天然气工业
天然氣工業
천연기공업
NATURAL GASINDUSTRY
2013年
7期
24-28
,共5页
天然气水合物%孔隙%生成过程%模拟%介观角度%甲烷水合物%二氧化碳水合物%转化率%实验室试验
天然氣水閤物%孔隙%生成過程%模擬%介觀角度%甲烷水閤物%二氧化碳水閤物%轉化率%實驗室試驗
천연기수합물%공극%생성과정%모의%개관각도%갑완수합물%이양화탄수합물%전화솔%실험실시험
natural gas hydrate%pore%formation process%simulation%mesoscopic scale%methane hydrate%CO2 hydrate%conversion rate
目前,对沉积物中天然气水合物(以下简称水合物)的生成过程研究大部分集中在实验研究以及水合物生成的本征动力学方面,在孔隙尺度方面缺乏对水合物生成过程的全方位考虑.为此,从介观角度出发,结合实验模拟结果,研究了沉积物孔隙中甲烷及二氧化碳水合物的生成过程.首先对甲烷水合物和二氧化碳水合物在沉积物中的生成过程进行了实验模拟(沉积物样品选用南海浅表层沉积物,粒径为60～100目),结果表明:水合物在沉积物孔隙中的生成过程比较平缓,体系温度基本没有大的变化；在初始阶段水合物生成量比较大,随着反应的进行,水合物生成速率逐渐减小.在实验的基础上,以孔隙水中溶解气体的浓度为变量,从介观角度数值模拟了甲烷水合物和二氧化碳水合物在沉积物中的生成过程,并以单个沉积物孔隙空间的水合物生成表征沉积物体系内水合物的生成特性.结论认为:沉积物颗粒堆积孔隙内部的水合物先在沉积物壁面处生成,然后水合物层逐渐加厚,向孔隙中心生长,水合物呈层状生成,最后填满整个沉积物颗粒孔隙；伴随着水合物的生成,沉积物体系孔隙率降低.通过模拟计算得到的水合物转化率与实验结果进行对比,其误差范围介于3％～7％,表明该模型具有较强的可靠性.
目前,對沉積物中天然氣水閤物(以下簡稱水閤物)的生成過程研究大部分集中在實驗研究以及水閤物生成的本徵動力學方麵,在孔隙呎度方麵缺乏對水閤物生成過程的全方位攷慮.為此,從介觀角度齣髮,結閤實驗模擬結果,研究瞭沉積物孔隙中甲烷及二氧化碳水閤物的生成過程.首先對甲烷水閤物和二氧化碳水閤物在沉積物中的生成過程進行瞭實驗模擬(沉積物樣品選用南海淺錶層沉積物,粒徑為60～100目),結果錶明:水閤物在沉積物孔隙中的生成過程比較平緩,體繫溫度基本沒有大的變化；在初始階段水閤物生成量比較大,隨著反應的進行,水閤物生成速率逐漸減小.在實驗的基礎上,以孔隙水中溶解氣體的濃度為變量,從介觀角度數值模擬瞭甲烷水閤物和二氧化碳水閤物在沉積物中的生成過程,併以單箇沉積物孔隙空間的水閤物生成錶徵沉積物體繫內水閤物的生成特性.結論認為:沉積物顆粒堆積孔隙內部的水閤物先在沉積物壁麵處生成,然後水閤物層逐漸加厚,嚮孔隙中心生長,水閤物呈層狀生成,最後填滿整箇沉積物顆粒孔隙；伴隨著水閤物的生成,沉積物體繫孔隙率降低.通過模擬計算得到的水閤物轉化率與實驗結果進行對比,其誤差範圍介于3％～7％,錶明該模型具有較彊的可靠性.
목전,대침적물중천연기수합물(이하간칭수합물)적생성과정연구대부분집중재실험연구이급수합물생성적본정동역학방면,재공극척도방면결핍대수합물생성과정적전방위고필.위차,종개관각도출발,결합실험모의결과,연구료침적물공극중갑완급이양화탄수합물적생성과정.수선대갑완수합물화이양화탄수합물재침적물중적생성과정진행료실험모의(침적물양품선용남해천표층침적물,립경위60～100목),결과표명:수합물재침적물공극중적생성과정비교평완,체계온도기본몰유대적변화；재초시계단수합물생성량비교대,수착반응적진행,수합물생성속솔축점감소.재실험적기출상,이공극수중용해기체적농도위변량,종개관각도수치모의료갑완수합물화이양화탄수합물재침적물중적생성과정,병이단개침적물공극공간적수합물생성표정침적물체계내수합물적생성특성.결론인위:침적물과립퇴적공극내부적수합물선재침적물벽면처생성,연후수합물층축점가후,향공극중심생장,수합물정층상생성,최후전만정개침적물과립공극；반수착수합물적생성,침적물체계공극솔강저.통과모의계산득도적수합물전화솔여실험결과진행대비,기오차범위개우3％～7％,표명해모형구유교강적가고성.
