)水合物開采控砂方式優(yōu)選158
第二節(jié)常規(guī)機械控砂精度設計方法169
第三節(jié)水合物開采井“防粗疏細”控砂精度設計方法179
第四節(jié)基于“防粗疏細”理念的礫石尺寸優(yōu)選方法186
第五節(jié)水合物開采井新型控砂介質與控砂方法191
參考文獻194
第六章水合物開采井控砂介質工況模擬與分析196
第一節(jié)控砂介質的基本失效形式與綜合模擬方法196
第二節(jié)篩管類控砂介質泥質堵塞特征200
第三節(jié)水合物二次形成誘發(fā)的控砂介質堵塞特征207
第四節(jié)機械篩管擋砂濾網(wǎng)介質的沖蝕失效218
第五節(jié)機械篩管的整體沖蝕失效228
第六節(jié)礫石填充層的沖蝕失效及影響因素233
參考文獻236
第七章水合物開采水平井出砂調控原理與方法238
第一節(jié)水合物開采水平井出砂預測方法238
第二節(jié)水合物開采水平井礫石充填控砂參數(shù)設計方法240
第三節(jié)水平井筒中氣液兩相攜砂-沉砂動態(tài)分析253
第四節(jié)水合物泥質粉砂攜砂系統(tǒng)協(xié)調優(yōu)化方法260
參考文獻264
第八章水合物儲層出砂管控體系新技術與新方法267
第一節(jié)水合物開采出砂室內模擬新方法267
第二節(jié)基于出砂調控理念的水合物開采新方法282
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