天然氣水合物孔底冷凍取樣方法的室內(nèi)試驗(yàn)及傳熱數(shù)值模擬研究

【摘要】： 本文通過(guò)深入研究天然氣水合物的性質(zhì),建立天然氣水合物孔底冷凍取樣方法的理論基礎(chǔ),并通過(guò)室內(nèi)冷凍模擬試驗(yàn)確定合理的冷凍方式,進(jìn)而設(shè)計(jì)出天然氣水合物孔底冷凍取樣器樣機(jī),為天然氣水合物鉆探取樣技術(shù)提供新的設(shè)計(jì)思路和技術(shù)方法。 首先,對(duì)天然氣水合物的熱物理性質(zhì)、溫壓特性及水合物鉆進(jìn)取樣過(guò)程三個(gè)方面進(jìn)行較系統(tǒng)的分析總結(jié),理論上證明天然氣水合物孔底冷凍取樣方法是可行的。 接著,建立了天然氣水合物模擬冷凍試驗(yàn)裝置,進(jìn)行室內(nèi)冷凍模擬試驗(yàn)研究,為選擇合理的冷凍劑和冷凍方式提供了條件。采用不同含冰率的細(xì)砂樣和黃土樣進(jìn)行冷凍試驗(yàn),得出了干冰為冷凍劑,酒精作為助冷催化劑和載冷劑的最佳冷凍方式。 還以冷凍試驗(yàn)得到的最佳冷凍方式為基本設(shè)計(jì)原則,設(shè)計(jì)了天然氣水合物孔底冷凍取樣器樣機(jī),并通過(guò)取樣器冷凍取樣試驗(yàn)得到了冷凍狀黃土樣。 最后,通過(guò)數(shù)值傳熱方法分析天然氣水合物冷凍巖樣傳熱過(guò)程,建立冷凍巖樣數(shù)值傳熱模型,并通過(guò)計(jì)算機(jī)手段模擬冷凍巖樣傳熱過(guò)程,將模擬結(jié)果與冷凍試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證模擬的可靠性,借助準(zhǔn)確的模型對(duì)實(shí)際水合物地層冷凍取樣時(shí)巖心的冷凍傳熱過(guò)程進(jìn)行分析。本文的研究為天然氣水合物取樣器的設(shè)計(jì)提供了新的思路,對(duì)天然氣水合物的勘探和開(kāi)發(fā)有一定的借鑒作用。 【關(guān)鍵詞】：天然氣水合物 冷凍取樣 模擬試驗(yàn) 取樣器 數(shù)值傳熱模擬
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：P744.4
【目錄】：

• 提要4-7
• 1 緒論7-24
• 1.1 本文研究的目的及意義7-8
• 1.2 天然氣水合物的一般特征8-15
• 1.3 天然氣水合物保真取樣器的研究現(xiàn)狀15-22
• 1.4 研究的主要內(nèi)容22-24
• 2 天然氣水合物孔底冷凍取樣方法的可行性分析24-35
• 2.1 天然氣水合物熱物理性質(zhì)分析24-27
• 2.2 天然氣水合物溫壓特性分析27-30
• 2.3 天然氣水合物鉆進(jìn)取心過(guò)程分析30-34
• 本章小結(jié)34-35
• 3 室內(nèi)冷凍模擬試驗(yàn)研究35-59
• 3.1 試驗(yàn)的目的和意義35
• 3.2 試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)35-45
• 3.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)45-48
• 3.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析48-58
• 本章小結(jié)58-59
• 4 孔底冷凍取樣器樣機(jī)研制59-80
• 4.1 孔底冷凍取樣器的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)59-62
• 4.2 單動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)62-63
• 4.3 控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)63-67
• 4.4 冷凍機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)67-71
• 4.5 室內(nèi)試驗(yàn)71-78
• 4.6 取樣器改進(jìn)意見(jiàn)78-79
• 本章小結(jié)79-80
• 5 天然氣水合物冷凍巖樣傳熱數(shù)值模擬80-120
• 5.1 數(shù)值傳熱學(xué)概述80-83
• 5.2 冷凍巖樣數(shù)值傳熱模型建立83-92
• 5.3 室內(nèi)冷凍試樣溫度數(shù)值模擬92-103
• 5.4 冷凍能量模擬分析103-115
• 5.5 孔底冷凍水合物巖心溫度和能量模擬分析115-118
• 本章小結(jié)118-120
• 6 結(jié)論與展望120-124
• 6.1 結(jié)論120-122
• 6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)122
• 6.3 展望122-124
• 參考文獻(xiàn)124-129
• 摘要129-132
• Abstract132-137
• 攻讀博士期間發(fā)表的論文及其它成果137-139
• 致 謝139

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

天然氣水合物氣體組成分析技術(shù)    賀行良;劉昌嶺;王江濤;孟慶國(guó);夏寧;業(yè)渝光;

天然氣水合物生成條件預(yù)測(cè)方法研究    楊曦;張小龍;黃宇;張慶南;王鵬;

漠河盆地天然氣水合物鉆探施工中的泥漿冷卻系統(tǒng)及其應(yīng)用    陳大勇;陳晨;馮雪威;

天然氣水合物研究進(jìn)展    邵帥;

基于高原凍土與天然氣水合物特性的鉆井液基液研究    馮樂(lè);竇魯星;鄭俊;

陸地天然氣水合物孔底冷凍取樣方法    郭威;孫友宏;陳晨;張祖培;

天然氣水合物儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)與評(píng)價(jià)方法綜述    范宜仁;朱學(xué)娟;

從天然氣水合物賦存狀態(tài)和成藏類(lèi)型探討天然氣水合物的開(kāi)采方法    董剛;龔建明;王家生;

氣田采氣管線天然氣水合物生成條件預(yù)測(cè)    梁裕如;張書(shū)勤;

海洋天然氣水合物地震檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用    張光學(xué);張明;楊勝雄;雷新華;徐華寧;劉學(xué)偉;梁金強(qiáng);沙志彬;

天然氣水合物的性質(zhì)、勘探及開(kāi)采    吳應(yīng)湘;

加快我國(guó)天然氣水合物研究工作步伐    鄭軍衛(wèi);

南海天然氣水合物資源潛力及其能源戰(zhàn)略意義    楊木壯;黃永樣;姚伯初;金慶煥;

海洋沉積與天然氣水合物形成過(guò)程的數(shù)值模擬研究    雷興林;何麗娟;

南海南部天然氣水合物穩(wěn)定帶厚度及資源量估算    王淑紅;顏文;宋海斌;

天然氣水合物的上界面    欒錫武;

關(guān)于南海ODP1144站位天然氣水合物進(jìn)一步探討    耿建華;邵磊;吳松;吳能友;張光學(xué);

水合物在海洋天然氣運(yùn)輸中應(yīng)用探討    王彥瑞;曾樹(shù)兵;嚴(yán)雪蓮;高秀敏;

天然氣水合物的巖石物理:物理模擬研究    趙群;郝守玲;

天然氣水合物資源的開(kāi)發(fā)利用及環(huán)境保護(hù)    羅艷托;朱建華;陳光進(jìn);郭緒強(qiáng);

應(yīng)加強(qiáng)天然氣水合物開(kāi)發(fā)    張知干

天然氣水合物    王憲忠

何謂天然氣水合物    

青島所天然氣水合物實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)建    趙艷霞

天然氣水合物成礦帶上界面被首次定義    王建高 劉洋

總局重獎(jiǎng)青藏高原天然氣水合物項(xiàng)目    許莉

與國(guó)家需求共呼吸 立科學(xué)前沿同攀登    

未來(lái)的新能源—天然氣水合物    中國(guó)工程院院士 金慶煥

我海域天然氣水合物調(diào)查獲四大成果    記者 陳惠玲

東北開(kāi)展凍土區(qū)天然氣水合物勘查    曹瑞欣

天然氣水合物孔底冷凍取樣方法的室內(nèi)試驗(yàn)及傳熱數(shù)值模擬研究    郭威

天然氣水合物（地球物理屬性）的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別方法及軟件開(kāi)發(fā)    呂琳

天然氣水合物鉆控泥漿制冷系統(tǒng)及孔底冷凍機(jī)構(gòu)傳熱數(shù)值模擬    趙江鵬

南海北部陸坡天然氣水合物分解引起的海底滑坡與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)    劉鋒

海洋沉積物中天然氣水合物開(kāi)采實(shí)驗(yàn)研究    孫建業(yè)

海洋天然氣水合物地層鉆井的鉆井液研究    涂運(yùn)中

臺(tái)灣西南海域地震數(shù)據(jù)處理及天然氣水合物識(shí)別    鄧輝

祁連山木里天然氣水合物鉆孔沉積構(gòu)造特征及與水合物分布關(guān)系研究    龐守吉

多孔介質(zhì)中水合物飽和度與聲波速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究    張劍

東海天然氣水合物地球物理特征及全波形反演方法研究    徐寧

天然氣水合物測(cè)井解釋方法初步研究    周越

臺(tái)西南海域天然氣水合物含量估算及地球化學(xué)特征分析    畢海波

天然氣水合物制備過(guò)程中的多相流傳遞研究    王峰博

深水油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的天然氣水合物預(yù)測(cè)模型研究    龐群利

輸送天然氣水合物的管道及雙流道提升泵流場(chǎng)分析    屈科輝

凍土區(qū)天然氣水合物熱激法試開(kāi)采系統(tǒng)及數(shù)值模擬研究    房治強(qiáng)

天然氣水合物鉆探泥漿冷卻系統(tǒng)數(shù)值模擬及應(yīng)用研究    李國(guó)圣

天然氣水合物相平衡研究及其應(yīng)用    胡志興

祁連山凍土區(qū)天然氣水合物測(cè)井響應(yīng)特征及評(píng)價(jià)    郭星旺

南海天然氣水合物開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)因素分析    馬文婧