我國的海洋天然氣水合物（以下簡稱水合物）資源主要分布在沿海大陸架水深介于300～3 000 m的深水區(qū),具有弱膠結(jié)、非成巖的特征,為了測試和研究該類型水合物必須原位、大量、快速制備樣品,而目前常用的攪拌法、噴淋法、鼓泡法等制備技術(shù)卻存在著生成速度慢、儲氣密度低等問題。為此,自主設(shè)計(jì)、研制了1 062 L非成巖水合物快速制備釜,針對我國南海非成巖水合物的物性特征,開展了攪拌法、鼓泡法、噴淋法單一制備方法及"三合一"法（上述3種方法相結(jié)合）水合物制備實(shí)驗(yàn),測試了實(shí)驗(yàn)過程中溫度、壓力、電阻率及反應(yīng)時間等數(shù)據(jù),分析比較了幾種不同制備方法的水合物生成情況與制備效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:（1）攪拌法、鼓泡法、噴淋法制備水合物過程中,生成的水合物均緩慢增加并逐漸鋪滿整個液面;（2）攪拌法制備過程中可以觀測到明顯的誘導(dǎo)期,而噴淋法、鼓泡法及"三合一"法卻無明顯的誘導(dǎo)期;（3）單一制備方法及"三合一"法制備水合物過程中,電阻率均隨反應(yīng)時間的增加而增加,其變化趨勢亦與水合物制備速率基本一致;（4）"三合一"法的制備周期明顯短于單一制備方法（攪拌法、噴淋法、鼓泡法單一方法的制備時間分別約為"三合一"法的5.14倍... 

【文章來源】：天然氣工業(yè). 2019,39(07)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

非成巖水合物快速制備釜照片

期非常短暫，在溶解期結(jié)束后直接進(jìn)入快速生長期，從電阻率變化曲線上可看到電阻率出現(xiàn)階躍式突增現(xiàn)象，在水合物的快速生長期內(nèi)，由于水合物制備速率較快，電阻率隨反應(yīng)時間迅速增加，但進(jìn)入水合物穩(wěn)定生長期后水合物制備速率下降，電阻率隨反應(yīng)時間增加而增加，但增長速率較慢。綜上所述，使用攪拌法、噴淋法、鼓泡法單一制備方法時需要較長制備周期，但采用“三合一”法制備水合物時，制備周期明顯縮短，攪拌法、噴淋法、鼓泡法單一制備方法制備時間分別約為“三合一”法制備時間的5.14、3.59及3.16倍（圖6）。因此，“三合一”法制備水合物較單一制備方法大大提高了制備效率。前，常見的水合物制備技術(shù)存在生成速度慢、儲氣密度低等問題，無法實(shí)現(xiàn)非成巖水合物大樣品的快速制備。西南石油大學(xué)創(chuàng)新研制了1062L“三合一”天然氣水合物快速制備釜，這對于水合物實(shí)驗(yàn)研究和評價具有積極的意義[17]。2）攪拌法制備水合物過程中，生成的水合物緩慢增加，逐漸鋪滿整個液面；噴淋法制備過程中，生成的水合物的量緩慢增加，逐漸覆蓋整個攪拌槳；鼓泡法制備天然氣水合物過程中，生成的天然氣水合物的量緩慢增加，逐漸覆蓋整個液面。攪拌法制備天然氣水合物過程中可以觀測到明顯的誘導(dǎo)期，但噴淋法、鼓泡法及“三合一”法卻無明顯的誘導(dǎo)期。攪拌法、噴淋法、鼓泡法及“三合一”法制備天然氣水合物過程中，電阻率不僅隨反應(yīng)時間的增加而增加，其變化趨勢與水合物制備速率基本一致。3）采用“三合一”法制備水合物時，制備周期明顯縮短，攪拌法、噴淋法、鼓泡法單一制備方法制備時間約為“三合一”法的5.14、3.59及3.16倍，大大提高了水合物的制備效率。參考文獻(xiàn)[1]周守為,陳偉,?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]海洋天然氣水合物固態(tài)流化開采大型物理模擬實(shí)驗(yàn)[J]. 趙金洲,李海濤,張烈輝,孫萬通,伍開松,李清平,趙軍,呂鑫,王國榮.  天然氣工業(yè). 2018(10)
[2]世界首個海洋天然氣水合物固態(tài)流化開采大型物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[J]. 趙金洲,周守為,張烈輝,伍開松,郭平,李清平,付強(qiáng),高杭,魏納.  天然氣工業(yè). 2017(09)
[3]全球首次海洋天然氣水合物固態(tài)流化試采工程參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 周守為,趙金洲,李清平,陳偉,周建良,魏納,郭平,孫萬通.  天然氣工業(yè). 2017(09)
[4]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)
[5]深水淺層天然氣水合物固態(tài)流化綠色開采技術(shù)[J]. 周守為,陳偉,李清平.  中國海上油氣. 2014(05)
[6]噴淋式反應(yīng)器中甲烷水合反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 郝文峰,盛偉,樊栓獅,王金渠.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(12)
[7]一種噴霧方式制備天然氣水合物的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[J]. 楊群芳,劉道平,謝應(yīng)明,胡漢華,徐新亞,潘云仙.  石油與天然氣化工. 2006(04)
[8]攪拌對甲烷水合物生成的影響[J]. 郝文峰,樊栓獅,王金渠.  天然氣化工. 2005(03)



本文編號：3586038