Numerical modeling of gas hydrate bearing sediments

Gas hydrates are generally present in oil-producing areas and in permafrost regions. Methane hydrate deposits can lead to large-scale submarine slope failures, blowouts, platform foundation failures, and borehole instability. Gas hydrates constitute also an attractive source of energy as they are estimated to contain very large reserves of methane. Hydrate formation, dissociation and methane production from hydrate bearing sediments are coupled Thermo-Hydro-Mechanical (THM) processes that involve, amongst other, exothermic formation and endothermic dissociation of hydrate and ice phases, mixed fluid flow and large changes in fluid pressure. A THM formulation is briefly presented here. It is composed of mass, momentum and energy balance equations; constitutive equations and equilibrium restrictions. Application cases that show the potential of the proposed approach are presented and discussed.

Les hydrates de gaz sont généralement présents dans les zones productrices de pétrole et dans les régions de pergélisol. Dépôts d’hydrate de méthane peuvent conduire à des échecs à grande échelle sous-marin pente, éruptions, les échecs de la fondation de la plate-forme , et l’instabilité forage. Les hydrates de gaz constituent également une source d’énergie intéressante car ils sont estimés à contenir de très importantes réserves de méthane . Hydrate la formation, la dissociation et la production de méthane à partir des sédiments porteurs hydrates sont Thermo -hydro-mécanique ( THM ) processus qui impliquent , entre autres , la formation exothermique et la dissociation endothermique de hydrate et de glace phases , l’écoulement du fluide et de grands changements dans la pression du fluide couplé .. Une formulation THM est ici présentée brièvement. Il est composé de masse, du moment et de la balance énergétique équations ; constitutif équations constitutives et restrictions d’équilibre . Cas d’application qui montrent le potentiel de l’approche proposée sont présentés et discutés.