采空区对CO_(2)置换开采海域天然气水合物置换效果影响的实验研究

摘要

为揭示固体开采形成的采空区对CO_(2)置换开采天然气水合物置换效果的影响,开展了含采空区储层与完整储层的CO_(2)/N_(2)置换开采不同天然气水合物饱和度对比实验研究。结果表明:对于水合物饱和度分别为30%和45%的试样,含采空区储层较完整储层的CH_(4)置换率分别提高了5.5%和9%,单位体积CO_(2)封存量分别提高了26.5%和39.8%。采空区的存在提高了置换介质与天然气水合物的摩尔比率,从而提供了更高的置换驱动力;且在较高水合物饱和度试样中采空区还会提高置换介质的扩散作用,导致含采空区储层的置换效果好于完整储层。因此,在固体开采后进一步进行CO_(2)置换开采,可以提高置换开采效率,同时有助于碳封存与地层稳定,是一种潜在的海域天然气水合物安全、绿色开采模式。