本文關(guān)鍵詞：水合物生成分解過程相分辨和滲流特性研究

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【摘要】：天然氣水合物憑借其儲(chǔ)量豐富、分布廣泛等優(yōu)點(diǎn)進(jìn)入科學(xué)家的視野,并被稱為21世紀(jì)可替代傳統(tǒng)化石能源的新能源之一。而天然氣水合物的生成與分解過程中所涉及的相分辨及滲流特性是水合物開采研究的基礎(chǔ),因此,本研究利用核磁共振成像(MRI)和計(jì)算機(jī)斷層成像(CT)兩種可視化手段,對(duì)于水合物的生成過程進(jìn)行觀察,對(duì)于水合物與水溶液的相分辨特性進(jìn)行研究,對(duì)于水合物相存在后氣水兩相相對(duì)流動(dòng)的運(yùn)移規(guī)律進(jìn)行探討。利用MRI實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行了含油、水多孔介質(zhì)內(nèi)水合物的生成過程研究,對(duì)水合物生成過程中核磁弛豫時(shí)間T1、T2變化進(jìn)行了討論。以二氧化碳(CO2)水合物作為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)含油情況T1和T2值明顯小于不含油情況。隨著殘余水飽和度逐漸降低,弛豫率1/T1、1/T2分別呈線性和指數(shù)增加,這與BT模型中表面弛豫機(jī)制的影響規(guī)律是一致的。利用CT實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行了水合物和水溶液兩相分辨研究。以四氫呋喃水合物(THF)水合物作為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)造影劑KI的分辨效果要遠(yuǎn)好于NaCl。隨著濃度的增加KI的分辨效果先增加后減小,分辨效果最好時(shí)對(duì)應(yīng)的KI的濃度為6%�？梢娡ㄟ^CT系統(tǒng)并借助造影劑可以成功將水合物相和水相分開,并可以動(dòng)態(tài)直觀觀察到水合物分解時(shí)邊界曲線的變化以及在CT圖像中水合物區(qū)域面積的變化情況,并可以利用閾值法進(jìn)行分解過程中THF水合物飽和度的計(jì)算。利用MRI實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行了不同水合物飽和度條件下氣水兩相相對(duì)流動(dòng)研究。以THF水合物作為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)隨著流動(dòng)的進(jìn)行,氣水流動(dòng)過程中存在驅(qū)替前緣的推進(jìn)過程。隨著前緣推進(jìn),殘余水飽和度逐漸下降,當(dāng)前緣通過模型后,殘余水的分布不再變化。使用Goodfield等人提出的流動(dòng)模型進(jìn)行分析計(jì)算,發(fā)現(xiàn)氣水兩相的局部達(dá)西相速度均分為三個(gè)部分,最左端為氣體前緣通過的部分,中間為氣體前緣所在部分,最右端為氣體前緣沒有通過的部分。隨著模型中殘余水飽和度的增加,發(fā)現(xiàn)不同THF水合物飽和度下毛細(xì)管力變化率均為先增加后減小,粘滯力的數(shù)值逐漸減小,重力逆流函數(shù)先增大后減小。而沿著流動(dòng)方向,氣相相對(duì)滲透率逐漸增大,水相相對(duì)滲透率逐漸減小。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE31

【參考文獻(xiàn)】

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