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公开(公告)号：CN109763812A
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201811500550.4
申请日：2018-12-10
Applicant: 青岛海洋地质研究所
Abstract: 本发明公开一种基于摩尔-库伦理论的水合物开采力学稳定性定量分析方法，包括：(1)数值模拟计算得到水合物开采过程中储层的应力分布情况；(2)基于摩尔-库伦抗剪强度理论建立力学稳定系数s的定量化指标；(3)将步骤(1)中得到的应力分布代入到力学稳定系数s中，获得力学稳定系数的分布；(4)基于步骤(3)所获得的力学稳定系数的分布来定量化分析储层力学稳定性。该方法克服了传统摩尔-库伦抗剪强度理论在水合物开采力学稳定性分析中只能定性分析的不足，利用稳定系数的概念定量化描述力学稳定性，且可定量化描述全部研究范围内的稳定性，使用更为方便直观，定量化的分析结果更为精确，具有较高的实际参考及应用价值。
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公开(公告)号：CN109488259A
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201811514174.4
申请日：2018-12-12
Applicant: 青岛海洋地质研究所
IPC: E21B43/01
CPC classification number: E21B43/01 , E21B2043/0115
Abstract: 本发明方案公开一种基于温海水-砾石吞吐置换开采浅层块状I类水合物系统的方法：(1)针对浅层含块状水合物I类水合物系统储层，打一贯穿水合物层和游离气层的主井眼，并在游离气层射孔，降压开采下伏气；(2)通过采用水合物储层钻取主井加多分支孔的方法来增大块状水合物的分解表面积，并结合表层海水吞吐法、流体抽取降压法相结合的开采技术，使块状水合物逐步分解；(3)通过间歇式向地层中注入一定粒径的砂砾，不断填补由块状水合物分解造成的地层亏空空间，维持地层稳定的同时提高近井渗透率，促进水合物的有效分解；循环往复执行，达到了安全、持续地开采浅层块状水合物的目的，既实现了天然气水合物的持续性、规模性开采，又维护了海底环境及生态系统的稳定，体现了绿色环保开发理念。
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公开(公告)号：CN108490033A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810207874.2
申请日：2018-03-14
Applicant: 青岛海洋地质研究所
IPC: G01N27/04
Abstract: 本发明所述裂隙型天然气水合物动态监测装置及其方法，基于室内实验条件下，针对裂隙型天然气水合物生成、分解过程模拟实时快速测量，以总结出裂隙型天然气水合物成藏规律、并为裂隙型水合物开采过程提供关键控制要点。该装置包括反应釜、高压供气瓶组、气体回收罐、采集与处理系统和低温恒温气浴室。反应釜包括反应釜本体，反应釜本体内腔填充沉积物介质，沉积物介质内设有模拟裂隙层；反应釜本体内腔沿轴向至少设有两组成像测量电极，成像测量电极通过低温电缆与采集与处理系统电连接；成像测量电极对应的反应釜本体外侧设置电极屏蔽筒。
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公开(公告)号：CN108241777A
公开(公告)日：2018-07-03
申请号：CN201711445731.7
申请日：2017-12-27
Applicant: 青岛海洋地质研究所
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及海洋天然气水合物资源开采数值模拟技术领域，具体涉及基于非结构网格有限元法计算水合物沉积物中渗流速度场的方法，包括S1.根据地质资料，建立水合物降压开采储层的地质模型，包括井筒内边界和储层外边界；S2.在地质模型上建立非结构网格系统；S3.建立水合物降压开采的多场耦合数学模型，包括气相压力方程、水相饱和度方程、水合物分解方程、初始条件、内边界条件和外边界条件；S4.在建立的非结构网格系统上，利用Galerkin有限元方法建立单元刚度方程，对多场耦合数学模型进行离散求解，获得压力场和饱和度场的空间分布；S5.根据求解得到的网格结点上的压力场和饱和度场，利用单元刚度方程计算气相和水相的速度场。该方法提高了计算速度和精度。
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公开(公告)号：CN107869331A
公开(公告)日：2018-04-03
申请号：CN201710940908.4
申请日：2017-10-11
Applicant: 青岛海洋地质研究所
CPC classification number: E21B43/01 , E21B43/04 , E21B2043/0115
Abstract: 本发明公开一种粉砂质海洋天然气水合物砾石吞吐开采方法及开采装置，开采方法通过适当放宽井筒挡砂精度，使地层细砂和泥质组分流入井筒，一定的生产时间后，将粗粒径砂砾注入生产井管外地层，填补地层细组分和水合物产出造成的亏空，然后再开井生产，如此经过砂砾注入轮次与水合物储层流体抽取轮次的交替往复，实现提高粉砂质储层产能、防止地层大面积亏空、延长井筒防砂有效期的效果。砂砾注入与降压生产的交替进行，并配合适度出砂管理技术，实现粗粒径砂砾与地层泥质、砂质细颗粒和水合物分解空间的间歇性吞吐置换，促进粉砂质天然气水合物储层的高效降压开采，并降低海洋天然气水合物长期开采过程中的地层失稳坍塌风险，为我国海域粉砂质水合物开采提供新思路，并促进水合物商业化开采技术的发展。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107816439A
公开(公告)日：2018-03-20
申请号：CN201711244217.7
申请日：2017-11-30
Applicant: 青岛海洋地质研究所
IPC: F04D15/00
CPC classification number: F04D15/0088
Abstract: 本发明涉及海洋天然气水合物资源开发工程技术领域，具体涉及一种模拟井下真实环境进行离心泵气液分离效率的测试装置及方法，包括地下模拟井筒、水箱、空气压缩机、真空除气器和离心泵控制与数据采集器。此系统和方法可实现水合物开采过程中，气体对离心泵性能影响的测试。此系统建立地下模拟井筒，向井筒注入一定含气比例的水，可以模拟水合物开采过程中井筒中气水两相流动状态，模拟真实工作环境中，离心泵在不同含气比例下的气液分离效率的特性曲线，为水合物开采人工举升的设计提供依据。
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公开(公告)号：CN107795303A
公开(公告)日：2018-03-13
申请号：CN201711240368.5
申请日：2017-11-30
Applicant: 青岛海洋地质研究所
Abstract: 本发明公开一种水合物开采井管内砾石充填仿真系统及方法，所述仿真系统包括试验井子系统、模拟充填子系统和充填质量检测子系统；根据实际井身结构安装井筒管柱，进行充填作业仿真及充填质量检测，不仅可以对实际天然气水合物开采井储层特点、井身结构限制下的管内砾石充填作业进行全尺寸仿真，还可以对充填作业的施工质量、长期水合物生成条件下的充填作业适应性进行全程监测与评价，从而达到优化施工参数和工艺设计参数的目的，结合径向流分流器、定点压力计及声波成像测井系统的引入，使测量效果真实可靠、仿真结果更接近相差施工，可参考性强，适用于不同井身结构的管内砾石充填过程及其效果监测仿真，不仅为海洋浅层天然气水合物开采井砾石充填作业适应性评价提供了新的思路，并为砾石充填作业的最佳施工方案和最佳工艺参数提供依据。
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公开(公告)号：CN107676058A
公开(公告)日：2018-02-09
申请号：CN201710941289.0
申请日：2017-10-11
Applicant: 青岛海洋地质研究所
CPC classification number: E21B43/01 , E21B43/04 , E21B2043/0115
Abstract: 本发明公开一种海洋天然气水合物砂浆置换开采方法及开采装置，所述开采方法通过适当放宽机械筛管挡砂精度使地层泥质和砂质细颗粒在可控条件下流入井筒生产管柱并被排出，与此同时，持续向水合物储层中注入粗粒砂浆，通过水合物储层出砂管理技术与砂浆注入技术的配合，实现粗粒砂浆与地层细颗粒、水合物空间的置换；开采装置包括生产套管、生产油管、井筒注水管和砂浆回注管，生产套管下端连接有机械筛管，且在机械筛管内上下两端还分别安装有上机械封隔器和下机械封隔器；生产油管的入口端安装气体分离装置，井筒注水管在上机械封隔器上方位置处与生产油管连通，砂浆回注管穿过上机械封隔器和下机械封隔器延伸至水合物储层生产层段的底界，并与砾石充填工具相连，通过上述方法与装置，达到连续高效生产的目的。
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公开(公告)号：CN107121359A
公开(公告)日：2017-09-01
申请号：CN201710261562.5
申请日：2017-04-20
Applicant: 青岛海洋地质研究所
CPC classification number: G01N11/00 , G01N3/10 , G01N15/0205 , G01N15/082 , G01N2203/0003 , G01N2203/0019 , G01N2203/0048 , G01N2203/0075 , G01N2203/0092
Abstract: 本发明涉及海洋天然气水合物资源开发工程技术领域，尤其是一种含水合物松散沉积物出砂过程与力学参数相互耦合关系评价的室内实验装置及方法。包括高压反应釜、恒温控制系统、三轴加压系统、围压控制系统、孔压注入系统和出砂参数测试系统，围压控制系统、孔压注入系统、三轴加压系统分别与高压反应釜连接，出砂参数测试系统与高压反应釜的出口端连接。通过测量实际温压、应力条件下水合物沉积物出砂量、出砂粒径、出砂速度等出砂参数与其应力‑应变曲线、抗剪强度、杨氏模量、内聚力等三轴力学参数的相互耦合关系，为含水合物储层出砂参数与力学参数之间的相关关系预测提供支撑，为天然气水合物储层出砂机理的探讨提供新的思路。
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公开(公告)号：CN117191509B
公开(公告)日：2025-04-22
申请号：CN202311022226.7
申请日：2023-08-14
Abstract: 本发明公开一种可控水合物饱和度的含水合物储层制备方法，以实现不同含量含水合物储层的室内精准制备，首先测试沉积物密度与孔隙度，通过对沉积物样品的多次注水‑静置过程，量化沉积物具体的密度值与对应的孔隙度；并在此基础上，在已知体积的反应釜内填实所用沉积物样品，记录沉积物样品填满时所用质量，然后通过计算反推形成水合物饱和度所需要注入的气体压力，待气体注入量达到计算压力后，通过注水、降温操作，最终可形成特定水合物饱和度的体系。本方案通过控制注入气体目标压力与注水量来实现的特定水合物饱和度条件下水合物制备，可制得任意水合物饱和度的含水合物储层，为不同储层的差异性分解过程分析提供技术支持。
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