天然氣水合物作為一種新型能源,具有儲量豐富、燃燒值高以及污染小等優(yōu)點,被譽為二十一世紀最具有商業(yè)開采價值的新能源。目前,天然氣水合物傳統(tǒng)的開采方法有降壓法、熱激發(fā)和化學試劑法,而這些開采方法極易造成水合物賦存區(qū)地層失穩(wěn),造成海底滑坡等自然災(zāi)害。CO2置換法開采水合物是一種新的開采技術(shù),不但可以實現(xiàn)水合物的開采,還可以同時將溫室氣體CO2以水合物的形式埋藏于海底,同時該方法還能減小地質(zhì)災(zāi)害的風險,因此,CO2置換CH4水合物方法的研究具有重要的科學和現(xiàn)實意義。本文以拉曼原位觀測透明石英高壓腔中CO2置換CH4水合物過程為研究對象,分析置換機理,研究溫度、壓力等因素對置換效率的影響。首先建立拉曼光譜與純水溶液中溶解CH4氣體濃度、溶解CO2氣體濃度的定量關(guān)系,進行進行CO2-CH4混合氣體水合物生長-溶解平衡實驗,分析不同溫壓條件下CH4、CO2在水合物、液相中的變化趨勢,最終完成微觀毛細管內(nèi)CO2置換CH4水合物實驗,分析其置換機理及置換影響因素。并在宏觀反應(yīng)釜中進行沉積物中進行CO2置換CH4水合物置換實驗,分析溫度、壓力條件對置換效率的影響并用拉曼觀測CH4和CO2在沉積物中垂向分布... 

【文章來源】：中國地質(zhì)大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
作者簡介
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    §1.1 選題背景
    §1.2 研究進展及存在問題
        1.2.1 天然氣水合物基本性質(zhì)
        1.2.2 天然氣水合物實驗?zāi)M與測試技術(shù)
        1.2.3 CO_2置換CH_4水合物研究進展
        1.2.4 CO_2置換開采CH_4水合物微觀機理研究
    §1.3 研究內(nèi)容及意義
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究意義
    §1.4 論文主要成果與創(chuàng)新點
第二章 拉曼光譜原位觀測含水合物微型高壓毛細管技術(shù)與方法
    §2.1 氣體水合物拉曼光譜原位監(jiān)測微型高壓毛細管裝置
    §2.2 拉曼原位觀測CH_4-CO_2混合氣體水合物實驗裝置
        2.2.1 裝置簡介
        2.2.2 制樣過程
    §2.3 微型高壓毛細管內(nèi)CO_2置換CH_4水合物實驗裝置
        2.3.1 裝置簡介
        2.3.2 制樣過程
第三章 拉曼定量因子測定
    §3.1 CH_4相對定量因子測定
    §3.2 CO_2相對定量因子測定
    §3.3 CH_4水合物-水兩相平衡時CH_4濃度測定
        3.3.1 實驗步驟
        3.3.2 結(jié)果分析
    §3.4 本章小結(jié)
第四章 拉曼原位觀測CH_4-CO_2混合氣體水合物聚散規(guī)律
    §4.1 不同溫度下混合氣體水合物各組分濃度
        4.1.1 實驗過程
        4.1.2 結(jié)果分析
    §4.2 混合氣體水合物中CH_4及CO_2分配系數(shù)
    §4.3 孔穴占有率及水合指數(shù)
    §4.4 本章小結(jié)
第五章 微觀高壓毛細管內(nèi)CO_2置換CH_4水合物
    §5.1 實驗步驟與方法
        5.1.1 樣品的準備
        5.1.2 實驗步驟
    §5.2 實驗結(jié)果分析
        5.2.1 置換實驗置換機理研究
        5.2.2 置換實驗影響因素研究
    §5.3 本章小結(jié)
第六章 沉積物中CO_2置換CH_4水合物實驗
    §6.1 實驗裝置
    §6.2 實驗步驟與方法
        6.2.1 實驗材料
        6.2.2 實驗步驟
        6.2.3 數(shù)據(jù)處理方法
    6.3 實驗結(jié)果分析
        6.3.1 CO_2置換CH_4水合物影響因素研究
        6.3.2 拉曼觀測沉積物中CH_4、CO_2垂向分布特征
    §6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3222057