超深水井測試期間儲層固相產(chǎn)出對水合物生成影響研究*

黃 熠 劉書杰 孟文波 蔣東雷 余 意 趙東睿 竇亮彬 左雄娣 陳景楊

(1. 中海石油(中國)有限公司湛江分公司 廣東湛江 524057; 2. 西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院 陜西西安 710065)

近年來，隨著海洋油氣田開發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，海上開發(fā)已逐步由近淺海區(qū)域油氣儲層轉(zhuǎn)向超深水(水深>1 500 m)儲層，該類儲層在進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)時面臨井筒水合物的生成沉積堵塞風(fēng)險大，造成嚴(yán)重的作業(yè)和安全問題。本文以瓊東南盆地松南低凸起為例，該區(qū)域平均水深在1 800 m以上，目的層為裂縫性花崗巖儲層，測試期間易發(fā)生固相產(chǎn)出、水合物生成等問題。為保障該區(qū)塊氣井測試及生產(chǎn)正常進(jìn)展，有必要對測試期間的水合物生成特別是固相和天然氣同時產(chǎn)出時其對水合物影響開展研究。

深水油氣井測試是海洋石油生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟之一，深水區(qū)與陸地和淺海區(qū)不同，其復(fù)雜的自然環(huán)境條件對深水油氣井測試帶來了巨大的困難[1-4]。在海洋超深水井測試生產(chǎn)的情況下，天然氣水合物的形成及儲層固相產(chǎn)出是危及深水井測試作業(yè)安全的兩個主要問題。低溫高壓這種特有的環(huán)境因素為天然氣水合物的生成創(chuàng)造了的條件。根據(jù)目前已有現(xiàn)場資料可知，超深水氣田測試過程中天然氣水合物生成幾乎無法避免，使測試作業(yè)及后期投產(chǎn)風(fēng)險提升。目前國內(nèi)外關(guān)于井筒內(nèi)水合物研究主要集中鉆井、壓井等過程中[5-7]，在深水尤其是超深水測試期間水合物研究仍有較大的研究空間。

生產(chǎn)過程中井底壓力環(huán)境因儲層內(nèi)流體流動而改變，同時研究區(qū)花崗巖儲層裂縫發(fā)育，脆性特征明顯[8]，在測試生產(chǎn)過程中易發(fā)生拉伸剪切破壞，進(jìn)而導(dǎo)致儲層固相產(chǎn)出，而固相產(chǎn)出將會影響水合物生成，但以往對于此方面研究較少。目前國內(nèi)外學(xué)者在氣-固兩相流的領(lǐng)域進(jìn)行了一定程度的研究[9-10]，主要針對傳統(tǒng)的氣-固兩相流中的固體顆粒運(yùn)移動力學(xué)理論，該理論在氣體鉆井等領(lǐng)域有一定的應(yīng)用，但長井筒管柱內(nèi)的氣-固兩相流，測試期間氣-固兩相研究尚未見諸文獻(xiàn)。因此，筆者通過開展超深水花崗巖儲層測試期間水合物生成機(jī)理以及固相產(chǎn)出對水合物生成影響機(jī)制研究，以期保障完井測試安全，提高測試效果，為保證海上油氣井生產(chǎn)工作安全提供指導(dǎo)。

1 測試期間水合物生成預(yù)測模型

YL區(qū)水深在1 800 m以上，屬于超深水。YL區(qū)目的層前古近系基巖上層部分由花崗巖表層土壤層及礫狀基巖層風(fēng)化殼組成，下層部分由花崗巖基巖層組成。

1.1 環(huán)境溫度分布

研究區(qū)海域內(nèi)海水的溫度在垂向由混合層、溫躍層、恒溫層構(gòu)成。溫躍層下沿至海底泥線，水溫幾乎不變，約為2～6 ℃，為水合物生成易發(fā)生區(qū)域。在水深大于200 m時，高永海 等[11]利用公式擬合建立了海水深度與水溫的關(guān)系，如式(1)。

Tsea=a1+a2/[1+e(h+a0)/a3]

(1)

式(1)中：Tsea為海水溫度，℃；h為海水深度，m；a1=3.940，a2=37.091，a0=130.137，a3=402.732。

在水深小于200 m時，海水的溫度分布與季節(jié)有關(guān)，見表1。

表1 不同季節(jié)海平面0～200 m海水溫度Table 1 Seawater temperature of 0～200 m at sea level in different seasons

通過上述模型可以計算得到研究區(qū)YL區(qū)一年中春、夏、秋、冬等4個季節(jié)的海水溫度分布情況，并與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，其結(jié)果如圖1所示。

圖1 研究區(qū)YL區(qū)海水溫度分布圖Fig.1 Seawater temperature distribution in YL area of the study area

1.2 測試管柱傳熱模型

在超深水測試期間管柱內(nèi)流體跨越地層及海水向井口高速流動，以海底泥線為界的流動管柱所處環(huán)境溫度的不同，管內(nèi)流體的流動及傳熱過程有所差異，海水段為隔水管、隔水管保溫層和海水，而地層段為套管、水泥環(huán)和地層。分別分析了海水段和地層段測試段管內(nèi)流動的傳熱過程，示意圖如圖2所示。

圖2 測試管柱熱量傳遞示意圖Fig.2 Schematic diagram of heat transfer in test string

考慮測試期間井筒流動與傳熱的復(fù)雜性，對于實(shí)際工況給出約束條件后建立測試管柱溫度場時應(yīng)考慮傳熱、地溫梯度差異、氣體流動中體積膨脹做功及天然氣在測試管柱流動過程中的焓變等因素，基于上述情況，建立了超深水測試井況條件下的測試管柱溫度場方程。

泥線段以上[12-13]：

(2)

焓的計算式如下[14]：

(3)

式(2)～(3)中：rst為隔水管外半徑，m；Ust為以隔水管外表面為基準(zhǔn)面的總傳熱系數(shù)，W/(m2·K)；va為測試管柱內(nèi)流體流速，m/s；rsti為測試管柱內(nèi)半徑，m；Tocean為海水溫度，K；Tf為測試管柱內(nèi)流體的溫度，K；ρa(bǔ)為測試管柱內(nèi)流體密度，kg/m3；H為氣體的焓，J，其計算方法見參考文獻(xiàn)[15]；g為重力加速度，9.81 m/s2；z為距井底的距離，m；θ為井斜角，°；f為摩擦因子，無因次；D為測試管柱內(nèi)徑，m；t為時間，s；Cf為測試管柱中流體的比熱容，J/(kg·K)；ΔH是天然氣水合物生成焓，J/mol；Mh是天然氣水合物摩爾質(zhì)量，kg/mol；Rh是水合物生成速率，kg/s；Cp為比熱容，J/(kg·K)；T為流體溫度，K；Q為比容，m3/kg；p為流體壓力，Pa。

泥線段以下[12-13]：

(4)

式(4)中：rft為測試管柱外半徑，m；Uft為以測試管柱外表面為基準(zhǔn)面的總傳熱系數(shù)，W/(m2·K)；kf為地層導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m·K)；Tei為地層溫度，K。

1.3 測試管柱流動模型

流體沿測試管柱從井底向井口流動的過程中，由于重力、摩擦力、膨脹力等綜合作用，故需滿足以下的壓力場方程[16]：

(5)

式(5)中：A為流通面積，m2；ρ為流體密度，kg/m3；Fr為沿程摩擦損失，Pa。

1.4 天然氣相平衡模型

對于天然氣水合物相平衡方程則采用Javanmardi等[17]研究成果，其考慮天然氣水合物晶格結(jié)構(gòu)以及水合物相變時水合物生成的焓變等多個條件，水合物相平衡條件為：

(6)

式(6)中：Δμ0為空水合物晶格結(jié)構(gòu)及純水在標(biāo)況下的化學(xué)位之差，J/mol；R為通用氣體常數(shù)，J/(mol·K)；T0為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度，K；T1為水合物生成的相態(tài)溫度，K；ΔH0為空水合物晶格和純水的比焓差，J/kg；ΔCP為空水合物晶格和純水的比熱容差，J/(kg·K)；p0為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下壓力，Pa；p1為水合物生成的相態(tài)壓力，Pa；ΔQ為空水合物晶格和純水的比容差，m3/kg；fw為水在富水相中的逸度，Pa；fwt為參考狀態(tài)下T和p條件下水的逸度，Pa；l為水合物種類數(shù)量，無因次；ki為i型空穴數(shù)與水合物相中水分子數(shù)的比值，無因次；Nc為可生成水合物的組分?jǐn)?shù)目，無因次；θij為i型空穴被j類氣體分子占據(jù)的概率，無因次。

1.5 氣固兩相流運(yùn)移模型

固相顆粒在井筒中受到重力、浮力、氣動阻力、壓強(qiáng)梯度、附加質(zhì)量力、倍瑟特(Basset)力、薩夫曼(Saffman)升力、馬格努斯(Magnus)升力等，但主要受到重力、浮力和氣動阻力[18]，其表達(dá)式分別如下。

1) 重力。固相顆粒在井筒中所受重力公式為：

G=msg=ρsvsg

(7)

2) 浮力。由于固相是被氣相攜帶運(yùn)動，浮力也總是作用在顆粒上，其計算公式為：

FB=ρsvsg

(8)

3) 氣動阻力。環(huán)空中氣體攜帶顆粒運(yùn)動時，顆粒會受到來自氣體的氣動阻力FD本文研究固相假設(shè)為球形，其計算公式為：

(9)

式(7)～(9)中：ms為固相顆粒質(zhì)量，kg；vs、vg分別為固相速度和氣相流速，m/s；ρs、ρg分別為固相和氣相的密度，kg/m3；ds為固相直徑，m；CD為氣動阻力系數(shù)，無因次；G、FB、FD分別為重力、浮力、氣動阻力，N。

根據(jù)顆粒受力情況建立環(huán)空中固相顆粒運(yùn)動的微分方程：

(10)

式(10)中： ∑F為固相顆粒所受合力，N；ts為固相顆粒運(yùn)動時間，s。

根據(jù)上述可知，固相顆粒在井筒中受到的作用力主要包括：重力G、浮力FB、氣動阻力FD，即

(11)

三維坐標(biāo)系下運(yùn)動方程為：

x軸方向：

(12)

y軸方向：

(13)

z軸方向：

(14)

式(11)～(13)中：Ws為固相顆粒體積，m3；xp、yp、zp分別為顆粒三維方向速度分量，m/s；xr、yr、zr為氣體三維方向速度分量，m/s；fD(xr-xp)、fD(yr-yp)、fD(zr-zp)分別為氣動阻力在x軸、y軸、z軸的分量，N；fus為其他合力，N；dp為巖屑直徑，m。

1.6 固相顆粒對水合物沖擊沖蝕作用

根據(jù)張路路 等[19]的研究成果，形成的水合物接觸區(qū)最大作用力與固相參數(shù)和水合物參數(shù)有關(guān)，表達(dá)式為

(15)

式(15)中：r0為磨料半徑，m；μps，μt分別是固相顆粒和水合物的泊松比，無量綱；Ep和Et分別是固相的彈性模量和水合物的彈性模量；MPa，vn為方向垂直于水合物的固相速度，m/s。

由于固相顆粒會給水合物提供附著點(diǎn)，有利于水合物形成。而隨著固相產(chǎn)出增加，固相顆粒對水合物存在沖擊沖蝕作用，又會使水合物含量降低。因此，固相產(chǎn)出對水合物的形成既有促進(jìn)作用也有抑制作用。

1.7 模型現(xiàn)場應(yīng)用分析

對模型進(jìn)行離散數(shù)值化處理，采用有限差分方法進(jìn)行求解，其中空間域?yàn)檎麄€油管和環(huán)空節(jié)點(diǎn)，通過有限差分法對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行離散，將原數(shù)學(xué)模型在定解域上的解轉(zhuǎn)化為在定解域中網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上的離散解，逐時逐步求得空間域上各節(jié)點(diǎn)的解，從井口直至算到井底。

研究區(qū)YL區(qū)氣體組分摩爾分?jǐn)?shù)統(tǒng)計表如表2所示。利用已知的YL區(qū)超深水井測試時的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，對本文建立的溫度壓力場模型進(jìn)行計算，研究區(qū)YL區(qū)中YLA、YLB兩口井溫度壓力數(shù)據(jù)由表3所示，經(jīng)計算求得在這兩井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)下的溫度、壓力數(shù)值和兩井實(shí)際得到的溫度壓力數(shù)值對比如表4所示。由表4中可得，該模型計算結(jié)果與實(shí)際得到的溫度壓力值誤差均小于5%，驗(yàn)證了利用上述建立的超深水測試條件下的測試管柱溫壓場計算模型在實(shí)際應(yīng)用情況時的計算結(jié)果的可靠性。

表2 YL區(qū)氣體組分摩爾分?jǐn)?shù)Table 2 Molar fraction of gas components in YL region

表3 南海某深水氣田生產(chǎn)井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)Table 3 Basic data of a production well of a deepwater gas field in the South China Sea

表4 計算結(jié)果與現(xiàn)場生產(chǎn)層溫度對比表Table 4 Comparison between calculation results and field production layer temperature

1.8 模擬計算

計算了在測試流量從20×104m3/d增加至120×104m3/d條件下測試管柱溫度場，所得計算結(jié)果如圖3所示。由圖3可得，從井底2 991 m處到井口海平面高度測試管柱內(nèi)的溫度逐漸減小，發(fā)生該現(xiàn)象的主要原因是測試管柱內(nèi)攜熱流體同環(huán)境存在溫度差進(jìn)而引起熱交換。另外，測試管柱中溫度隨著測試產(chǎn)量的減小而逐漸降低，是由于管柱內(nèi)流體流動速度變小時流體自身攜帶的熱量與環(huán)境進(jìn)行傳遞的時間變長；反之管柱內(nèi)流體流動速度越大，流體自身攜帶的熱量與環(huán)境進(jìn)行傳遞的時間短，熱損失小。高溫高速流體使井口的溫度上升，而溫度升高將阻礙水合物的生成。

圖3 YLA井測試期間水合物生成區(qū)域預(yù)測Fig.3 Prediction of hydrate formation area during well YLA test

將YLA井溫壓場數(shù)值求解以及水合物相態(tài)方程數(shù)值求解結(jié)果繪制比較，即可得到深水測試狀態(tài)中水合物在測試管柱內(nèi)的生成區(qū)域臨界位置。生成水合物的溫度壓力條件在不同測試流量條件下計算結(jié)果如圖4所示。水合物生成區(qū)域受測試流量影響明顯，測試流量越高，水合物生成區(qū)域越小，且當(dāng)產(chǎn)量高于120×104m3/d時，全段測試管柱內(nèi)不在水合物生成溫度、壓力范圍內(nèi)，此測試流量下油管內(nèi)不會有水合物生成。

圖4 不同流量下的水合物生成風(fēng)險預(yù)測Fig.4 Risk prediction of hydrate formation at different flow

對于產(chǎn)出氣體烴類組分比例變化時，其天然氣水合物的相平衡曲線也隨之發(fā)生改變，如圖5所示。以YLA井測試管柱內(nèi)常見流量60×104m3/d為例，分析了不同氣體組下的水合物生成區(qū)域，從圖5可知，隨著乙烷含量比值的增大將導(dǎo)致水合物生成區(qū)域的增大，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是乙烷比甲烷更容易形成水合物。

圖5 氣體組分對水合物生成區(qū)域的影響規(guī)律Fig.5 Influence of gas components on hydrate formation area

2 儲層固相產(chǎn)出對水合物生成影響

本區(qū)域測試期間普遍存在固相產(chǎn)出，且發(fā)現(xiàn)存在固相產(chǎn)出井與無固相產(chǎn)出井之間水合物生成量有差異性，但固相產(chǎn)出對水合物生成影響機(jī)制目前還缺乏研究。故在前期超深水測試期間水合物研究基礎(chǔ)上，開展固相產(chǎn)出對水合物生成影響研究。

隨著井底固相產(chǎn)出，管線中存在有烴類氣體和花崗巖破壞后的固相碎屑兩相物質(zhì)，管線中的流動就由氣相流動轉(zhuǎn)變成了氣-固兩相流動。在氣-固(巖石碎屑)兩相流動中，管線內(nèi)流動形式必然會改變，因此在測試管柱內(nèi)壁上的水合物生長趨勢也將被影響。進(jìn)而影響水合物生成區(qū)域，因此本章將分析超深水花崗巖儲層測試過程中固相產(chǎn)出對測試管柱內(nèi)流體流動的流動模型影響。可利用OLGA多相流模擬軟件Multiflash模塊進(jìn)行模擬分析，并對軟件進(jìn)行二次開發(fā)，補(bǔ)充了固相顆粒井筒流動型態(tài)及對水合物生成與破壞影響，進(jìn)而預(yù)測在該井況下固相產(chǎn)出對天然氣水合物生成區(qū)域及生成量的影響。

本部分模擬算例采用研究區(qū)YL區(qū)YLA井，井身結(jié)構(gòu)如圖6所示，基本參數(shù)如表5所示。氣、液、固相產(chǎn)量均為已知，地溫梯度、儲層地層壓力、井口處油壓已知，作為邊界和初始條件。

表5 算例基本參數(shù)Table 5 Basic parameters of calculation examples

圖6 算例井身結(jié)構(gòu)Fig.6 Well structure of calculation examples

2.1 模擬方案

本節(jié)制定了3組模擬實(shí)驗(yàn)，基于對氣-固兩相流中固相產(chǎn)出的不同物理量變化量進(jìn)行控制。分別對不同流量的情況下；不同粒徑的固相產(chǎn)出顆粒的情況下；不同氣-固兩相流中固相顆粒含量的情況下，判斷分析固相產(chǎn)出對水合物生成區(qū)域的影響。

實(shí)驗(yàn)一：固相產(chǎn)出顆粒直徑0.3 mm、氣-固兩相流中固相顆粒質(zhì)量含量5%的情況下，測試管柱中氣-固兩相流的流速分別為20×104m3/d至80×104m3/d時，固相產(chǎn)出對水合物生成區(qū)域及全段水合物生成量的影響；

實(shí)驗(yàn)二：測試管柱中氣-固兩相流的流速為20×104m3/d、氣-固兩相流中固相顆粒質(zhì)量含量5%的情況下，固相產(chǎn)出顆粒直徑分別為0.3、1.0、3.0 mm時，固相產(chǎn)出對水合物生成區(qū)域及全測試段水合物生成量的影響；

實(shí)驗(yàn)三：固相產(chǎn)出顆粒直徑0.3 mm、測試管柱中氣-固兩相流的流速為20×104m3/d的情況下，氣-固兩相流中固相顆粒質(zhì)量濃度分別為1%、5%、10%時，固相產(chǎn)出對水合物生成區(qū)域及全測試段水合物生成量的影響。

2.2 不同流量下儲層固相產(chǎn)出對水合物生成影響

不同流量下測試管柱內(nèi)氣-固兩相流水合物模擬結(jié)果如圖7所示，由圖7可以看出：氣-固兩相流動中水合物生成區(qū)域深度與純氣相流動時整體規(guī)律相似，具有同樣的變化趨勢，且均呈現(xiàn)隨流體流量的增大水合物生成區(qū)域減小；另外全測試段內(nèi)水合物生成總量隨流量的增大而減小。通過以上不同流量下的水合物生成速率分布可以得到以下結(jié)論：在流量分別為20×104、40×104、60×104、80×104m3/d的情況下，相比氣單相流，測試管柱內(nèi)的固相產(chǎn)出均會導(dǎo)致水合物生成速率增加，且整體上均會導(dǎo)致測試全段內(nèi)水合物生成總量的增大。

圖7 不同流量下水水合物生成區(qū)域及生成量Fig.7 Formation area and production amount of water hydrate at different flow

2.3 不同粒徑下儲層固相產(chǎn)出對水合物生成影響

不同固相產(chǎn)出粒徑下測試管柱內(nèi)氣-固兩相流水合物模擬結(jié)果如圖8所示，由圖8可以看出：含固相組分的流體，水合物生成速率整體上均稍大于純氣相流，全測試段中的水合物生成量在模擬實(shí)驗(yàn)測試中期某一時刻出現(xiàn)含固相組生成總量偏大于純氣相流，隨時間增加管柱內(nèi)水合物生成總量雖有波動，但最終趨于平穩(wěn)并無明顯差別。

圖8 不同粒徑時水合物生成區(qū)域及生成量Fig.8 Formation area and amount of hydrate with different particle sizes

2.4 不同固相含量下儲層固相產(chǎn)出對水合物生成影響

不同固相含量下測試管柱內(nèi)氣-固兩相流水合物模擬結(jié)果如圖9所示，由圖9可以看出：氣-固兩相流動中，水合物初始生成區(qū)域在固相含量較大時發(fā)生前移，含固相組分的流體水合物初始生成速率大于純氣相流，在固相含量較小時發(fā)生推后，后期生成速率則隨固相含量的增加而減小；隨固相產(chǎn)出含量的增加，測試管柱水合物生成總量整體呈變大趨勢。

圖9 不同固相含量時水合物生成區(qū)域及生成量Fig.9 Hydrate formation area and production amount with different solid content

通過3組對比實(shí)驗(yàn)可以得到以下結(jié)論:

1) 不同流量下固相產(chǎn)出均可導(dǎo)致測試管柱內(nèi)水合物生成速率增加，管柱內(nèi)水合物的生成總量整體呈變大趨勢，且增量相對明顯。

2) 不同粒徑下固相產(chǎn)出對測試管柱內(nèi)中部有一定影響，但隨距井口距離變小而逐漸趨于一致，且在測試時間中段測試管柱內(nèi)整體水合物生成量出現(xiàn)差異，隨時間的增加逐漸趨于一致，整體而言，固相產(chǎn)出粒徑對水合物生成影響較小。

3) 不同固相產(chǎn)出含量下固相產(chǎn)出可導(dǎo)致測試管柱內(nèi)水合物初始生成速率增加，在含量較大時水合物初始生成區(qū)域提前，在含量較小時水合物初始生成區(qū)域推后，管柱內(nèi)的生成總量隨固相含量的增加整體呈現(xiàn)變大趨勢。

因此通過模擬實(shí)驗(yàn)研究可得：存在固相產(chǎn)出的氣-固兩相流在流動過程中相較于純氣相流更容易產(chǎn)生天然氣水合物，因此應(yīng)當(dāng)避免儲層固相產(chǎn)出。

3 結(jié)論

通過調(diào)研南海YL區(qū)超深水儲層區(qū)域物性，計算超深水條件下環(huán)境中海水溫度壓力及地層溫度壓力，研究了該井區(qū)存在的管柱內(nèi)水合物生成及儲層固相產(chǎn)出等兩類問題。根據(jù)該區(qū)塊特征，利用測試管柱中的溫度壓力場計算模型預(yù)測測試管柱中天然氣水合物生成區(qū)間；利用OLGA多相流模擬軟件結(jié)合二次開發(fā)，分析了固相產(chǎn)出對天然氣水合物生成區(qū)域及生成量的影響，得到以下認(rèn)識：

1) YL區(qū)為超深水高溫常壓裂縫性儲層，其花崗巖儲層特性導(dǎo)致該區(qū)研究井在后期投產(chǎn)工作中存在多種事故風(fēng)險，對該研究區(qū)中環(huán)境溫度壓力進(jìn)行了計算，計算結(jié)果與現(xiàn)場資料相比誤差在5%以內(nèi)，具有一定可靠性，可作為后續(xù)分析研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2) 針對超深水花崗巖儲層高溫常壓井，在考慮水合物生成速率對管柱流動傳熱影響的前提下，結(jié)合前人研究，建立了測試管柱內(nèi)的溫度場壓力場方程，并計算了測試管柱溫度場及測試管柱壓力場，研究了水合物生成機(jī)理并分析水合物生成相平衡條件。經(jīng)以上研究成果建立的模型，可對不同初始溫壓、不同水深、不同天然氣組分等參數(shù)下的管柱內(nèi)水合物生成區(qū)域進(jìn)行定量評價。

3) 分析了固相產(chǎn)出對測試管柱中流動傳熱模型的影響并建立氣-固兩相流的壓力分布模型；利用多相流模擬計算軟件OLGA建立不同流量、不同粒徑、不同固體含量下的氣-固兩相流流動模型，得到在不同流量、不同粒徑、不同固體含量下的固相產(chǎn)出對水合物生成的區(qū)域均有不同程度的影響，全管柱段內(nèi)水合物生成總量均一定程度因固相產(chǎn)出而增大。因此通過該模擬實(shí)驗(yàn)研究可得存在固相產(chǎn)出的氣-固兩相流在流動過程中相較于純氣相流更容易產(chǎn)生天然氣水合物，因此應(yīng)當(dāng)避免儲層固相產(chǎn)出。