海域天然氣水合物儲(chǔ)量大、污染少、能量效率高,具有大規(guī)模開發(fā)潛力和廣闊應(yīng)用前景。因水合物儲(chǔ)層條件的復(fù)雜性及平衡區(qū)的溫壓限制,海域天然氣水合物開采面臨諸多問題,開采不當(dāng)易造成嚴(yán)重的地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害。本文在廣泛收集文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,綜合理論分析和數(shù)值計(jì)算多種研究方法,研究了海域天然氣水合物分解作用機(jī)制、熱流固耦合下不同開采因素影響規(guī)律、開采井及開采儲(chǔ)層穩(wěn)定性及潛在災(zāi)害防治研究。主要研究成果如下:(1)水合物飽和度對產(chǎn)氣速率的影響存在最佳值,溫度越高,氣體壓力對產(chǎn)氣速率的影響越大;溫度對達(dá)西速度影響小而對孔隙度影響大,整體滲流效應(yīng)變化不顯著;出口壓力對達(dá)西速度影響大,壓差越大有效應(yīng)力變化越大,滲透率與生產(chǎn)壓差呈反比;初始滲透率與滲流效應(yīng)呈正比,孔隙應(yīng)力減小而有效應(yīng)力增大,孔隙度受滲透率影響變化小。(2)開采井分支井角度增加,導(dǎo)致結(jié)點(diǎn)處破壞程度減小,井壁周圍滲流效應(yīng)減弱,位移主要發(fā)生在井壁外圍并逐漸較小;井壁支撐力對生產(chǎn)井主要起保護(hù)作用;出口壓力對生產(chǎn)井周圍滲流效應(yīng)影響大,壓力增大壓差降低,井壁破壞程度減小。(3)水合物儲(chǔ)層分解程度越大,安全系數(shù)降低幅度也越大,地層位移與滑坡趨勢均以水合物儲(chǔ)層為分界... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

論文技術(shù)路線圖

固體水合物發(fā)生相變分解成水和天然氣，導(dǎo)致沉積層氣體壓介質(zhì)基體孔隙度、各相飽和度的變化，影響氣水兩相滲流特征的，物質(zhì)相變和滲流變化影響導(dǎo)熱、儲(chǔ)熱、熱流性能的變化，進(jìn)而度場的變化。影響水合物開采分解的不同過程如圖 2-1 所示，任何變均能成為水合物開采的出發(fā)點(diǎn)。

(c) Pg=1.0 MPa圖 2-2 產(chǎn)氣速率影響因素分析Figure 2-2 Factors affecting gas production rate表 2-2 典型數(shù)據(jù)表Table 2-2 Typical datas sheetT=290 K 299ShPg0.2 0.5 0.8TSh2 0.1124 1050.0369 0.0576 0.0369 0.2 0 0.0526 5×1050.0223 0.0348 0.0223 0.5 8-0.0072 9×1050.0077 0.0121 0.0077 0.8 方程的過程中，水合物、水、氣體的含量在不斷統(tǒng)而言其遵循質(zhì)量守恒定律。式(2-7)右側(cè)表量，包括第一項(xiàng)的水合物分解增量和第二項(xiàng)物質(zhì)的剩余量、第二項(xiàng)表示單位時(shí)間物質(zhì)的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]南海北部陸坡天然氣水合物區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型及其分布特征[J]. 何健,梁前勇,馬云,石要紅,夏真.  中國地質(zhì). 2018(01)
[2]天然氣水合物開采過程中出砂研究現(xiàn)狀[J]. 盧靜生,李棟梁,何勇,梁德青,熊友明.  新能源進(jìn)展. 2017(05)
[3]海域天然氣水合物開采的地質(zhì)控制因素和科學(xué)挑戰(zhàn)[J]. 吳能友,黃麗,胡高偉,李彥龍,陳強(qiáng),劉昌嶺.  海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2017(05)
[4]天然氣水合物試采:從實(shí)驗(yàn)?zāi)M到場地實(shí)施[J]. 劉昌嶺,李彥龍,孫建業(yè),吳能友.  海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2017(05)
[5]我國非常規(guī)油氣資源“可燃冰”的開采技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王紅玉,趙芳,本蓮芳,焦林宏.  廣州化工. 2017(15)
[6]深水淺層非成巖天然氣水合物固態(tài)流化試采技術(shù)研究及進(jìn)展[J]. 周守為,陳偉,李清平,周建良,施和生.  中國海上油氣. 2017(04)
[7]海底天然氣水合物開采導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害及其監(jiān)測技術(shù)[J]. 朱超祁,張民生,劉曉磊,王振豪,申志聰,張博文,張夏滔,賈永剛.  災(zāi)害學(xué). 2017(03)
[8]海域天然氣水合物資源勘查工程進(jìn)展[J]. 楊勝雄,梁金強(qiáng),劉昌嶺,沙志彬.  中國地質(zhì)調(diào)查. 2017(02)
[9]南海北部陸坡天然氣水合物及其賦存沉積物特征[J]. 劉昌嶺,孟慶國,李承峰,孫建業(yè),賀行良,楊勝雄,梁金強(qiáng).  地學(xué)前緣. 2017(04)
[10]海域天然氣水合物開發(fā)的地球物理監(jiān)測[J]. 何濤,盧海龍,林進(jìn)清,董一飛,何健.  地學(xué)前緣. 2017(05)

博士論文
[1]煤層氣開采中的熱—濕—流—固耦合機(jī)理研究[D]. 滕騰.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]考慮水合物分解影響的沉積物力學(xué)行為數(shù)值模擬研究[D]. 孫翔.大連理工大學(xué) 2017
[3]多孔介質(zhì)中水合物開采影響因素的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究[D]. 阮徐可.大連理工大學(xué) 2012
[4]天然氣水合物藏降壓開采流固耦合數(shù)值模擬研究[D]. 沈海超.中國石油大學(xué) 2009
[5]天然氣水合物藏降壓開采實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究[D]. 張新軍.中國石油大學(xué) 2008
[6]天然氣水合物地層井壁穩(wěn)定性研究[D]. 寧伏龍.中國地質(zhì)大學(xué) 2005

碩士論文
[1]不同尺度下模擬天然氣水合物的降壓分解[D]. 賀博.太原理工大學(xué) 2017
[2]多孔介質(zhì)中甲烷水合物降壓分解的數(shù)值模擬研究[D]. 于明豪.大連理工大學(xué) 2016
[3]應(yīng)用FLUENT數(shù)值模擬天然氣水合物開采過程[D]. 郝天翔.吉林大學(xué) 2015
[4]考慮天然氣水合物分解的海底斜坡穩(wěn)定性分析研究[D]. 曹杰峰.青島理工大學(xué) 2013



本文編號：2919398