作为一种颇具潜力的能源资源，天然气水合物的有效开发引起了世界各国的广泛关注。与此同时，公众对水合物开发过程中存在的潜在环境风险也日益担忧，尤其是在开发过程中可能会发生的甲烷大规模泄露。沉积物中的高渗通道被认为是甲烷最有可能的逃逸通道。然而，当高渗通道存在时，水合物开发是否会引发灾难性甲烷泄露这一问题仍然没有被解决。

近日，北京天然气水合物国际研究中心成员建立了高渗通道存在情景下的海域水合物藏模型，采用数值模拟方法对水合物降压开采过程中的甲烷泄露行为进行了研究。研究结果表明当水合物被降压开采时，在生产井的低压和高渗通道的稳定压力共同作用下，甲烷会被驱入生产井中。这使得原有的甲烷泄露非但不会被加剧，反而会被抑制。更多的敏感性分析结果表明，降压法能否完全阻止甲烷泄漏取决于生产井的作用和富甲烷流体沿高渗通道向上运移之间的相互竞争。这些结果与之前实际水合物试采过程中观察到的现象是一致的。当前的结果表明，天然气水合物开发可以通过降压法被安全地实施。

                   图1 降压生产过程中液相流线演化过程

这一成果近日发表在Geoenergy Science and Engineering (原 Journal of Petroleum Science and Engineering) 上，中心博士研究生刘皓天为该论文的第一作者，卢海龙教授为该论文的通信作者。

原文连接：https://doi.org/10.1016/j.geoen.2023.211857