天然氣水合物廣泛分布于滿足低溫高壓環(huán)境的海洋大陸架邊緣和陸上永久凍土區(qū),由于其豐富的儲量和清潔無污染的特點,被認為是未來重要的能源之一。本文研究了兩種類型天然氣水合物礦藏的降壓聯(lián)合熱激法開采過程,分析了不同降壓方式和不同熱激方式對水合物開采過程中儲層溫度壓力變化和產(chǎn)氣產(chǎn)水特性的影響,為天然氣水合物高效開采提供理論支撐。首先,本文搭建了一套天然氣水合物開采實驗系統(tǒng),可研究氣飽和與水飽和的天然氣水合物礦藏的降壓法開采、注水法開采、電加熱法開采以及組合式開采。實驗系統(tǒng)反應釜內裝有功率可控的電加熱棒,可實現(xiàn)水合物開采過程新型的熱激方式—電加熱。該實驗系統(tǒng)采用3根定制的4點熱電偶,采用了高精度的壓力測量裝置,反應釜采用耐高壓方式設計,實驗管路采用進口Swagelok無縫鋼管和接頭搭建完成。該實驗系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集準確、安全、密封性好的特點。此外,該實驗系統(tǒng)采用多級防砂措施,解決了實驗過程中常見的管路堵塞現(xiàn)象。其次,開展了氣飽和條件下甲烷水合物生成特性實驗,并利用降壓聯(lián)合熱激法開展了水合物分解實驗,證實了“記憶效應”對降低水合物生成誘導時間的作用。通過降壓聯(lián)合熱激法水合物分解實驗,研究了三種熱激方式... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 天然氣水合物
        1.2.1 天然氣水合物概況
        1.2.2 天然氣水合物資源分布及礦藏類型
        1.2.3 天然氣水合物開采方法
    1.3 甲烷水合物降壓與熱激法研究進展
        1.3.1 降壓法水合物開采
        1.3.2 熱激法輔助降壓法水合物開采
    1.4 本文研究內容
2 甲烷水合物開采研究實驗系統(tǒng)
    2.1 天然氣水合物現(xiàn)場開采關鍵技術
    2.2 天然氣水合物開采實驗系統(tǒng)調研
    2.3 甲烷水合物開采研究實驗系統(tǒng)的設計與搭建
        2.3.1 實驗系統(tǒng)設計
        2.3.2 零部件訂制與選型
    2.4 研究方法
        2.4.1 實驗步驟
        2.4.2 多孔介質內各相飽和度計算方法
    2.5 本章小結
3 氣飽和條件下降壓聯(lián)合熱激法甲烷水合物開采特性研究
    3.1 氣飽和時甲烷水合物生成特性研究
        3.1.1 水合物生成時儲層內溫度變化情況
        3.1.2 生成次數(shù)對甲烷水合物生成特性的影響
    3.2 氣飽和時甲烷水合物降壓開采特性研究
        3.2.1 甲烷水合物開采過程中溫度壓力變化
        3.2.2 甲烷水合物降壓開采過程中產(chǎn)氣特性分析
    3.3 壁面?zhèn)鳠岱ㄝo助降壓法甲烷水合物開采特性研究
        3.3.1 實驗步驟
        3.3.2 甲烷水合物開采過程溫度壓力變化
        3.3.3 甲烷水合物開采過程產(chǎn)氣特性分析
    3.4 溫水注入法輔助降壓法甲烷水合物開采特性研究
        3.4.1 實驗步驟
        3.4.2 甲烷水合物開采過程溫度壓力變化
        3.4.3 甲烷水合物開采過程中產(chǎn)氣產(chǎn)水特性分析
    3.5 電加熱法輔助降壓法甲烷水合物開采特性研究
        3.5.1 甲烷水合物開采過程溫度壓力變化
        3.5.2 甲烷水合物開采過程產(chǎn)氣特性分析
    3.6 熱激方式對聯(lián)合法甲烷水合物開采特性的影響分析
    3.7 本章小結
4 水飽和條件下降壓聯(lián)合熱激法甲烷水合物開采特性分析
    4.1 水飽和時預降壓對甲烷水合物開采的影響
        4.1.1 實驗步驟
        4.1.2 水飽和時預降壓對甲烷水合物開采的影響
    4.2 溫水注入法輔助降壓法甲烷水合物開采特性研究
        4.2.1 甲烷水合物開采過程溫度壓力變化
        4.2.2 甲烷水合物開采過程中產(chǎn)氣產(chǎn)水特性分析
    4.3 水飽和時采用電加熱法輔助降壓法甲烷水合物開采特性研究
        4.3.1 甲烷水合物開采過程中溫度壓力的變化
        4.3.2 甲烷水合物開采過程產(chǎn)氣產(chǎn)水特性分析
    4.4 熱激方式對聯(lián)合法甲烷水合物開采特性的影響分析
    4.5 本章小結
5 總結
    5.1 結論
    5.2 展望
    5.3 創(chuàng)新點
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]美國阿拉斯加北坡永凍帶天然氣水合物研究和成功試采[J]. 左汝強,李藝.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2017(10)
[4]加拿大Mallik陸域永凍帶天然氣水合物成功試采回顧[J]. 左汝強,李藝.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2017(08)
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碩士論文
[1]多孔介質中天然氣水合物分解實驗與模擬研究[D]. 樊震.大連理工大學 2017
[2]不同類型甲烷水合物藏降壓分解特性研究[D]. 付喆.大連理工大學 2016



本文編號：3184278