本书在梳理和总结海洋天然气水合物开采面临的出砂问题挑战、国内外研究进展的基础上, 分析天然气水合物开采过程中储层力学性能的劣化产砂机理, 利用实验模拟和数值模拟相结合的手段刻画不同生产工况下地层泥砂的运移产出规律, 建立针对南海北部泥质粉砂型天然气水合物储层的井底控砂参数优选方法和井底控砂介质综合工况评价方法, 提出以水平井为代表的复杂结构井宏观出砂调控理念和方法, 介绍基于地质-工程一体化理念的提产-控砂-降本一体化开采新思路与方法, 为我国海洋天然气水合物开发提供科学理论指导和技术参考。
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目录
丛书序一
丛书序二
丛书前言
前言
第一章绪论1
第一节天然气水合物能源开发现状1
第二节出砂对历次天然气水合物试采的影响6
第三节出砂管控体系的基本内涵12
第四节天然气水合物开采出砂管控研究进展15
参考文献21
第二章含水合物沉积物的力学性质25
第一节实验仪器与实验原理25
第二节砂质含水合物沉积物的力学性质31
第三节砂质水合物储层抗剪强度快速评价方法41
第四节水合物互层状分布条件下的储层破坏机制47
第五节泥质粉砂水合物储层的力学性质55
参考文献64
第三章水合物储层泥砂运移产出特征实验模拟66
第一节砂质储层水合物已分解区内的泥砂颗粒迁移特征66
第二节砂质储层水合物分解过程中的泥砂迁移特征73
第三节泥质粉砂地层水合物已分解区泥砂运移产出特征94
第四节水力割缝工况下泥质粉砂地层的出砂特征105
参考文献112
第四章水合物储层出砂预测模型与数值分析方法114
第一节水合物储层出砂预测的理论基础与基本假设114
第二节砂质沉积物中砂粒启动运移临界流速模型119
第三节基于连续-离散介质耦合的水合物储层出砂数值模拟127
第四节颗粒级出砂模拟方法的建立与应用145
参考文献156
第五章水合物开采井控砂参数设计方法158
第一节水合物开采控砂方式优选158
第二节常规机械控砂精度设计方法169
第三节水合物开采井“防粗疏细”控砂精度设计方法179
第四节基于“防粗疏细”理念的砾石尺寸优选方法186
第五节水合物开采井新型控砂介质与控砂方法191
参考文献194
第六章水合物开采井控砂介质工况模拟与分析196
第一节控砂介质的基本失效形式与综合模拟方法196
第二节筛管类控砂介质泥质堵塞特征200
第三节水合物二次形成诱发的控砂介质堵塞特征207
第四节机械筛管挡砂滤网介质的冲蚀失效218
第五节机械筛管的整体冲蚀失效228
第六节砾石填充层的冲蚀失效及影响因素233
参考文献236
第七章水合物开采水平井出砂调控原理与方法238
第一节水合物开采水平井出砂预测方法238
第二节水合物开采水平井砾石充填控砂参数设计方法240
第三节水平井筒中气液两相携砂-沉砂动态分析253
第四节水合物泥质粉砂携砂系统协调优化方法260
参考文献264
第八章水合物储层出砂管控体系新技术与新方法267
第一节水合物开采出砂室内模拟新方法267
第二节基于出砂调控理念的水合物开采新方法282
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