深水天然氣水合物及其管道輸送技術(shù)

【摘要】：深水天然氣水合物是具有廣闊應(yīng)用前景的非常規(guī)天然氣資源.開采出的深水天然氣水合物通過管道輸送是實(shí)現(xiàn)水合物資源開發(fā)、利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié).輸送過程中,管道內(nèi)的壓力、溫度會不斷發(fā)生變化,使得管道內(nèi)出現(xiàn)伴隨水合物生長或分解的復(fù)雜氣液固三相流動.本文介紹了天然氣水合物資源分布情況和開采方式,綜述了近年來天然氣水合物生長、分解動力學(xué)和含水合物顆粒的氣液固多相流動方面的研究進(jìn)展,分析了深水天然氣水合物輸送管道的安全性.指出未來在深水水合物輸送方面應(yīng)堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合的研究手段,著重開展以下三個(gè)方面的研究內(nèi)容:第一是考慮管流作用下天然氣、水、水合物三相界面之間的傳熱傳質(zhì)特點(diǎn),以及氣液流速、流型對傳熱傳質(zhì)的影響,建立多組分氣體水合物生長、分解動力學(xué)模型;第二是綜合考慮水合物顆粒的微觀受力和流體對固相的攜帶能力,分析水合物顆粒的聚集特征、流動特性以及在管道中的沉積規(guī)律;第三是考慮水合物顆粒的生長、分解與管道內(nèi)流速、流型和壓降之間的耦合作用,建立伴隨水合物顆粒生長、分解、聚集、沉積的氣液固多相管輸模型,定量描述水合物顆粒的發(fā)展過程和三相流動規(guī)律,為深水天然氣水合物輸送管道的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理提供理論與技術(shù)支撐. 【作者單位】： 西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院;西南石油大學(xué)CNPC油氣儲運(yùn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 天然氣水合物 動力學(xué) 多相流 安全性 管道輸送
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51474184,51504206) 國家“十三五”重大科技專項(xiàng)(2016ZX05028-001-006)資助
【分類號】：TE31;TE832
【正文快照】： 天然氣水合物是由輕烴、CO2及H2S等小氣體分利用相關(guān)理論和技術(shù)研究的序幕.近年來,國內(nèi)外在子(客體分子)和水分子(主體分子)在一定溫度、壓力深水天然氣水合物的開發(fā)利用方面取得了大量研究條件下形成的非化學(xué)計(jì)量性的白色籠狀晶體,尺寸成果.在天然氣水合物資源利用的關(guān)鍵中間

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