天然气水合物分解区演化数值分析

【摘要】：为了分析水合物试开采效率与水合物分解区时空演化过程的内在联系,对水合物沉积物中水合物降压—加热分解区演化过程进行了数值分析,获得了水合物分解区的时空演化规律和控制参数,找到了水合物分解效率的制约因素,提出了水合物分解过程的解耦分析方法。研究结果表明:水合物降压分解相变阵面和加热分解相变阵面的传播距离均与时间平方根成正比;气体渗流和热传导两者特征时间的比值为水合物分解区演化过程的控制参数;水合物分解区分为降压分解区和加热分解区,降压分解区扩展速度快,最大厚度大于水合物分解区最大厚度的90%,加热分解区扩展速度慢,最大厚度小于水合物分解区最大厚度的3%;水合物分解效率由热传导效应控制,由开采方式决定的传热效率低下是提高水合物分解效率的制约因素;砂土类等渗透性良好的沉积物中,水合物分解过程解耦分析可简化求解流程,提高计算精度。 【作者单位】： 国土资源部天然气水合物重点实验室;青岛海洋地质研究所;中国科学院力学研究所;
【关键词】： 天然气水合物 水合物沉积物 水合物分解区 降压法 加热法
【基金】：国家自然科学基金项目(No.11102209);国家自然科学基金青年基金项目(No.11272314、No.41104086) 中国科学院仪器设备创新性功能开发项目资助
【分类号】：TE31
【正文快照】： 天然气水合物(简称水合物)广泛分布于海洋深水地层和高纬度极地冻土地层中[1],具有分布广[2]、储量大[3]、能量密度高[4]等特点,是21世纪最为重要的替代能源之一[5,6]。水合物在多孔岩土孔隙中与土骨架形成水合物沉积物,并赋存于水合物地层。目前,加拿大、美国和日本等国家在

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