2天然气水合物开采方法及模型天然气水合物开采的思路基本上是首先将蕴藏于沉积物中的天然气水合物进行分解，然后加以利用，现阶段提出的方法可以归为四类。2．1热激发法这类方法的基本思路是利用各种加热技术对天然气水合物储层进行加热，使水合物层的温度达到天然气水合物的分解温度以上使水合物分解，代表的方法是注蒸汽（图2）和利用电（或磁）加热。图2热激发开采天然气水合物示意图在热刺激模型中，水合物产生的热传导控制技术有两种[5]。1）用热水或蒸汽循环注入预热井。该过程由两个步骤组成。1）蒸气或热水输入。2）水合物分解阶段。3）产生气体和水的阶段。宏观模型可确定蒸汽注射阶段以及分解阶段中，蒸汽输入和裂化阶段所需的平均储压和水的饱和度。输入蒸气过程中有热损，其它热量则消耗用于水合物的分解和对地层的加热。研究表明：水合物的储层最小应有15的孔隙度，厚度应有7.5cm。如果注射液的温度为340K和395K之间，则可满足其经济可行性的需要。2）利用电磁或微波等直接加热。为了更有效利用热能，该模型一般在井下安装加热装置，设备较复杂。如果利用微波加热，可以通过波导将微波导入井底，直接加热水合物或水。在数值模拟的模型中，一般忽略了水的流动，再使用差分方法来求解热扩散方程和物质扩散方程，但从实验研究结果看忽略水的流动是不科学的。2．2降压法通过降低压力而引起天然气水合物稳定的相平衡曲线的移动，从而达到促使水合物分解的目的。其一般是通过在一水合物层之下的游离气聚集层中"降低"天然气压力或形成一个天然气"囊"（由热激发或化学试剂作用人为形成），与天然气接触的水合物变得不稳定并且分解为天然气和水。其实，开采水合物层之下的游离气是降低储层压力的一种有效方法（如图3），另外通过调节天然气的提取速度可以达到控制储层压力的目的，进而达到控制水合物分解的效果。图3降压法开采天然气水合物示意图当储藏压力低于三相（LW-H-V）平衡值时，水合物会分解，要从周围环境中吸热，可观察到储藏物的温度降低。可得到热力梯度，热量以热传导的形式流入正在分解的水合物交界面上。水合物可以继续分解，直到在低温下所得的气体可以满足低温下的压力平衡。采用压力降低方法需要有一定的热力梯度，以便继续进行水合物的分解。减压模型可看作热量和压力平衡中无限大多孔介质的一维过程。在水合物下表面，压力下降到平衡值之下，就开始分解过程。人们使用一个移动边界，来区分已分离的和未分离的区域，每个区域中可移动的相只有气相。对每个区域气体列出动量方程和移动边界处的质量平衡方程。该模型假设瞬时有足够的热量从周围流入水合物分解表面，因此各处的温度都是常数。在每个区域中，根据移动边界的位置和产出的气体的多少的对应关系，绘制压力图。减压法开采过程中整个储层压力分布的数学模型如下[6]：（1）（2）（3）式中r是计算点到井轴线的距离，t是时间，是气体的粘度系数，是已分解区和未分解区的气体渗透率，是水的饱和度，β是水合物的饱和度，Φ是储层的孔隙率。相关文章·天然气水合物资源开采方法研究四2004-7-1916:53:00·天然气水合物资源开采方法研究三2004-7-1916:53:00·天然气水合物的研究与开发2004-7-716:53:00·天然气水合物资源开采方法研究一2004-7-1616:53:00·微波作用下天然气水合物分解的研究进展及应用前景2004-7-716:53:00·天然气水合物新型抑制剂的研究进展2004-7-716:53:00