张潘潘，田守嶒,2*，张逸群，李根生，武晓亚，王宇豪

1 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室，北京 102249

2 中国石油大学(北京)克拉玛依校区，克拉玛依，834000

3 中石化江钻石油机械有限公司，武汉 430000

0 前言

天然气水合物是天然气与水在高压、低温条件下形成的非化学计量的笼型结晶水合物[1-2]。自然界中天然气水合物主要存在于深水大陆架的浅层沉积物及陆上冻土中[3-4]。来自全球范围的评估认为天然气水合物中蕴含的甲烷约为1015～1018m3，其碳储量很可能超过全球其他化石能源资源量总和[5-7]。作为一种高效清洁的潜在替代能源，天然气水合物的开发对世界能源格局、气候变化及自然灾害防治等一系列问题都有重要影响，是21世纪全球能源发展的战略制高点[8-10]。

天然气水合物常见的开采方法主要包括降压法[11]、热激法[12]、气体置换法[13]、注抑制法[14]，其中降压法由于其简单高效、适用范围广的特点，成为目前研究的热点，也是试采中普遍采用的开发方式[15]。采用降压法，我国分别于2017年，2020年在南海神狐海域成功试采天然气水合物，实现了我国水合物开发的重大突破[16]。2020年试采生产井井型为水平井，持续产气30天，创造了“产气总量86.14万 m3，日均产气量2.87万m3”2项世界纪录[17-18]，但其仍远未达到水合物商业化开采的门槛[1]，提高开采效率依然是未来水合物资源商业化开发的关键所在。

水合物试采成本高且难度大，试采持续时间往往较短，因此当前水合物产能研究仍以室内实验和数值模拟为主，且基于直井的降压开采模拟最为常见[19-21]。……