水合物开采过程中影响套管式加热器对井周地层加热效果的数值模拟

康家浩^1,2，郭威^1,2，陆程^3,4，李冰^1,2，贾瑞^1,2，陆红锋⁴，张鹏宇^1,2，杨翔^1,2

1. 吉林大学建设工程学院2. 自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室3. 中国地质调查局油气资源调查中心4. 中国地质调查局广州海洋地质调查局

摘 要：套管式加热器在维持孔壁稳定的同时还可实现对井周地层加热,以防止水合物开采过程中井周形成二次水合物。为分析水合物开采过程中日产水量、气水比和加热功率对井周地层温度分布的影响,采用COMSOL Multiphysics对加热过程进行模拟。模拟结果表明,日产水量对加热效果的影响明显大于加热功率,加热功率主要影响近井段的地层温度,气水比主要影响加热半径。通过数值模拟对套管加热器的加热效果进行了分析和评价,对天然气水合物的经济高效开采具有指导意义。

关键词：套管式加热器;加热功率;二次水合物;日产水量;气水比;数值模拟;