第六届非常规油气地质评价暨新能源学术研讨会

       天然气水合物钻探取样过程中，含水合物沉积物样品从原始储层提到海面，在提升过程中样品原始温-压状态由于静水压力的减小和与海水换热导致的温度升高，使样品中水合物在提升过程中发生分解，因此，如何保证含水合物沉积物在取心过程中不发生分解是水合物勘探开发的一大难题。基于天然气水合物的相平衡特性，本文提出了一种天然气水合物孔底冷冻取样技术，即通过冷源降低水合物样品的温度，抑制水合物的分解，并设计了相应的钻具。通过室内试验对于钻具的冷源孔内长时间存储和孔底快速冷冻样品两个关键功能进行了测试。结果表明，采用酒精-干冰混合物作为冷源可在孔内存储120分钟，冷能的损失仅为0.8％。在冷冻样品过程中，冷源可将样品冷冻至-31.1℃，保证样品在60min内不会发生分解。四组钻进取心实验结果表明，钻具的取心成功率达到90%。整机功能测试结果表明，样品的最终温度达-10℃，此时由于自保护效应的作用水合物不会发生分解，证明了孔底冷冻取样技术的可行性。

天然气水合物；海洋；取样；孔底冷冻；钻具