海底天然氣水合物儲(chǔ)量巨大,被認(rèn)為是未來替代能源之一。在海底斜坡,水合物分解時(shí)產(chǎn)生的體積變化和超孔隙壓力快速積聚會(huì)導(dǎo)致的海底滑坡,破壞深海油氣鉆探、輸油管道、海底電纜等海底工程設(shè)施,危害人類生命財(cái)產(chǎn)安全。因此研究水合物與海底滑坡對(duì)于有效地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、安全開發(fā)水合物具有重要的意義。本文在分析水合物賦存地層的特性和水合物分解特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,建立水合物分解的孔隙壓力變化模型;根據(jù)極限平衡原理,利用孔隙壓力變化模型修正無限邊坡方程;利用修正的無限邊坡方程和有限元法對(duì)不同情況和Storegga滑坡、波弗特海滑坡案例進(jìn)行分析,結(jié)果表明:兩種方法均具有可行性;當(dāng)水合物分解層的深度較淺時(shí),無限邊坡方程與有限元模擬結(jié)果很相近,具有可靠性;若邊坡長(zhǎng)度很長(zhǎng)時(shí),無限邊坡方程可不受破裂面深度的限制;無限邊坡方程比有限元法更安全,且不需要重復(fù)輸入?yún)?shù),可節(jié)省時(shí)間。應(yīng)用修正的無限邊坡方程進(jìn)行海底滑坡影響因素的敏感性分析,結(jié)果表明水合物原始飽和度、水合物分解速率、海底斜坡坡度、水合物層孔隙度等參數(shù)對(duì)海底滑坡有較大影響。最后,論文建立了水合物開采過程中水合物原始飽和度、水合物開采區(qū)域傾角和蓋層厚度與開采壓力的關(guān)系,對(duì)開采中能... 

【文章來源】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

水合物在沉積層中的分布模式(GR-顆粒；GH-天然氣水合物)

復(fù)雜的水合物分解過程受放氣體和水發(fā)生體積膨脹，導(dǎo)致孔隙流體溫度/熱交換和壓力變化過程與孔隙壓力解產(chǎn)生的超孔隙壓力和有效應(yīng)力的減少值2001)進(jìn)行了粘土對(duì)水合物分解的反應(yīng)的實(shí)隙流體壓力上升，導(dǎo)致有效應(yīng)力和巖土剪沉積物中水合物飽和度的增加，水合物分力與水合物未分解時(shí)初始有效應(yīng)力進(jìn)行壓力導(dǎo)致有效應(yīng)力降低。理論預(yù)測(cè)結(jié)果實(shí)驗(yàn)室計(jì)算水合物飽和度時(shí)存在很大的

圖 3-7 全球已識(shí)別出的與天然氣水合物分解有關(guān)的海底滑坡分布o(jì)rld distribution of identified submarine landslide related to gas hydrate decom水合物作為亞穩(wěn)狀態(tài)物質(zhì)，當(dāng)溫度升高或壓力降低時(shí)，天然氣水合固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅狻⑺旌蠎B(tài)，同時(shí)釋放出氣體，在地層中形成超壓，或沉積物負(fù)荷變化，就可能發(fā)生滑塌或出現(xiàn)海底滑坡。據(jù)報(bào)道，在(約 220-170ka)，海平面下降了 100-120m，結(jié)果造成海底總承受壓力Pa(Kayen 和 Lee，1991)，總壓力的減少引發(fā)天然氣水合物分解，有很可能與此有關(guān)，例如，美國(guó)阿拉斯加北部波弗特海大陸斜坡滑坡、型海底滑坡、日本海奧尻島附近海域的滑坡以及美國(guó)大西洋大陸邊緣坡等。研究表明與天然氣水合物的分解有著緊密聯(lián)系的海底滑坡分布兩個(gè)與天然氣水合物分解有關(guān)的海底滑坡的典型案例進(jìn)行研究，并起滑坡的力學(xué)機(jī)理。這些案例的規(guī)模和位置不同但是在每個(gè)例子中

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
[1]天然氣水合物開采機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉義興.中國(guó)石油大學(xué) 2009
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本文編號(hào)：3516310