CN114059974A - 海域水合物藏径向井复合液固相变材料的防砂方法、装置及实验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种海域水合物藏径向井复合液固相变材料的防砂方法、装置及实验方法，该防砂方法包括如下步骤：利用空化射流对储层进行改造，形成水合物储层多方向、多层位上钻多条径向井；以液相形式注入液‑固相变支撑剂充填所述径向井，以发生相变后形成固相颗粒对所述径向井有效支撑；利用液‑固相变支撑剂形成的不同粒径的固相颗粒在所述径向井中充填，以在地层内部对产出的泥砂阻挡和控制。
Description
技术领域
本发明实施例涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种海域水合物藏径向井复合液固相变材料的防砂方法、装置及实验方法。
背景技术
天然气水合物作为一种清洁能源，凭借其储量丰富、燃烧效率高、环境污染小的优势，成为未来新能源的重点开发对象。但传统的降压开采方法井底压降波及范围有限导致水合物分解效率低，水合物产能远远不能满足商业开发需求。此外，我国海域水合物藏岩性主要是泥质粉砂，处于弱固结甚至未固结状态。开发过程中水合物分解势必会造成沉积物颗粒胶结强度减弱，进而引起沉积物颗粒脱落、出砂等系列问题。
增大水合物储层井底压降波及范围提高水合物分解效率，提供水合物分解后流体有效渗透率通道，预防和控制储层泥砂大量产出以降低其对储层和井筒的危害是目前水合物降压开采亟需解决的关键问题。
在水合物藏储层改造方面，目前尚未有成熟可行的技术见诸报道。全球范围内的多次试采也未采用储层改造技术，这也直接导致了水合物试采产能低，无法满足商业开采需求。但以降压法为主，辅助其他方式促进水合物分解的水合物开发方法是目前公认的最具商业开采潜力的方法。在水合物藏防砂方面，机械滤砂管类防砂和砾石充填防砂是当前水合物藏防砂与控砂理论研究和现场试采应用最广泛的两种工艺。但这两种防砂工艺作用范围都局限在井筒周围，属于近井防砂工艺。我国海域第二次水合物试采已尝试采用了筛管+砾石充填防砂技术。砾石充填防砂发挥了控砂与防砂的效果，但泥质粉砂水合物地层使砾石易嵌入、难输送，其控砂与防砂范围也仅局限井筒周围(仅井筒周围几米范围)。
目前水合物防砂的研究都局限在机械滤砂管类防砂和砾石充填防砂为主的近井防砂技术，现有的实验装置也都是围绕直井或水平井井筒进行机械滤砂管类防砂和砾石充填防砂方面展开，缺乏深入储层内部进行远井防砂工艺、相关模拟装置以及实验方法。
因此，如何提高水合物藏井底压降波及范围促进水合物分解，同时将挡砂介质输送到水合物藏储层内部，增大防砂与控砂范围，实现深入水合物储层内部进行远井防砂与控砂是目前天然气水合物开采面临的难题。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种海域水合物藏径向井复合液固相变材料的防砂方法、装置及实验方法，旨在解决如何提高水合物藏井底压降波及范围促进水合物分解，同时将挡砂介质输送到水合物藏储层内部，增大防砂与控砂范围，实现深入水合物储层内部进行远井防砂与控砂的问题。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供一种海域水合物藏径向井复合液固相变材料的防砂方法，包括如下步骤：
利用空化射流对储层进行改造，形成水合物储层多方向、多层位上钻多条径向井；
以液相形式注入液-固相变支撑剂充填所述径向井，以发生相变后形成固相颗粒对所述径向井有效支撑；
利用液-固相变支撑剂形成的不同粒径的固相颗粒在所述径向井中充填，以在地层内部对产出的泥砂阻挡和控制。
为了实现上述目的，本发明还提供一种利用上述防砂方法进行防砂模拟的模拟装置，包括：
水合物沉积物反应釜，所述水合物沉积物反应釜呈筒状设置，且内部形成有模拟径向井、所述水合物沉积物反应釜的壁面开设有与所述模拟径向井连通的入液口，所述水合物沉积物反应釜的一端封闭，另一端具有可拆部，所述可拆部设有与所述模拟径向井连通的出液口；
气液混合器，可选择地与所述入液口或者出液口连接；以及，
增压装置，与所述气液混合器连接。
优选地，还包括集砂器，所述集砂器可选择地与所述出液口连接。
优选地，还包括储液罐，所述储液罐与所述集砂器连接。
优选地，所述增压装置包括压缩机和泵，所述压缩机和泵分别连接至所述气液混合器。
优选地，所述水合物沉积物反应釜的内壁设有温度传感器和压力探针。
为了实现上述目的，本发明还提供一种利用上述的模拟装置进行水合物藏内部防砂与控砂实验的实验方法，包括：
将水合物藏现场取样的泥质粉砂填在水合物沉积物反应釜内；
将出液口与气液混合器连接，并在气液混合器内充填液-固相变支撑剂；
通过增压装置，将气液混合器内的液-固相变支撑剂经出液口注满模拟径向井；
静置，直至液-固相变支撑剂完全反应形成固相颗粒，以作为挡砂介质；
控制水合物沉积反应釜内的实验温度和压力满足水合物生成条件；
关闭出液口，并将气液混合器与入液口连接，气液混合器内依次充填第一液体和第一气体；
利用增压装置经进液口将第一液体注入水合物沉积反应釜的泥质粉砂内，再注入第一气体；
在实验温度和压力下使水合物沉积物反应釜泥质粉砂内完全原位生成水合物；
通过温度、压力控制系统降低压力，使水合物沉积物反应釜内水合物分解，以模拟水合物降压生成过程；
利用增压装置，利用气液混合器持续向水合物沉积物反应釜内注入气体和第一液体作为携带泥砂运移介质，以通过气液将水合物降压生成过程中脱落的泥砂携带运移，并通过充满挡砂介质的模拟径向井，经出液口流出；
通过分析经出液口流出的泥质粉砂数量、粒径情况，对模拟径向井复合液-固相变材料防砂效果进行评价。
优选地，所述第一气体为甲烷气体；第一液体为水。
本发明利用空化射流在水合物储层多方向、多层位上钻多条径向井对储层进行立体改造，增大井底压降波及范围，促进水合物分解，以液相形式注入液-固相变支撑剂充填径向井，随后发生相变生成固相颗粒实现对径向井有效支撑，防止径向井坍塌的同时为水合物分解后流体运移提供流动通道，利用液-固相变支撑剂形成的不同粒径固相颗粒在径向井中充填，实现在地层内部对产出泥砂的阻挡和控制，增大控砂与防砂范围。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本发明提供的径向井和井筒的一示意图：
图2为图1中液-固相变支撑剂填充径向井的局部示意图；
图3为本发明提供的防砂模拟的模拟装置的一实施例的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种海域水合物藏径向井复合液固相变材料的防砂方法，请参阅图1和图2，该海域水合物藏径向井复合液固相变材料的防砂方法包括如下步骤：
步骤S110，利用空化射流对储层进行改造，形成水合物储层多方向、多层位上钻多条径向井；
通过空化射流在水合物储层多方向、多层位上钻多条径向井对储层进行立体改造，增大井底压降波及范围，促进水合物分解。
步骤S120，以液相形式注入液-固相变支撑剂充填所述径向井，以发生相变后形成固相颗粒对所述径向井有效支撑；
以液相形式注入液-固相变支撑剂充填径向井，随后发生相变生成固相颗粒实现对径向井有效支撑，防止径向井坍塌的同时为水合物分解后流体运移提供流动通道。
步骤S130，利用液-固相变支撑剂形成的不同粒径的固相颗粒在所述径向井中充填，以在地层内部对产出的泥砂阻挡和控制。
利用液-固相变支撑剂形成的不同粒径固相颗粒在径向井中充填，实现在地层内部对产出泥砂的阻挡和控制，增大控砂与防砂范围。
本发明通过空化射流在水合物储层多方向、多层位上钻多条径向井对储层进行立体改造，增大井底压降波及范围，促进水合物分解。利用形成的径向井将液相材料输送到水合物藏内部，然后利用其发生相变生成固相材料作为挡砂介质进行储层内部远井防砂与控砂。
为了实现上述目的，本发明还提供一种利用上述的防砂方法进行防砂模拟的模拟装置，请参阅图3该模拟装置包括水合物沉积物反应釜1、气液混合器2、以及增压装置，所述水合物沉积物反应釜1呈筒状设置，且内部形成有径向井、所述水合物沉积物反应釜1的壁面开设有与所述模拟径向井4连通的入液口11，所述水合物沉积物反应釜1的一端封闭，另一端具有可拆部，所述可拆部设有与所述模拟径向井4连通的出液口12，气液混合器2可选择地与所述入液口11或者出液口12连接，增压装置与所述气液混合器2连接。
本发明提出的防砂模拟的模拟装置主要用于模拟利用模拟径向井4将液-固相变材料输送到水合物藏储层内部，并作为挡砂介质进行水合物藏内部防砂与控砂实验模拟研究。
气液混合器2作为气体(以甲烷为主)和液相水的中间容器，其作用是作为气、液混合的中间容器，在本实施例中，气液混合器2用于向水合物沉积物反应釜1中提供用于水合物原位生成所需的甲烷气体和水，以及后续水合物分解产出泥砂过程中，持续提供携带泥砂运移的气、水。
增压装置可将实验所需气体和液体注入气液混合器2，并沿管线进一步进入后续装置中，主要用于水合物生成过程中甲烷气体和水的注入，以及后续水合物分解产出泥砂过程中，持续的气、液注入带动泥砂产出。在本实施例中，增压装置包括压缩机31和泵32，所述压缩机31和泵32分别连接至所述气液混合器2
水合物沉积物反应釜1呈环空圆筒状，环空内壁面为割缝钢管，环空内可充填泥质粉砂作为原位生成水合物沉积物骨架。泥质粉砂以及气、液流体可通过环空内壁面上的割缝(入液口11)进入到模拟径向井4内，模拟水合物储层出砂过程。水合物沉积物反应釜1一端面封闭，另一端面采用内嵌螺母可进行拆装，实现泥质粉砂装填和清除。
该模拟装置还包括集砂器5，所述集砂器5可选择地与所述出液口12连接。优选地，该模拟装置还包括储液罐6，所述储液罐6与所述集砂器5连接。设于可拆装端面中间的出液口12，通过管线与集砂器5和储液罐6相连，作为水合物沉积物反应釜1内产出泥砂和多余气、液运移流动的出口。在本实施例中，水合物沉积物反应釜1圆柱形壁面外侧装有六个入液口11，与气液混合器2相连，实现气液混合器2中的流体均匀地注入到水合物沉积物反应釜1内模拟径向井4位于水合物沉积物反应釜1环空内，其内部可预充填液-固相变材料，待其发生相变生成固相材料作为挡砂介质。模拟径向井4井筒轴线与水合物沉积物反应釜1上的出液口12对齐，保证产出的气、液、泥砂可通过出液口12进入集砂器5和储液罐6。集砂器5和储液罐6通过管线与出液口12相连，其作用是分别收集实验过程中产出的泥砂和废液。
壁面内侧设有压力与温度控制系统7，具体地装有多个温度传感器和压力探针，用于采集实验过程水合物沉积物反应釜1内的温度和压力数据。优选地，温度、压力控制系统为数字集成控制面板，通过将反应釜内温度传感器和压力探针采集到的数据反馈到控制面板，可实时监测反应釜内温度和压力，并可根据实验条件调整实验过程中的温度和压力，以满足水合物的生成和分解条件。
为了实现上述目的，本发明还提供一种利用上述的模拟装置进行水合物藏内部防砂与控砂实验的实验方法，该实验方法包括：
步骤S311，将水合物藏现场取样的泥质粉砂填在水合物沉积物反应釜1内；
具体地，打开水合物沉积物反应釜1的可拆装端面，将水合物藏现场取样获得的泥质粉砂逐层压实装填在水合物沉积物反应釜1内，拧紧内嵌螺母将该端面安装完整。
步骤S312，将出液口12与气液混合器2连接，并在气液混合器2内充填液-固相变支撑剂；
具体地，将出液口12与气液混合器2连接，并接入温度、压力控制系统管线，气液混合器2内充填足量的液-固相变材料，然后将水合物沉积物反应釜1的出液口12与之相连。
步骤S313，通过增压装置，将气液混合器2内的液-固相变支撑剂经出液口12注满径向井；
具体地，启动泵32将液-固相变材料经管线通过出液口12注入到径向井内，待注入压力出现迅速增长时表明已填满，关泵32停止注入。
步骤S314，静置，直至液-固相变支撑剂完全反应形成固相颗粒，以作为挡砂介质；
具体地，静置足够时间待液-固相变材料完全反应形成固相颗粒作为挡砂介质。
步骤S315，控制水合物沉积反应釜内的实验温度和压力满足水合物生成条件；
具体地，将上述充填了泥质粉砂和液-固相变材料的水合物沉积物反应釜1接入温度、压力控制系统，根据实验要求设定实验温度和压力，满足水合物生成条件。
步骤S316，关闭出液口12，并将气液混合器2与入液口11连接，气液混合器2内依次充填第一液体和第一气体；
在本实施例中，所述第一气体为甲烷气体；第一液体为水。
具体地，将气液混合器2内重新依次充填水和甲烷气体，并经管线与压缩机31、泵32、水合物沉积物反应釜1的入液口11相连。
步骤S317，利用增压装置经进液口将第一液体注入水合物沉积反应釜的泥质粉砂内，再注入第一气体；
具体地，先利用泵32将一定量的水经入液口11打入水合物沉积物反应釜1的泥质粉砂内，随后充入足量的甲烷气体，打开出液口12开关，将多余的气体排出。
步骤S318，在实验温度和压力下使水合物沉积物反应釜1泥质粉砂内完全原位生成水合物；
步骤S319，通过温度、压力控制系统降低压力，使水合物沉积物反应釜1内水合物分解，以模拟水合物降压生成过程；
具体地，通过温度、压力控制系统降低压力，使水合物沉积物反应釜1内水合物分解，模拟水合物降压生产过程，此时会有部分泥砂因为水合物分解二发生脱落。
步骤S320，利用增压装置，利用气液混合器2持续向水合物沉积物反应釜1内注入气体和第一液体作为携带泥砂运移介质，以通过气液将水合物降压生成过程中脱落的泥砂携带运移，并通过充满挡砂介质的径向井，经出液口12流出；
具体地，打开压缩机31和泵32，利用气液混合器2持续向水合物沉积物反应釜1内注入气体和液体，作为携带泥砂运移介质。气液会将脱落的泥砂携带运移通过充满挡砂介质的径向井，经出液口12流出。
优选地，产出的固体泥砂和液体水分别由集砂器5和储液罐6收集。
步骤S321，通过分析经出液口12流出的泥质粉砂数量、粒径情况，对径向井复合液-固相变材料防砂效果进行评价。
基于上述实验方法，可以分析不同挡砂介质粒径、携砂液流速、泥质含量、粉砂粒径等因素对径向井复合液-固相变材料防砂效果的影响，对上述影响因素进行优化，指导工程方案设计。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种海域水合物藏径向井复合液固相变材料的防砂方法，其特征在于，包括如下步骤：
利用空化射流对储层进行改造，形成水合物储层多方向、多层位上钻多条径向井；
以液相形式注入液-固相变支撑剂充填所述径向井，以发生相变后形成固相颗粒对所述径向井有效支撑；
利用液-固相变支撑剂形成的不同粒径的固相颗粒在所述径向井中充填，以在地层内部对产出的泥砂阻挡和控制。
2.一种利用如权利要求1所述的防砂方法进行防砂模拟的模拟装置，其特征在于，包括：
水合物沉积物反应釜，所述水合物沉积物反应釜呈筒状设置，且内部形成有模拟径向井、所述水合物沉积物反应釜的壁面开设有与所述模拟径向井连通的入液口，所述水合物沉积物反应釜的一端封闭，另一端具有可拆部，所述可拆部设有与所述模拟径向井连通的出液口；
气液混合器，可选择地与所述入液口或者出液口连接；以及，
增压装置，与所述气液混合器连接。
3.如权利要求2所述的模拟装置，其特征在于，还包括集砂器，所述集砂器可选择地与所述出液口连接。
4.如权利要求3所述的模拟装置，其特征在于，还包括储液罐，所述储液罐与所述集砂器连接。
5.如权利要求2所述的模拟装置，其特征在于，所述增压装置包括压缩机和泵，所述压缩机和泵分别连接至所述气液混合器。
6.如权利要求2所述的模拟装置，其特征在于，所述水合物沉积物反应釜的内壁设有温度传感器和压力探针。
7.一种利用如权利要求2至6任意一项所述的模拟装置进行水合物藏内部防砂与控砂实验的实验方法，其特征在于，包括：
将水合物藏现场取样的泥质粉砂填在水合物沉积物反应釜内；
将出液口与气液混合器连接，并在气液混合器内充填液-固相变支撑剂；
通过增压装置，将气液混合器内的液-固相变支撑剂经出液口注满模拟径向井；
静置，直至液-固相变支撑剂完全反应形成固相颗粒，以作为挡砂介质；
控制水合物沉积反应釜内的实验温度和压力满足水合物生成条件；
关闭出液口，并将气液混合器与入液口连接，气液混合器内依次充填第一液体和第一气体；
利用增压装置经进液口将第一液体注入水合物沉积反应釜的泥质粉砂内，再注入第一气体；
在实验温度和压力下使水合物沉积物反应釜泥质粉砂内完全原位生成水合物；
通过温度、压力控制系统降低压力，使水合物沉积物反应釜内水合物分解，以模拟水合物降压生成过程；
利用增压装置，利用气液混合器持续向水合物沉积物反应釜内注入气体和第一液体作为携带泥砂运移介质，以通过气液将水合物降压生成过程中脱落的泥砂携带运移，并通过充满挡砂介质的模拟径向井，经出液口流出；
通过分析经出液口流出的泥质粉砂数量、粒径情况，对模拟径向井复合液-固相变材料防砂效果进行评价。
8.如权利要求7所述的实验方法，其特征在于，所述第一气体为甲烷气体；第一液体为水。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116220622A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-06-06 | 四川申和新材料科技有限公司 | 利用人工储层开发水合物的开采系统及方法 |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2409026A1 (fr) * | 2000-05-19 | 2001-11-22 | Institut Francais Du Petrole | Procede pour fabriquer un materiau a changement de phase quasi-incompressible et a faible conductivite thermique, et produit obtenu par le procede |
| CN104950074A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-30 | 中国科学院力学研究所 | 水合物分解渗流导致出砂测量的实验方法及实验装置 |
| CN105675449A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-06-15 | 青岛海洋地质研究所 | 天然气水合物开采井砂粒横向运移规律的监测装置及方法 |
| US20170321520A1 (en) * | 2011-07-15 | 2017-11-09 | Nader S. Berchane | Protecting a Fluid Stream from Fouling using a Phase Change Material |
| WO2018006497A1 (zh) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | 西南石油大学 | 一种相变水力压裂工艺 |
| CN107843513A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-27 | 青岛海洋地质研究所 | 水合物开采井机械筛管冲蚀评价仿真系统及其仿真测试方法 |
| CN108412467A (zh) * | 2018-02-23 | 2018-08-17 | 中国石油大学(北京) | 一种天然气水合物的井网开采系统及开采方法 |
| CN108558281A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-09-21 | 中国石油大学(北京) | 一种海底夹层管道及其专用相变微胶囊 |
| CN208505928U (zh) * | 2018-06-04 | 2019-02-15 | 青岛海洋地质研究所 | 砾石充填层堵塞评价微观探测模拟装置 |
| CN109723423A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-07 | 西南石油大学 | 一种利用相变材料支撑裂缝前缘的复合酸压方法 |
| CN110361158A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-22 | 青岛海洋地质研究所 | 降压过程中水合物储层泥砂剥离运移的模拟方法及装置 |
| CN111577217A (zh) * | 2019-02-19 | 2020-08-25 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种免充填自适应防砂工艺方法 |
| CN111794721A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-10-20 | 西南石油大学 | 一种基于多分支小井眼充填化学砂的水平井增产方法 |
| CN213419092U (zh) * | 2020-08-11 | 2021-06-11 | 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 | 一种天然气水合物水平井开采防砂模拟试验装置 |
| CN112983408A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-18 | 西南石油大学 | 降压开采水合物惰性气体吹扫防控固相沉积的装置和方法 |
| CN113389543A (zh) * | 2020-08-11 | 2021-09-14 | 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 | 天然气水合物水平井开采防砂模拟试验装置 |
| CN113417596A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-09-21 | 中国石油大学(华东) | 天然气水合物地层层内加固防塌、防砂理论及实现方法 |
-
2021
- 2021-11-17 CN CN202111384120.2A patent/CN114059974A/zh active Pending
Patent Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2409026A1 (fr) * | 2000-05-19 | 2001-11-22 | Institut Francais Du Petrole | Procede pour fabriquer un materiau a changement de phase quasi-incompressible et a faible conductivite thermique, et produit obtenu par le procede |
| CN1429261A (zh) * | 2000-05-19 | 2003-07-09 | 法国石油研究所 | 准不可压缩和低导热性相变材料的制备方法和用该方法制得的产品 |
| US20170321520A1 (en) * | 2011-07-15 | 2017-11-09 | Nader S. Berchane | Protecting a Fluid Stream from Fouling using a Phase Change Material |
| CN104950074A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-30 | 中国科学院力学研究所 | 水合物分解渗流导致出砂测量的实验方法及实验装置 |
| CN105675449A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-06-15 | 青岛海洋地质研究所 | 天然气水合物开采井砂粒横向运移规律的监测装置及方法 |
| WO2018006497A1 (zh) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | 西南石油大学 | 一种相变水力压裂工艺 |
| CN107843513A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-27 | 青岛海洋地质研究所 | 水合物开采井机械筛管冲蚀评价仿真系统及其仿真测试方法 |
| CN108558281A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-09-21 | 中国石油大学(北京) | 一种海底夹层管道及其专用相变微胶囊 |
| CN108412467A (zh) * | 2018-02-23 | 2018-08-17 | 中国石油大学(北京) | 一种天然气水合物的井网开采系统及开采方法 |
| CN208505928U (zh) * | 2018-06-04 | 2019-02-15 | 青岛海洋地质研究所 | 砾石充填层堵塞评价微观探测模拟装置 |
| CN111577217A (zh) * | 2019-02-19 | 2020-08-25 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种免充填自适应防砂工艺方法 |
| CN109723423A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-07 | 西南石油大学 | 一种利用相变材料支撑裂缝前缘的复合酸压方法 |
| CN110361158A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-22 | 青岛海洋地质研究所 | 降压过程中水合物储层泥砂剥离运移的模拟方法及装置 |
| CN213419092U (zh) * | 2020-08-11 | 2021-06-11 | 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 | 一种天然气水合物水平井开采防砂模拟试验装置 |
| CN113389543A (zh) * | 2020-08-11 | 2021-09-14 | 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 | 天然气水合物水平井开采防砂模拟试验装置 |
| CN111794721A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-10-20 | 西南石油大学 | 一种基于多分支小井眼充填化学砂的水平井增产方法 |
| CN112983408A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-18 | 西南石油大学 | 降压开采水合物惰性气体吹扫防控固相沉积的装置和方法 |
| CN113417596A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-09-21 | 中国石油大学(华东) | 天然气水合物地层层内加固防塌、防砂理论及实现方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 李根生: "空化射流钻径向井开采天然气水合物关键技术研究进展", 《石油科学通报》 * |
| 陈立涛: "石英砂中甲烷水合物的溶解开采实验研究", 《化工学报》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116220622A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-06-06 | 四川申和新材料科技有限公司 | 利用人工储层开发水合物的开采系统及方法 |
| CN116220622B (zh) * | 2023-03-02 | 2024-01-02 | 四川申和新材料科技有限公司 | 利用人工储层开发水合物的开采系统及方法 |
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