多孔介质天然气水合物开采的基础研究
多孔介质天然气水合物开采的基础研究【摘要】:天然气水合物作为一种广泛蕴藏于深海沉积层与陆地冻土带的水合物藏,以其巨大的资源储量引起了科学界的广泛关注,对水合物相关技术的研究应用正方
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TE37
【目录】:
- 摘要3-7
- Abstract7-14
- 主要符号表14-19
- 第一章 绪论19-24
- 1.1 国内外研究历史、现状及问题19-22
- 1.1.1 水合物研究历史19-20
- 1.1.2 水合物的工业应用状况20-21
- 1.1.3 天然气水合物研究现状21
- 1.1.4 存在的问题21-22
- 1.2 研究的目的、意义及主要内容22-24
- 第二章 气体水合物强化合成技术及机理24-39
- 2.1 天然气水合物雾化合成设备研制24-26
- 2.2 雾化系统水合物生长现象及特性26-32
- 2.2.1 实验概述26-29
- 2.2.2 水合物生长特性29-32
- 2.3 雾化系统中水合物动力学影响因素与作用机理32-37
- 2.3.1 温度、压力(过冷过压)条件的影响32-33
- 2.3.2 雾化系统中活性剂加速机理及最佳活性剂条件的确定33-35
- 2.3.3 雾化条件对生长速度及含气量的影响35-36
- 2.3.4 重复生成和晶种影响36-37
- 2.4 本章小结37-39
- 第三章 多孔介质天然气水合物合成与分解的实验研究39-66
- 3.1 多孔介质天然气水合物的合成实验39-48
- 3.1.1 水合物合成过程39-41
- 3.1.2 水合物合成中温度、压力与气耗的变化特征41-42
- 3.1.3 多孔介质天然气水合物细观结构显微CT研究42-48
- 3.2 多孔介质水合物分解过程中多孔骨架的演化特征48-65
- 3.2.1 实验概述48
- 3.2.2 粒径0.85-1.18mm多孔介质水合物分解演化48-50
- 3.2.3 粒径1.18-2.8mm砂粒多孔介质水合物的分解50-56
- 3.2.4 粒径2.8-4.75mm砂粒多孔介质水合物的分解56-61
- 3.2.5 水合物分解的变形分析61-65
- 3.3 本章小结65-66
- 第四章 海底水合物藏原位降压开采理论及技术66-93
- 4.1 海底天然气水合物降压开采的数学模型66-69
- 4.1.1 模型基本假设66-67
- 4.1.2 基本控制方程67
- 4.1.3 辅助方程67-68
- 4.1.4 定解条件68-69
- 4.2 离散分析方法69-80
- 4.3 模型简化及数值模拟80-92
- 4.4 本章小结92-93
- 第五章 多孔介质中水合物注热水驱替开采过程的多场耦合数学模型及数值模拟93-132
- 5.1 热解过程的多场耦合数学模型94-112
- 5.1.1 基本假设94
- 5.1.2 储层孔隙介质变形控制方程94-98
- 5.1.3 孔隙流体渗流及水合物分解控制方程98-99
- 5.1.4 储层孔隙介质及流体能量守恒方程99-101
- 5.1.5 动态耦合参数101-102
- 5.1.6 有限元及有限差分离散102-112
- 5.2 数值模拟分析112-131
- 5.2.1 数值计算模型112-113
- 5.2.2 模型参数113-116
- 5.2.3 计算结果分析116-131
- 5.3 本章结论131-132
- 第六章 结论与展望132-135
- 6.1 主要研究成果与结论132-134
- 6.2 应用前景展望134-135
- 参考文献135-149
- 致谢149-150
- 攻读学位期间发表的学术论文与成果150-151
- 博士学位论文独创性说明151
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