中心在海域水合物藏储层改造与防砂方面取得进展

降压法是目前被认为实现商业开发水合物最为可行的方法。增大水合物储层井底压降波及范围提高水合物分解效率，预防和控制储层泥砂大量产出是实现水合物商业开发亟需解决的关键问题。

对此，北京大学北京天然气水合物国际研究中心刘晓强博士提出了一种水合物藏径向井复合液-固相变支撑剂储层改造与防砂新技术（图1）。该技术实施过程及原理（图2）为：①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；②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；③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作为挡砂介质，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。

径向井复合液-固相变支撑剂储层改造与防砂新技术可以实现储层改造和防砂“合二为一”。利用径向井增大井底压降波及范围，促进水合物分解。同时，相变支撑剂形成的不同粒径固相颗粒在径向井中充填，既可以实现对径向井的有效支撑，又可作为挡砂介质实现对产出泥砂的阻挡和控制，且将防砂范围推进到储层内部。

图1  径向井复合液-固相变支撑剂水合物藏储层改造与防砂新技术

（a）钻径向井                           （b）液相注入

             （c）发生相变                       （d）固相支撑与防砂

图2  径向井复合液-固相变支撑剂水合物藏储层改造与防砂技术过程及原理

刘晓强博士通过建立泥砂-水-气-水合物多元流动模型，对该技术关键开发参数进行了设计优化，并对开发效果进行了分析评价。相关研究成果以“Hydrate Reservoir Stimulation and Sand Control by Liquid-Solid Phase Change Proppant Filled in Radial Well”为题发表在石油工程领域顶刊《SPE Journal》。中心助理研究员刘晓强为本文第一作者，北京大学北京天然气水合物国际研究中心、地球与空间科学学院卢海龙教授，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所助理研究员孙莹为论文共同通讯作者。

上述研究得到了国家自然科学基金青年基金（52204024)），中国博士后科学基金面上项目（2022M710225）以及中石油科技创新基金（2021DQ02-1006）的资助。

原文信息：

Xiaoqiang Liu, Zhongxi Han, Lu Yu, Wei Wei, Hailong Lu*, Ying Sun*. Hydrate Reservoir Stimulation and Sand Control by Liquid-Solid Phase Change Proppant Filled in Radial Well. 2023, SPE J. SPE-214674-PA.

原文链接：

https://doi.org/10.2118/214674-PA