天然氣水合物分解區(qū)演化數(shù)值分析

【摘要】：為了分析水合物試開采效率與水合物分解區(qū)時(shí)空演化過程的內(nèi)在聯(lián)系,對(duì)水合物沉積物中水合物降壓—加熱分解區(qū)演化過程進(jìn)行了數(shù)值分析,獲得了水合物分解區(qū)的時(shí)空演化規(guī)律和控制參數(shù),找到了水合物分解效率的制約因素,提出了水合物分解過程的解耦分析方法。研究結(jié)果表明:水合物降壓分解相變陣面和加熱分解相變陣面的傳播距離均與時(shí)間平方根成正比;氣體滲流和熱傳導(dǎo)兩者特征時(shí)間的比值為水合物分解區(qū)演化過程的控制參數(shù);水合物分解區(qū)分為降壓分解區(qū)和加熱分解區(qū),降壓分解區(qū)擴(kuò)展速度快,最大厚度大于水合物分解區(qū)最大厚度的90%,加熱分解區(qū)擴(kuò)展速度慢,最大厚度小于水合物分解區(qū)最大厚度的3%;水合物分解效率由熱傳導(dǎo)效應(yīng)控制,由開采方式?jīng)Q定的傳熱效率低下是提高水合物分解效率的制約因素;砂土類等滲透性良好的沉積物中,水合物分解過程解耦分析可簡(jiǎn)化求解流程,提高計(jì)算精度。 【作者單位】： 國土資源部天然氣水合物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;青島海洋地質(zhì)研究所;中國科學(xué)院力學(xué)研究所;
【關(guān)鍵詞】： 天然氣水合物 水合物沉積物 水合物分解區(qū) 降壓法 加熱法
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.11102209);國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(No.11272314、No.41104086) 中國科學(xué)院儀器設(shè)備創(chuàng)新性功能開發(fā)項(xiàng)目資助
【分類號(hào)】：TE31
【正文快照】： 天然氣水合物(簡(jiǎn)稱水合物)廣泛分布于海洋深水地層和高緯度極地凍土地層中[1],具有分布廣[2]、儲(chǔ)量大[3]、能量密度高[4]等特點(diǎn),是21世紀(jì)最為重要的替代能源之一[5,6]。水合物在多孔巖土孔隙中與土骨架形成水合物沉積物,并賦存于水合物地層。目前,加拿大、美國和日本等國家在

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