天然气水合物加热开采的热力学分析

来源期刊：中国矿业2013年第8期

论文作者：赵振伟

文章页码：125 - 128

关键词：天然气水合物;温度场;产气速率;热效率;

摘    要：考虑水合物相变潜热的影响,对一维模型进行了改进,建立了水合物加热开采时地层温度场分布的轴对称数学模型。利用玻尔兹曼变换方法求解了水合物分解引起的动边界问题,推导出模型的解析解。在处理水合物相变潜热引起的非线性问题上,采用新的求解思路,通过求解常微分方程的初值问题,得到分解面的位置与时间的函数关系,其结果更为精确。计算结果表明:在井筒附近温度梯度较大,在离井筒较远区域,地层温度变化不明显;降低井口温度,能够使水合物开采的热效率提高,水合物的产气速率降低;在井口温度一定时,热效率随着分解半径的增大而增加。新的求解方法具有一定的理论意义,数值计算结果对提高合物开采的热效率及天然气产出速率具有实际指导意义。