天然氣水合物保真取樣技術(shù)的研究

【摘要】：現(xiàn)在大多勘探機構(gòu)均是通過采集海底表層的沉積物來分析是否存在天然氣水合物，但是由于天然氣水合物特殊的物理學(xué)性質(zhì)，當(dāng)巖心提升到常溫常壓的海面時，其中含有的天然氣水合物組分會全部或大部分分解，達不到原位勘探目的。為了能獲取保持在原始條件下的沉積物巖心，科學(xué)家們開始研制新型勘探設(shè)備——保真取樣器。 本論文通過對海底沉積物特性、高壓容器特性、保溫方法、樣品轉(zhuǎn)移等的分析，提出了高取樣率低擾動技術(shù)、保真取樣準則及取樣器安全性準則；并在此基礎(chǔ)上，設(shè)計出了一種新型的天然氣水合物保真取樣器。海試結(jié)果表明，按此設(shè)計的取樣設(shè)備，完全能滿足我國天然氣水合物保真取樣的需要。 全文共分七章。 第一章介紹了天然氣水合物資源背景，分析了天然氣水合物保真取樣技術(shù)及其勘探取樣設(shè)備在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，以及發(fā)展趨勢。最后介紹了課題研究的目的、主要內(nèi)容和意義。 第二章通過對海底沉積物地質(zhì)特性的分析，了解了沉積物特性對取樣的影響；并在此基礎(chǔ)上，對樣品取樣率及擾動進行研究，提出了采用活塞式取樣、沖擊式取樣、取樣管結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高了取樣率，減小了對樣品的擾動。 第三章主要分析了保真取樣器在取樣過程中的保壓原理；提出壓力補償器的主動補壓設(shè)計準則；及保溫技術(shù)。 第四章介紹了取樣器安全性準則，主要包括保真取樣器穩(wěn)定性理論及取樣器釋放參數(shù)的定性分析及新型銷軸式連接方式。 第五章介紹了天然氣水合物保真取樣器的結(jié)構(gòu)，原理，關(guān)鍵技術(shù)。 第六章主要是保真取樣器的試驗分析研究。 第七章總結(jié)全文，給出了本課題的研究成果，提出了進一步研究的方向。 【關(guān)鍵詞】：天然氣水合物 沉積物 保真 取樣器
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：P744.4
【目錄】：

• 第一章 緒論8-21
• 1.1 課題背景8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-19
• 1.2.1 擾動型取樣設(shè)備12-13
• 1.2.2 低擾動型取樣設(shè)備13-15
• 1.2.3 保真取樣設(shè)備15-19
• 1.3 課題研究的目的和意義19-20
• 1.4 課題的主要研究內(nèi)容20-21
• 第二章 樣品的高取樣率及低擾動技術(shù)研究21-33
• 2.1 天然氣水合物沉積物特性21-24
• 2.1.1 沉積物分類21-22
• 2.1.2 沉積物物理性質(zhì)22-23
• 2.1.3 力學(xué)性質(zhì)23-24
• 2.1.4 物理和力學(xué)性質(zhì)的關(guān)系24
• 2.2 樣品的高取樣率技術(shù)研究24-30
• 2.2.1 “樁效應(yīng)”機理分析26-28
• 2.2.2 沖擊式取樣研究28-30
• 2.3 樣品低擾動取樣設(shè)計30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 樣品的保真技術(shù)研究33-43
• 3.1 取樣器的特性33
• 3.2 耐壓要求33-36
• 3.3 自動密封保壓技術(shù)36-37
• 3.4 主動補壓技術(shù)37-39
• 3.4.1 取樣前后取樣器的體積變化38
• 3.4.2 蓄能器補償原則38-39
• 3.5 保溫技術(shù)39-40
• 3.6 樣機保真性能試驗40-42
• 3.7 本章小結(jié)42-43
• 第四章 取樣器安全性技術(shù)研究43-50
• 4.1 取樣器總體結(jié)構(gòu)分析43-44
• 4.2 壓桿穩(wěn)定性分析44-46
• 4.3 釋放參數(shù)分析46-47
• 4.3.1 自由落體高度分析46-47
• 4.3.2 取樣傾斜角分析47
• 4.4 銷軸式連接方式47-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第五章 天然氣水合物保真取樣器設(shè)計方案50-60
• 5.1 取樣器的結(jié)構(gòu)和工作原理50-54
• 5.2 取樣器關(guān)鍵技術(shù)54-59
• 5.2.1 密封承載技術(shù)54-55
• 5.2.2 保真取樣筒的鎖定與解鎖55-56
• 5.2.3 纜繩匹配56-57
• 5.2.4 水下調(diào)頭技術(shù)57-58
• 5.2.5 抗污技術(shù)58-59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 第六章 天然氣水合物保真取樣器試驗研究60-73
• 6.1 陸地動作試驗60-65
• 6.1.1 動作試驗的目的和任務(wù)60
• 6.1.2 動作試驗方案60-61
• 6.1.3 動作試驗61-65
• 6.2 壓力試驗65-70
• 6.2.1 壓力試驗的目的和任務(wù)65
• 6.2.2 壓力試驗方案65-67
• 6.2.3 壓力試驗方案67-70
• 6.3 海上試驗70-72
• 6.3.1 樣機海試70-72
• 6.3.2 天然氣水合物保真取樣器海試72
• 6.4 本章小結(jié)72-73
• 第七章 全文總結(jié)73-76
• 參考文獻76-81
• 附錄81-85
• 致謝85

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