【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水合物藏开采，特别涉及一种水合物藏自生热液体注入工艺优化方法。
技术介绍
1、水合物是一种潜在的清洁能源，通过开采水合物，可以增加能源供应，降低对外部能源的依赖，提高能源安全。然而，由于开采技术的不成熟，开采环境的复杂，水合物的开采也存在一定的难题，注热开发是其中一种相对成熟的技术。
2、水合物注热开发涉及温度场、压力场、流场、浓度场，是一个多物理过程耦合的问题。因此，为了保证工艺方案的适用性及效率，很有必要提出一种水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，对水合物藏注热开采的有效实施提供指导作用。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术旨在提供一种水合物藏自生热液体注入工艺优化方法。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，包括以下步骤：
4、s1：构建水合物藏注入自生热液体物理模型；
5、s2：对所述水合物藏注入自生热液体物理模型进行基质网络划分及物理参数赋予；
6、s3：确定一套自生热液体注入工艺方案；
7、s4：初始化或更新所述水合物藏注入自生热液体物理模型的物理参数；
8、s5：基于有限体积法构建渗流场计算模型，模拟计算压力分布和流速分布；
9、s6：基于有限体积法构建化学场计算模型，模拟生热化学反应，计算反应速率；
10、s7：基于有限体积法构建温度场计算模型，模拟计算温度分布；
11、s8：
12、s9：在一个时步内重复步骤s4-s8直至计算收敛，收敛后进行孔隙度和渗透率演化计算；
13、s10：重复步骤s4-s9模拟下一个时步，直至完成所有时步模拟，计算当前工艺方案最终温度场影响距离，并判断其是否达到目标温度场影响距离；
14、若当前工艺方案最终温度场影响距离未达到目标温度场影响距离，则优化步骤s3的工艺方案，重复步骤s3-s10；
15、若当前工艺方案最终温度场影响距离达到目标温度场影响距离，则当前工艺方案即为最终优化后的水合物藏自生热液体注入工艺方案。
16、作为优选，步骤s1中，所述水合物藏注入自生热液体物理模型包括气液两相渗流模型、化学反应模型、热传导模型和水合物相变分解动力学模型。
17、作为优选，步骤s5中，基于有限体积法构建渗流场计算模型具体包括以下子步骤：
18、s51：根据达西渗流规律，建立气液两相渗流运动方程：
19、
20、
21、式中：vg、vw分别为通过多孔介质的气相、液相流速；krg、krw分别为气相、液相相对渗透率；k为比例系数；μg、μw分别为气相、液相的流动粘度；分别为气相、液相的压力梯度；
22、s52：引入连续性方程，考虑多孔介质真实流动空间及水合物相变分解并相应增加源项：
23、
24、
25、
26、式中：为孔隙度；sw、sg、sh分别为液相饱和度、气相饱和度、水合物饱和度；ρw、ρg、ρh分别为液相密度、气相密度、水合物密度；t为时间；为散度算子；分别为水合物相变分解导致的液、气、水合物质量变化源项；qw、qg分别为与液、气相关的其他源项。
27、作为优选，步骤s6中，所述化学场计算模型为：
28、
29、式中：c为自生热反应物的质量浓度；d为反应物扩散系数；x、y、z分别为三维直角坐标系的三个方向；qc为与反应物注入有关的源项；ract为反应物反应消耗速率。
30、作为优选，步骤s7中，所述温度场计算模型为：
31、
32、式中：为水合物储层的平均密度；cg、cw分别为水合物储层平均比热容、水比热容、天然气比热容；为温度随时间的变化率；为水合物储层的平均导热系数；t为温度；qh为水合物分解的相变潜热；qc为单位时间单位质量反应物反应所释放的热量。
33、作为优选，步骤s8中，所述水合物相变分解计算模型为：
34、
35、
36、
37、式中：为本征水化反应常数；exp为欧拉数e；δe为水化活化能；r为通用气体常数；mg气体相对分子质量；adec为水合物分解比表面积；pe为水合物平衡压力；pg为天然气气体压力；n为水合物分子含有的水分子数。
38、作为优选，步骤s9中，采用双尺度模型进行孔隙度和渗透率演化计算。
39、本专利技术的有益效果是：
40、本专利技术结合有限体积法，能够准确模拟评价水合物藏注入自生热液体后的温度场影响距离，能够优化水合物藏自生热液体注入工艺，具有广阔的市场前景。
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1.一种水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，其特征在于，步骤S1中，所述水合物藏注入自生热液体物理模型包括气液两相渗流模型、化学反应模型、热传导模型和水合物相变分解动力学模型。
3.根据权利要求1所述的水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，其特征在于，步骤S5中，基于有限体积法构建渗流场计算模型具体包括以下子步骤：
4.根据权利要求3所述的水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，其特征在于，步骤S6中，所述化学场计算模型为：
5.根据权利要求4所述的水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，其特征在于，步骤S7中，所述温度场计算模型为：
6.根据权利要求5所述的水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，其特征在于，步骤S8中，所述水合物相变分解计算模型为：
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，其特征在于，步骤S9中，采用双尺度模型进行孔隙度和渗透率演化计算。
【技术特征摘要】
1.一种水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，其特征在于，步骤s1中，所述水合物藏注入自生热液体物理模型包括气液两相渗流模型、化学反应模型、热传导模型和水合物相变分解动力学模型。
3.根据权利要求1所述的水合物藏自生热液体注入工艺优化方法，其特征在于，步骤s5中，基于有限体积法构建渗流场计算模型具体包括以下子步骤：
4.根据权利要求3所述的水合物藏自...
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