海洋非成岩天然气水合物原位快速制备实验及评价

摘要：

我国的海洋天然气水合物(以下简称水合物)资源主要分布在沿海大陆架水深介于300～3 000 m的深水区,具有弱胶结、非成岩的特征,为了测试和研究该类型水合物必须原位、大量、快速制备样品,而目前常用的搅拌法、喷淋法、鼓泡法等制备技术却存在着生成速度慢、储气密度低等问题.为此,自主设计、研制了1 062 L非成岩水合物快速制备釜,针对我国南海非成岩水合物的物性特征,开展了搅拌法、鼓泡法、喷淋法单一制备方法及“三合一”法(上述3种方法相结合)水合物制备实验,测试了实验过程中温度、压力、电阻率及反应时间等数据,分析比较了几种不同制备方法的水合物生成情况与制备效率.实验结果表明:①搅拌法、鼓泡法、喷淋法制备水合物过程中,生成的水合物均缓慢增加并逐渐铺满整个液面;②搅拌法制备过程中可以观测到明显的诱导期,而喷淋法、鼓泡法及“三合一”法却无明显的诱导期;③单一制备方法及“三合一”法制备水合物过程中,电阻率均随反应时间的增加而增加,其变化趋势亦与水合物制备速率基本一致;④“三合一”法的制备周期明显短于单一制备方法(搅拌法、喷淋法、鼓泡法单一方法的制备时间分别约为“三合一”法的5.14倍、3.59倍、3.16倍).结论 认为,所研制的1 062L水合物快速制备釜能够实现海洋非成岩水合物样品的原位、快速制备;较之于单一制备方法,“三合一”法大大提高了水合物的制备效率.

关键词：非成岩、天然气水合物、快速制备、“三合一”法、制备釜、诱导期、搅拌法、喷淋法、鼓泡法

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资助基金：国家重点研发计划项目“海洋水合物固态流化测试新技术”2016YFC0304008;国家重点研发计划项目“隔水管充气双梯度钻井系统技术及工艺”2018YFC0310203;中国工程院中国工程科技中长期发展战略研究项目“面向2035的深海天然气水合物开发战略研究”2017-ZCQ-5;四川省应用基础研究项目“世界最大、最快天然气水合物制备机理与应用技术研究”2019YJ0351

在线出版日期：2019-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：151-158