不同類型甲烷水合物藏降壓分解特性研究.pdf

1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文不同類型甲烷橢藏降壓分解特性研究Researchondepressurizationdissociationbehaviorunderdifferentmethanehydratedeposits學(xué)3141000l大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要天然氣水合物是一種籠形、非化學(xué)計(jì)量型化合物，俗稱“可燃冰”。因其能源儲(chǔ)量巨大而被認(rèn)為是具有廣闊應(yīng)用前景

2、的新型能源。因此，研發(fā)安全、高效的天然氣水合物開采技術(shù)至關(guān)重要。降壓法是具備高效性和經(jīng)濟(jì)性的天然氣水合物開采方法，受到了廣泛關(guān)注和研究。根據(jù)儲(chǔ)層內(nèi)氣、水含量的差異可以將自然界中天然氣水合物藏分為不同類型，相關(guān)水合物藏降壓開采研究成果缺乏，因此針對(duì)不同類型天然氣水合物藏開展系統(tǒng)的降壓分解特性研究十分必要。本研究以不同類型的天然氣水合物儲(chǔ)藏為研究對(duì)象，以獲得其分解特性為研究目的，研究了儲(chǔ)層內(nèi)不同氣、水含量對(duì)天然氣水合物降壓分解特性的影響。開

3、發(fā)了一套核磁共振成像(MRI)實(shí)驗(yàn)管路，并確定了滿足本研究要求的實(shí)驗(yàn)流程。在玻璃砂模擬的多孔介質(zhì)內(nèi)原位生成甲烷水合物(瑚)，并通過(guò)注水方式獲得不同氣水飽和度水合物藏。通過(guò)利用MRI系統(tǒng)對(duì)天然氣水合物生成與分解全程進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)及液態(tài)水分布圖像，進(jìn)而用來(lái)分析甲烷水合物的生成及不同氣水飽和度下甲烷水合物的降壓分解特性。本研究利用降壓法開采不同氣水飽和度的甲烷水合物儲(chǔ)藏，獲得相應(yīng)參數(shù)特性。分別進(jìn)行了四組不同背壓下天然氣水合物分解實(shí)

4、驗(yàn)，以獲取不同背壓對(duì)甲烷水合物分解特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)在氣過(guò)量條件下，通過(guò)不同背壓對(duì)水合物平均分解速率的影響發(fā)現(xiàn)，較大的壓降會(huì)使得水合物加快分解；甲烷水合物在分解期間氣體和液態(tài)水會(huì)發(fā)生移動(dòng)，從而導(dǎo)致分解結(jié)束后多孔介質(zhì)內(nèi)液態(tài)水的分布不同于初始時(shí)水的分布。在低液態(tài)水飽和度條件下，甲烷水合物分解期間有部分液態(tài)水會(huì)流出巖心管，也就是說(shuō)氣體的產(chǎn)出會(huì)受到液態(tài)水的阻礙；并且甲烷水合物主要從液態(tài)水較多的區(qū)域開始分解，分解模式主要受到傳熱的影響；盡管較大

5、的壓降使得水合物的分解加快，但平均分解速率主要由傳熱控制。高液態(tài)水飽和度條件下，在甲烷水合物分解過(guò)程中水的流動(dòng)性很大，因此對(duì)氣體產(chǎn)出造成的阻礙更大；研究發(fā)現(xiàn)在該工況下甲烷水合物在液態(tài)水較多的區(qū)域更容易分解，分解模式主要受到傳熱因素的影響，不同背壓對(duì)其幾乎沒有影響；同時(shí)還發(fā)現(xiàn)較大的壓降會(huì)加快水合物的分解。將氣過(guò)量條件分別與低液態(tài)水飽和度和高液態(tài)水飽和度條件下分解作對(duì)比，表明提高液態(tài)水飽和度會(huì)使得甲烷水合物分解變慢；通過(guò)比較低液態(tài)水飽和度與