天然氣水合物,又稱“可燃冰”,主要是由甲烷氣體分子與水分子在低溫高壓條件下形成的一種具有籠型結(jié)構(gòu)的似冰狀結(jié)晶化合物,其主要賦存于陸地永久凍土區(qū)和海洋沉積物中。水合物儲層的特殊賦存性質(zhì)導(dǎo)致其開采是涉及相變、多相流動、傳熱、巖土變形等多物理化學(xué)過程的耦合問題。水合物開采不僅要尋求最優(yōu)方案以獲得高效的產(chǎn)氣效率,同時也要對開采可能誘發(fā)的井壁破壞、井內(nèi)出砂、海底滑坡和海底面沉降等力學(xué)問題進行前瞻性預(yù)測,為今后水合物安全高效開采方案設(shè)計提供理論依據(jù)。水合物開采現(xiàn)場測試實際操作難度很大,具有高投入性和不可預(yù)知性,而數(shù)值模擬對于開采前的先期評估是十分有效而又經(jīng)濟的技術(shù)方法。據(jù)此,本文圍繞水合物開采所關(guān)心的氣水產(chǎn)出、溫-壓-力場變化、地層穩(wěn)定等多場耦合問題,采用理論分析、程序開發(fā)、數(shù)值模擬和現(xiàn)場應(yīng)用相結(jié)合的手段,研究了海洋天然氣水合物降壓開采多相滲流以及地層變形行為,對今后我國水合物安全高效開發(fā)具有重要的理論和實際意義。首先,緊密圍繞水合物開采特征,建立了水合物開采傳熱-流動-力學(xué)（THM）耦合數(shù)學(xué)模型和數(shù)值模型。然后,基于模塊化的設(shè)計思路,在TOUGH+Hydrate軟件框架內(nèi)嵌入巖土力學(xué)分析模塊,開... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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中國2010~2017年原油產(chǎn)量、進口量及對外依存度變化趨勢

.2 中國 2010~2017 天然氣產(chǎn)量、進口量及對外依存度變化趨勢由水分子與氣體分子在一定溫度和壓力條件下形成的狀結(jié)晶化合物，主要賦存于陸地凍土區(qū)和水深大于 300作為能源資源，水合物的優(yōu)點主要體現(xiàn)在如下幾個方源儲量巨大。全球水合物資源總量換算成甲烷天然氣約，相當(dāng)于常規(guī)天然氣資源總量的 37.8~44.6 倍；有機碳儲燃料總和的 2 倍[13]。量密度高。標(biāo)準溫度和壓力條件下（1atm，20°C），每單可釋放出約 164 體積的甲烷氣，其能量密度是常規(guī)天的 10 倍[16]。布范圍廣。國際合作鉆探計劃（如 DSDP、ODP、IOD本、中國、印度、韓國等）水合物鉆探成果表明，水合和海底沉積物中[13, 14]。據(jù)推算，全球 90%的海洋均具

圖 1.3 甲烷水合物分子結(jié)構(gòu)示意圖[33]目前，自然界中主要發(fā)現(xiàn)了 3 種不同的水合物結(jié)構(gòu)類型（圖 1結(jié)構(gòu) II 型和結(jié)構(gòu) H 型。從圖中可以看出，結(jié)構(gòu) I 型水合物呈立能容納相對較小的氣體分子（如 CH4、N2、H2S 等）；結(jié)構(gòu) II體結(jié)構(gòu)，除了能容納小氣體分子外，還可以容納丙烷（C3H8）0）等烴類氣體分子；結(jié)構(gòu) H 型水合物呈六方體晶體結(jié)構(gòu)，其分子直徑大于異丁烷（i-C4H10）的大分子氣體。因此，自然界構(gòu)在一定程度上可反映天然氣組分，這是因為每種結(jié)構(gòu)類型的構(gòu)決定的烴類分子的相對含量[14]。淺埋藏沉積物中僅產(chǎn)生生物結(jié)構(gòu) I 型水合物，這正是海洋環(huán)境中分布最廣的水合物類型。埋有機質(zhì)裂解形成的，通常還伴隨其它烴類分子（如丙烷和丁可形成結(jié)構(gòu) II 型水合物，甚至結(jié)構(gòu) H 型水合物。室內(nèi)研究結(jié)和結(jié)構(gòu) H 型水合物的溫壓穩(wěn)定范圍比結(jié)構(gòu) I 型水合物更大[14,

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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