青岛海洋地质研究所近日在天然气水合物开采研究方面取得新进展，揭示了水合物多井开采过程中产气规律和协同效应影响机制，为实现天然气水合物商业化开发提供了新思路。该成果发表在能源领域国际权威期刊Energy上。

天然气水合物多井开采条件下产气量显著提高，但是其影响规律和增产机理目前尚不清楚，制约了多井系统在水合物开发过程中的应用。针对上述问题，研究团队建立了适用于描述多井开采水合物的多场耦合模型，研究了水合物多井开采产能变化规律和储层响应特征，揭示了多井开采条件下协同效应和影响机理；基于数值模拟结果提出了协同效应指数，实现了协同效应对产能影响程度的定量评价。同时，该研究还探讨了井眼数目和位置对协同效应的影响，指出了压降叠加能够显著提高水合物分解程度进而实现增产效果。上述结论对于促进多井系统在水合物开发中的应用以及实现增产提效的目标具有重要意义。

该项研究由青岛海洋地质研究所、崂山实验室和加拿大滑铁卢大学研究团队共同完成。此外，上述研究还得到了国家自然科学基金、中国博士后基金、国家重点研发项目、崂山实验室“十四五”重大项目的支持。

天然气水合物多井开采协同效应及其控制机理 

自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所近日在天然气水合物（以下简称“水合物”）复杂结构井开采研究方面取得新进展。研究揭示了多分支井降压开采存在1+1>2的协同增产效应，为水合物开采增产提供了新思路。

提高水合物开采产气量是实现其商业化开采的必然要求。2019年，青岛海洋所天然气水合物研究团队提出了多分支井开采水合物的新思路，利用数值模拟和实验模拟手段分析了多分支井开采的产能特征，证实了多分支井可以明显提高水合物降压开采产气量。该研究表明，螺旋状多分支井为优势开采井型，但此类多分支井最佳的布设方式仍待解决。研究人员还发现多分支井存在1+1>2的协同增产效应，例如，4个分支水平井的累计产气量大于4个单水平井累积产气量的4倍，这种协同增产效应只在水合物储层渗透率较低时存在，在常规油气开采中未见报道。据此，研究人员利用数值模拟手段，系统研究了螺旋状多分支井布设方式对开采产能的影响。结果表明，螺旋分布的多分支井由于降压协同效应可以大幅度提高开采的产能，且越规则的布设方式对产气越有利；降压协同效应在多分支井产气过程中存在“无影响”“积极”和“消极”三个阶段，这三个阶段主要与井间距离、渗透率和开采时间有关；由于1+1>2的“积极”干扰，将分支井长度大于30米的螺旋状多分支井布设于低渗水合物储层中可显著提高开采产能。

该成果发表在油气领域国际权威期刊Journal of Natural Gas Science and Engineering (IF=5.285)，毛佩筱博士为论文第一作者，吴能友研究员和万义钊副研究员为通讯作者。

近年来，该研究团队在水合物多分支井开采方面取得了系列重要成果，利用数值模拟手段和自主研发的实验装置，系统分析了多分支井开采的产水产气特征，揭示了其增产的机理，为水合物复杂结构井开采提供了重要支撑。

多分支井开采的压力、温度、水合物饱和度和气体饱和分布特征