【摘要】：天然氣水合物廣泛存在于沉積物孔隙中,所以不可避免地會受其影響。雖然關(guān)于沉積物特征對天然氣水合物形成影響的研究越來越多,但因為作為多孔介質(zhì)的沉積物的復雜性,現(xiàn)在離完全了解天然氣水合物在其中的形成機理、明確天然氣水合物的成藏機制還很遠。為了查明天然氣水合物在沉積物中的分布,并進一步估算其儲量,其在沉積物中的穩(wěn)定溫壓條件必不可少。以前已有一些研究探討不同介質(zhì)、沉積物不同粒徑及其孔隙水鹽度對天然氣水合物的穩(wěn)定溫壓條件的影響,但多孔介質(zhì)中的天然氣水合物相平衡條件的實驗數(shù)據(jù)還不豐富,特別是在細粒沉積物中和孔隙水為電解質(zhì)溶液的情況下。為了彌補這個不足,本次實驗選取了4個粒徑(2.5μm、10μm、45.7μm和158.5 μm)的石英砂,在恒定容積的反應釜中,通入純甲烷氣體(為了降低實驗的復雜性),用多步升溫分解的方法獲取加入不同鹽度孔隙水(w(NaCl)=0%、1.0%、3.5%、5.0%、10.0%和15.0%)情況下,其中甲烷水合物的穩(wěn)定溫壓條件,以此來得到沉積物顆粒大小和孔隙水鹽度對甲烷水合物相平衡條件的影響。并在此基礎(chǔ)上,選取45.7 μm石英砂,分別混入w(粘土)=2%、5%與20%的粘土(粘土分別為鈉蒙脫石,高嶺土和膨潤土),研究其石英砂-粘土混合物在純水飽和浸潤情況下,甲烷水合物的穩(wěn)定溫壓條件,以此來得到不同多孔介質(zhì)對甲烷水合物相平衡條件的影響。從實驗中得到以下結(jié)論：1.細粒石英砂中相對于無介質(zhì)中,甲烷水合物的穩(wěn)定溫壓條件變高,且隨著石英砂粒徑的減小,甲烷水合物的相平衡曲線向左移動,而粗顆粒石英砂對水合物穩(wěn)定溫壓條件的影響可以忽略；2.在存在多孔介質(zhì)的情況下,甲烷水合物的相平衡條件依舊遵循孔隙水鹽度增加,相平衡曲線向高壓低溫方向移動的規(guī)律；且孔隙水鹽度與多孔介質(zhì)對甲烷水合物的的抑制效應產(chǎn)生疊加,在孔隙水鹽度較高時,這個抑制效果產(chǎn)生的影響明顯,所以不同粒徑曲線間的差距明顯；3.第一次得到了細粒沉積物和蒙脫石混合時甲烷水合物的穩(wěn)定溫度壓力條件,蒙脫石含量變化對甲烷水合物的相平衡條件影響較小。
【圖文】：

無論是防止天然氣水合物在海底的大面積分解與管道中的生成、開采天然氣逡逑水合物資源，還是應用天然氣水合物水合物技術(shù)，天然氣水合物形成與分解的穩(wěn)逡逑定溫壓條件都是必不可少的。下圖１－２是天然氣水合物分別在海底區(qū)域和凍王區(qū)逡逑域的潛在賦存區(qū)域略圖。天然氣水合物可能賦存區(qū)域存在于溫度梯度所在的折逡逑線，與天然氣水合物相平衡曲線等所包圍的陰影空間中。逡逑好盾有機巧．說逡逑巧庚，５００－＼＼邋ｆ＊：氣區(qū)，３．６逡逑巧生生巧^僱裂笊颺儯沖義纖星賞褬^，ｙ＼逡逑＾邋灥精）？逡逑＼邐５０００邐／邐１００００邐Ｊ逡逑單位二１爐ｇ巧逡逑圖１－１總含碳量對比圖（Ｋｖｅｍｏｌｄｅｎｅｔａｌ．，邋１Ｗ３）逡逑Ｉ邐￣；邋ＳＥＤＩＭＥＮＴ邐Ｉ邐Ｉ邐＼邋ｉ邋ＷＡＴＥＲ逡逑２００邋－邋ｉｎ邋ｐｅｒｍａｔＴＯｔ邋ｘｊ＊，．邐．邐２００邋－邐—邐．邐＊邐－逡逑…邐Ｉ邋Ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ逡逑Ｉ邋？0．邐＼邋＼邋Ｐｈａｓｅ邐ｇｗ－邐＼邋ｇ＇Ｍ’ｅｎ，逡逑Ｉ邋？？－邋ｐＳ，：，邋—灥邋ｗ．邐：；邋＼逡逑５邐：＼邋＼邐呂邐��；邐＼／Ｐｈａｓｅ逡逑ｇ邋s{＞邋－邐ｗｔｈｒ／ｈｙｄ

無論是防止天然氣水合物在海底的大面積分解與管道中的生成、開采天然氣逡逑水合物資源，還是應用天然氣水合物水合物技術(shù)，天然氣水合物形成與分解的穩(wěn)逡逑定溫壓條件都是必不可少的。下圖１－２是天然氣水合物分別在海底區(qū)域和凍王區(qū)逡逑域的潛在賦存區(qū)域略圖。天然氣水合物可能賦存區(qū)域存在于溫度梯度所在的折逡逑線，與天然氣水合物相平衡曲線等所包圍的陰影空間中。逡逑好盾有機巧．說逡逑巧庚，５００－＼＼邋ｆ＊：氣區(qū)，３．６逡逑巧生生巧^僱裂笊颺儯沖義纖星賞褬^，ｙ＼逡逑＾邋灥精）？逡逑＼邐５０００邐／邐１００００邐Ｊ逡逑單位二１爐ｇ巧逡逑圖１－１總含碳量對比圖（Ｋｖｅｍｏｌｄｅｎｅｔａｌ．，邋１Ｗ３）逡逑Ｉ邐￣；邋ＳＥＤＩＭＥＮＴ邐Ｉ邐Ｉ邐＼邋ｉ邋ＷＡＴＥＲ逡逑２００邋－邋ｉｎ邋ｐｅｒｍａｔＴＯｔ邋ｘｊ＊，．邐．邐２００邋－邐—邐．邐＊邐－逡逑…邐Ｉ邋Ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ逡逑Ｉ邋？0．邐＼邋＼邋Ｐｈａｓｅ邐ｇｗ－邐＼邋ｇ＇Ｍ’ｅｎ，逡逑Ｉ邋？？－邋ｐＳ，，：，邋—灥邋ｗ．邐：；邋＼逡逑５邐：＼邋＼邐呂邐��；邐＼／Ｐｈａｓｅ逡逑ｇ邋s{＞邋－邐ｗｔｈｒ／ｈｙｄ
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P744.4

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本文編號：2561073