原文信息：
Analysis on a five-spot well for enhancing energy recovery from silty natural gas hydrate deposits in the South China Sea
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2024.124237
Highlights
• 设计了应用于我国南海泥质粉砂型水合物储层有效增产的五点井网法
• 构建了评价五点井网法增产性能的热-流-化多场耦合数值模型
• 对井底压力、渗透率、水合物饱和度进行了全因子敏感性分析
• 五点井网法的产气量为单井的4.12倍，但存在井间干扰作用
Abstract
The five-spot well is a promising technique for enhancing the inherent low gas production rate from silty natural gas hydrate (NGH) reservoirs with low permeability in South China Sea (SCS). However, the production characteristics and the responses to key geological and engineering factors are still unclear and warrants investigation. Herein, we first establish a three-dimensional reservoir model based on the SH2 NGH deposits at SCS with the implementation of a five-spot well. We systematically examine the gas production enhancement effect and the unexpected well-to-well interaction induced by long-term depressurization. A sensitivity analysis on the effects of bottomhole pressure (Pbtm), permeability (k) and hydrate saturation (SH) was conducted to elucidate the key factors controlling the gas production enhancement. Our results reveal that the five-spot well significantly improves the gas productivity with cumulative gas production increased to 4.12 times that of a single well over 10 years. The well interference on gas production is not significant in the early stage but becomes more significant as depressurization sustains. Due to the relatively slow pressure propagation at the inner well, contribution to gas production from the inner well decreases over time while the outer wells increase. Based on the sensitivity analysis, gas production increases with decreasing Pbtm, increasing k, and decreasing SH with Pbtm and k as the key controlling factors. The findings provide valuable design basis for the adoption of a multi-well system in enhancing gas production for targeted NGH reservoirs in the next field production trial at SCS.
Keywords
Natural gas hydrate; Five-spot well; Energy recovery; Depressurization; Gas production enhancement; Sensitivity analysis
Graphics
图1 论文图形摘要
图2（a）模拟靶区南海神狐海域SH2站位位置；（b）SH2站位与第一次海域试采站位SHSC-4的距离；（c）SH2站位与SHSC-4站位地震剖面
图3 五点井网法模型示意图：(a) 水合物层与上下盖层划分；(b) 五井布设位置
图4 五点井网法开采模型网格剖分示意图
图5 气体增产因子FGE随时间演化
图6 五点井网法中间井（下标为i）与外部井（下标为o）气水产出贡献率
图7 五点井网法开采过程P, T, SH, SG时空演化规律
团队介绍
通讯作者简介
殷振元：清华大学深圳国际研究生院副教授、特别研究员、博士生导师，THU天然气水合物与储碳实验室PI，广东省“珠江计划”青年拔尖人才，I&EC Research 2023年最具影响力研究者、深圳市海外高层次人才。博士毕业于新加坡国立大学化学与分子生物工程系，长期从事气体水合物热动力学与多场耦合基础研究，应用于天然气水合物开采及水合物法应用技术（二氧化碳封存、LNG冷能输运与固化储氢等）。在能源领域权威期刊发表学术论文80余篇，论文被引用3100余次，H指数28，包括6篇ESI高被引论文与5篇期刊封面论文，2021-2022年连续两年入选斯坦福-Elsevier颁布的全球前2%顶尖科学家（年度影响力榜单），担任Gas Science and Engineering、Advances in Applied Energy、天然气工业等期刊和水合物专刊编委及青年编委。主持国家自然科学基金、广东省科技厅风电重点专项基金、广东省科技厅面上项目、广东省六大产业专项、深圳科创委面上项目、国际合作项目等20余项纵向项目。
第一作者简介
顾宇航：清华大学深圳国际研究生院23级博士生，环境科学与工程专业，研究方向为热-流-化多场耦合数值模拟方法与优化。已发表SCI论文14篇（其中第一作者4篇），申请发明专利2项。
关于Applied Energy
本期小编：王桥；审核人：张庭生
《Applied Energy》是世界能源领域著名学术期刊，在全球出版巨头爱思唯尔 (Elsevier) 旗下，1975年创刊，影响因子10.1，CiteScore 21.2，本刊旨在为清洁能源转换技术、能源过程和系统优化、能源效率、智慧能源、环境污染物及温室气体减排、能源与其他学科交叉融合、以及能源可持续发展等领域提供交流分享和合作的平台。开源（Open Access）姊妹新刊《Advances in Applied Energy》影响因子13.0，CiteScore 23.9。全部论文可以免费下载。在《Applied Energy》的成功经验基础上，致力于发表应用能源领域顶尖科研成果，并为广大科研人员提供一个快速权威的学术交流和发表平台，欢迎关注！
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