本文關鍵詞：不同類型甲烷水合物藏降壓分解特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：天然氣水合物是一種籠形、非化學計量型化合物,俗稱“可燃冰”。因其能源儲量巨大而被認為是具有廣闊應用前景的新型能源。因此,研發(fā)安全、高效的天然氣水合物開采技術至關重要。降壓法是具備高效性和經濟性的天然氣水合物開采方法,受到了廣泛關注和研究。根據(jù)儲層內氣、水含量的差異可以將自然界中天然氣水合物藏分為不同類型,相關水合物藏降壓開采研究成果缺乏,因此針對不同類型天然氣水合物藏開展系統(tǒng)的降壓分解特性研究十分必要。本研究以不同類型的天然氣水合物儲藏為研究對象,以獲得其分解特性為研究目的,研究了儲層內不同氣、水含量對天然氣水合物降壓分解特性的影響。開發(fā)了一套核磁共振成像(MRI)實驗管路,并確定了滿足本研究要求的實驗流程。在玻璃砂模擬的多孔介質內原位生成甲烷水合物(MH),并通過注水方式獲得不同氣水飽和度水合物藏。通過利用MRI系統(tǒng)對天然氣水合物生成與分解全程進行實時觀測,獲得相關數(shù)據(jù)及液態(tài)水分布圖像,進而用來分析甲烷水合物的生成及不同氣水飽和度下甲烷水合物的降壓分解特性。本研究利用降壓法開采不同氣水飽和度的甲烷水合物儲藏,獲得相應參數(shù)特性。分別進行了四組不同背壓下天然氣水合物分解實驗,以獲取不同背壓對甲烷水合物分解特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)在氣過量條件下,通過不同背壓對水合物平均分解速率的影響發(fā)現(xiàn),較大的壓降會使得水合物加快分解；甲烷水合物在分解期間氣體和液態(tài)水會發(fā)生移動,從而導致分解結束后多孔介質內液態(tài)水的分布不同于初始時水的分布。在低液態(tài)水飽和度條件下,甲烷水合物分解期間有部分液態(tài)水會流出巖心管,也就是說氣體的產出會受到液態(tài)水的阻礙；并且甲烷水合物主要從液態(tài)水較多的區(qū)域開始分解,分解模式主要受到傳熱的影響；盡管較大的壓降使得水合物的分解加快,但平均分解速率主要由傳熱控制。高液態(tài)水飽和度條件下,在甲烷水合物分解過程中水的流動性很大,因此對氣體產出造成的阻礙更大；研究發(fā)現(xiàn)在該工況下甲烷水合物在液態(tài)水較多的區(qū)域更容易分解,分解模式主要受到傳熱因素的影響,不同背壓對其幾乎沒有影響；同時還發(fā)現(xiàn)較大的壓降會加快水合物的分解。將氣過量條件分別與低液態(tài)水飽和度和高液態(tài)水飽和度條件下分解作對比,表明提高液態(tài)水飽和度會使得甲烷水合物分解變慢；通過比較低液態(tài)水飽和度與高液態(tài)水飽和度條件下的分解,指出分解期間較大的壓降會加快甲烷水合物的分解；液態(tài)水飽和度和壓降是影響甲烷水合物降壓分解的兩個關鍵因素,提高液態(tài)水飽和度會減緩甲烷水合物分解速度,較大壓降可以促使甲烷水合物快速分解。不同工況下甲烷水合物分解速度的主導因素存在差異。綜合比較氣過量、低液態(tài)水飽和度及高液態(tài)水飽和度條件下甲烷水合物的降壓分解特性,發(fā)現(xiàn)較高的液態(tài)水飽和度會使得水合物在分解期間,液態(tài)水流動性大,從而對氣體產出的阻礙越大。
【關鍵詞】：天然氣水合物 氣水飽和度 分解特性 降壓
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE37
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 引言10
• 1.2 天然氣水合物10-14
• 1.2.1 氣體水合物基礎物性10-11
• 1.2.2 天然氣水合物資源分布11-14
• 1.3 天然氣水合物開采研究進展14-18
• 1.3.1 天然氣水合物現(xiàn)場開采案例14-15
• 1.3.2 天然氣水合物開采模擬研究15-16
• 1.3.3 天然氣水合物開采實驗室研究16-18
• 1.4 本文研究內容18-20
• 2 氣過量甲烷水合物藏降壓開采特性研究20-30
• 2.1 實驗裝置和研究方法20-23
• 2.1.1 實驗系統(tǒng)設計20-22
• 2.1.2 實驗步驟22-23
• 2.2 飽和度計算方法23-24
• 2.3 甲烷水合物生成過程特性研究24-26
• 2.4 不同背壓下甲烷水合物分解特性26-29
• 2.5 本章小節(jié)29-30
• 3 低液態(tài)水飽和度下甲烷水合物降壓分解特性研究30-40
• 3.1 研究方法30-31
• 3.2 低液態(tài)水飽和度下甲烷水合物降壓分解特性31-36
• 3.3 不同背壓下低水飽和度甲烷水合物藏降壓分解特性36-39
• 3.4 本章小節(jié)39-40
• 4 高液態(tài)水飽和度下甲烷水合物降壓分解特性研究40-56
• 4.1 實驗方法與步驟40-41
• 4.2 高液態(tài)水飽和度下甲烷水合物降壓分解特性41-47
• 4.3 不同背壓下甲烷水合物分解特性47-50
• 4.4 不同氣水飽和度下甲烷水合物降壓分解特性對比分析50-55
• 4.5 本章小節(jié)55-56
• 結論56-58
• 參考文獻58-62
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況62-63
• 致謝63-64

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本文編號：434690