砂土沉积物中甲烷水合物降压分解渗流阵面实验

【摘要】：地层渗流特性是天然气水合物(以下简称水合物)开采评价的重要内容之一,但是目前与水合物地层渗流特性密切相关的孔隙压力演化数据积累明显不足。为此,进行了砂土沉积物中甲烷水合物降压分解实验。首先进行了实验设计,并标定检验了实验系统测量仪器(压力传感器、温度探头和气体流量计);按照设计的实验步骤,进行了3次降压分解实验,根据实验获得的孔隙压力等重要数据,分析了孔隙压力演化和渗流阵面传播的规律以及影响因素,探讨了孔隙压力演化曲线出现波动段和平稳段的原因。基于实验的基本条件,得到如下结论:①砂土沉积物中渗流阵面传播距离与时间的平方根成近似线性关系,绝对渗透率相近时,初始水合物饱和度越高,渗流阵面传播速度越慢;②甲烷水合物分解导致砂土沉积物的孔隙压力演化曲线存在明显的波动段和平稳段,波动可能是由于样品渗流通道堵塞、贯通交替进行或者气液饱和度交替增大所引起的,平稳段应该是砂土沉积物中等效轴向渗流通道内甲烷水合物分解产气与气体渗流达到动态平衡的间接反映。 【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】： 甲烷水合物 砂土沉积物 降压法 渗流阵面 孔隙压力 水合物开采 实验室实验 渗流特性
【基金】：国家自然科学基金(编号:11272314),国家自然科学基金青年基金(编号:11102209、41104086)
【分类号】：P744.4
【正文快照】： 天然气水合物(简称水合物)在多孔岩土孔隙中与土骨架形成水合物沉积物,赋存于水合物地层。水合物地层渗流特性是水合物开采评价的重要参数之一[1-3]。鉴于现场取心和原位实验技术的局限,目前对水合物沉积物渗流特性的研究主要基于水合物沉积物合成样品的室内实验方面[4]。前人

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