天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層力學(xué)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-16 17:48
天然氣水合物因其儲(chǔ)量巨大、燃燒清潔等優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是一種能夠替代傳統(tǒng)石化燃料的新型能源。然而,天然氣水合物開(kāi)采可能誘發(fā)地層沉降、井筒失穩(wěn)等工程地質(zhì)災(zāi)害,在實(shí)現(xiàn)天然氣水合物資源商業(yè)化開(kāi)采之前,必須充分認(rèn)識(shí)天然氣水合物藏的力學(xué)特性。目前,大多數(shù)研究主要關(guān)注水合物儲(chǔ)層或水合物晶體本身的力學(xué)特性,忽略了作為承載大型海洋工程裝備的上覆土層(蓋層)。上覆土層是指覆蓋在天然氣水合物儲(chǔ)層之上的土層,無(wú)論是開(kāi)采過(guò)程中水合物分解導(dǎo)致的儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)變化,還是在開(kāi)采過(guò)后的水壓恢復(fù)過(guò)程,都會(huì)對(duì)上覆土層產(chǎn)生擾動(dòng),進(jìn)而引發(fā)海底滑坡、平臺(tái)安全風(fēng)險(xiǎn)等危害問(wèn)題。因此,本文將重點(diǎn)研究天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層的力學(xué)特性,以期為中國(guó)南海天然氣水合物開(kāi)采安全評(píng)估提供一定的參考依據(jù)。首先,本文對(duì)中國(guó)南海神狐海域天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層原狀土的基礎(chǔ)物性參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)測(cè)量,包含其物化指標(biāo)、元素含量、物質(zhì)構(gòu)成、粒徑級(jí)配與微觀結(jié)構(gòu)等。其次,利用自行研制的水合物高壓低溫三軸實(shí)驗(yàn)儀,開(kāi)展了針對(duì)上覆土層的不排水剪切實(shí)驗(yàn)。由于水合物成藏區(qū)域蘊(yùn)含大量的伴生淺層氣,會(huì)導(dǎo)致沉積層中含氣量較高,同時(shí)結(jié)合獲取的原狀土樣,證實(shí)上覆土層各處水飽和度存在差異。因此,本...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 深部水合物儲(chǔ)層力學(xué)特性研究進(jìn)展
1.2.2 淺表層海洋沉積物力學(xué)特性研究進(jìn)展
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線(xiàn)
2 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
3 水飽和度對(duì)天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層力學(xué)特性的影響分析
3.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
3.2 天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層強(qiáng)度特性影響分析
3.2.1 三軸剪切應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)分析
3.2.2 水飽和度對(duì)水合物儲(chǔ)層上覆土層強(qiáng)度特性與模量的影響
3.3 本章小結(jié)
4 有效圍壓對(duì)天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層力學(xué)特性的影響分析
4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
4.2 天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層強(qiáng)度特性影響分析
4.2.1 三軸剪切應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)分析
4.2.2 有效圍壓對(duì)水合物儲(chǔ)層上覆土層強(qiáng)度特性與模量的影響
4.2.3 摩爾-庫(kù)倫準(zhǔn)則強(qiáng)度分析
4.3 本章小結(jié)
5 超固結(jié)比對(duì)天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層力學(xué)特性的影響分析
5.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
5.2 天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層強(qiáng)度特性影響分析
5.2.1 三軸剪切應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)分析
5.2.2 超固結(jié)比對(duì)水合物儲(chǔ)層上覆土層強(qiáng)度特性與模量的影響
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]能源結(jié)構(gòu)隨能源需求增長(zhǎng)而持續(xù)多樣化——2018年世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒解讀[J]. 錢(qián)伯章,李敏. 中國(guó)石油和化工經(jīng)濟(jì)分析. 2018(08)
[2]全球天然氣水合物勘查試采研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王淑玲,孫張濤. 海洋地質(zhì)前沿. 2018(07)
[3]南海北陸架坡表面沉積物的物理力學(xué)性質(zhì)初探[J]. 朱超祁,周蕾,張紅,程升,焦欣然,姜君,申志聰,賈永剛. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]南海軟土微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J]. 蔣明鏡,李志遠(yuǎn),黃賀鵬,劉俊. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(S2)
[5]南海天然氣水合物試采 創(chuàng)多項(xiàng)世界紀(jì)錄[J]. 礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2017(03)
[6]南海深海海底沉積物力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究[J]. 陳聰,龍建軍,李趕先. 海洋工程. 2015(04)
[7]循環(huán)圍壓對(duì)超固結(jié)黏土變形特性影響試驗(yàn)研究[J]. 孫磊,王軍,孫宏磊,谷川,蔡袁強(qiáng). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]南海東北部陸坡天然氣水合物藏特征[J]. 張光學(xué),梁金強(qiáng),陸敬安,楊勝雄,張明,蘇新,徐華寧,付少英,匡增桂. 天然氣工業(yè). 2014(11)
[9]天然氣水合物開(kāi)采方法研究進(jìn)展[J]. 張旭輝,魯曉兵,劉樂(lè)樂(lè). 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2014(02)
[10]南海北部陸緣黏土礦物組合特征與地質(zhì)意義[J]. 吳夢(mèng)霜,邵磊,龐雄,梁建設(shè). 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
碩士論文
[1]CH4-CO2水合物沉積物力學(xué)性質(zhì)研究[D]. 沈治濤.大連理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3287470
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 深部水合物儲(chǔ)層力學(xué)特性研究進(jìn)展
1.2.2 淺表層海洋沉積物力學(xué)特性研究進(jìn)展
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線(xiàn)
2 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
3 水飽和度對(duì)天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層力學(xué)特性的影響分析
3.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
3.2 天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層強(qiáng)度特性影響分析
3.2.1 三軸剪切應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)分析
3.2.2 水飽和度對(duì)水合物儲(chǔ)層上覆土層強(qiáng)度特性與模量的影響
3.3 本章小結(jié)
4 有效圍壓對(duì)天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層力學(xué)特性的影響分析
4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
4.2 天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層強(qiáng)度特性影響分析
4.2.1 三軸剪切應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)分析
4.2.2 有效圍壓對(duì)水合物儲(chǔ)層上覆土層強(qiáng)度特性與模量的影響
4.2.3 摩爾-庫(kù)倫準(zhǔn)則強(qiáng)度分析
4.3 本章小結(jié)
5 超固結(jié)比對(duì)天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層力學(xué)特性的影響分析
5.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
5.2 天然氣水合物儲(chǔ)層上覆土層強(qiáng)度特性影響分析
5.2.1 三軸剪切應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)分析
5.2.2 超固結(jié)比對(duì)水合物儲(chǔ)層上覆土層強(qiáng)度特性與模量的影響
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]能源結(jié)構(gòu)隨能源需求增長(zhǎng)而持續(xù)多樣化——2018年世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒解讀[J]. 錢(qián)伯章,李敏. 中國(guó)石油和化工經(jīng)濟(jì)分析. 2018(08)
[2]全球天然氣水合物勘查試采研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王淑玲,孫張濤. 海洋地質(zhì)前沿. 2018(07)
[3]南海北陸架坡表面沉積物的物理力學(xué)性質(zhì)初探[J]. 朱超祁,周蕾,張紅,程升,焦欣然,姜君,申志聰,賈永剛. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]南海軟土微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J]. 蔣明鏡,李志遠(yuǎn),黃賀鵬,劉俊. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(S2)
[5]南海天然氣水合物試采 創(chuàng)多項(xiàng)世界紀(jì)錄[J]. 礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2017(03)
[6]南海深海海底沉積物力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究[J]. 陳聰,龍建軍,李趕先. 海洋工程. 2015(04)
[7]循環(huán)圍壓對(duì)超固結(jié)黏土變形特性影響試驗(yàn)研究[J]. 孫磊,王軍,孫宏磊,谷川,蔡袁強(qiáng). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]南海東北部陸坡天然氣水合物藏特征[J]. 張光學(xué),梁金強(qiáng),陸敬安,楊勝雄,張明,蘇新,徐華寧,付少英,匡增桂. 天然氣工業(yè). 2014(11)
[9]天然氣水合物開(kāi)采方法研究進(jìn)展[J]. 張旭輝,魯曉兵,劉樂(lè)樂(lè). 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2014(02)
[10]南海北部陸緣黏土礦物組合特征與地質(zhì)意義[J]. 吳夢(mèng)霜,邵磊,龐雄,梁建設(shè). 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
碩士論文
[1]CH4-CO2水合物沉積物力學(xué)性質(zhì)研究[D]. 沈治濤.大連理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3287470
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