深水天然气水合物及其管道输送技术

【摘要】：深水天然气水合物是具有广阔应用前景的非常规天然气资源.开采出的深水天然气水合物通过管道输送是实现水合物资源开发、利用的关键环节.输送过程中,管道内的压力、温度会不断发生变化,使得管道内出现伴随水合物生长或分解的复杂气液固三相流动.本文介绍了天然气水合物资源分布情况和开采方式,综述了近年来天然气水合物生长、分解动力学和含水合物颗粒的气液固多相流动方面的研究进展,分析了深水天然气水合物输送管道的安全性.指出未来在深水水合物输送方面应坚持实验与理论相结合的研究手段,着重开展以下三个方面的研究内容:第一是考虑管流作用下天然气、水、水合物三相界面之间的传热传质特点,以及气液流速、流型对传热传质的影响,建立多组分气体水合物生长、分解动力学模型;第二是综合考虑水合物颗粒的微观受力和流体对固相的携带能力,分析水合物颗粒的聚集特征、流动特性以及在管道中的沉积规律;第三是考虑水合物颗粒的生长、分解与管道内流速、流型和压降之间的耦合作用,建立伴随水合物颗粒生长、分解、聚集、沉积的气液固多相管输模型,定量描述水合物颗粒的发展过程和三相流动规律,为深水天然气水合物输送管道的设计、运行和管理提供理论与技术支撑. 【作者单位】： 西南石油大学石油与天然气工程学院;西南石油大学CNPC油气储运重点实验室;
【关键词】： 天然气水合物 动力学 多相流 安全性 管道输送
【基金】：国家自然科学基金(51474184,51504206) 国家“十三五”重大科技专项(2016ZX05028-001-006)资助
【分类号】：TE31;TE832
【正文快照】： 天然气水合物是由轻烃、CO2及H2S等小气体分利用相关理论和技术研究的序幕.近年来,国内外在子(客体分子)和水分子(主体分子)在一定温度、压力深水天然气水合物的开发利用方面取得了大量研究条件下形成的非化学计量性的白色笼状晶体,尺寸成果.在天然气水合物资源利用的关键中间

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