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)計量型化合物，俗稱“可燃冰”。因其能源儲量巨大而被認(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藏為研究對象，以獲得其分解特性為研究目的，研究了儲層內(nèi)不同氣、水含量對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)實驗管路，并確定了滿足本研究要求的實驗流程。在玻璃砂模擬的多孔介質(zhì)內(nèi)原位生成甲烷水合物(瑚)，并通過注水方式獲得不同氣水飽和度水合物藏。通過利用MRI系統(tǒng)對天然氣水合物生成與分解全程進(jìn)行實時觀測，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)及液態(tài)水分布圖像，進(jìn)而用來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

4、驗，以獲取不同背壓對甲烷水合物分解特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)在氣過量條件下，通過不同背壓對水合物平均分解速率的影響發(fā)現(xiàn)，較大的壓降會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)水會發(fā)生移動，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)水會流出巖心管，也就是說氣體的產(chǎn)出會受到液態(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程中水的流動性很大，因此對氣體產(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，不同背壓對其幾乎沒有影響；同時還發(fā)現(xiàn)較大的壓降會加快水合物的分解。將氣過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比，表明提高液態(tài)水飽和度會使得甲烷水合物分解變慢；通過比較低液態(tài)水飽和度與