考虑固相分解的含水合物沉积物体积应变分析模型

摘要：

水合物开采通过打破固相水合物相平衡状态使其分解为水和气体,含水合物沉积物(gas hydrate-bearing sediment,GHBS)固相组分减少使孔隙体积增大,土骨架间胶结作用弱化,产生的水和气显著改变孔隙压力,造成沉积物软化和体积收缩.基于GHBS三轴压缩试验,考虑水合物降压分解过程对GHBS变形特性的影响,将固相骨架分为惰性土骨架和可分解的水合物固相,引入随水合物饱和度变化的压缩参数,建立了能够描述GHBS应力和水合物分解耦合作用、体积应变随时间变化的分析模型.该模型能够描述降压速率、降压幅值及水合物分解速率对GHBS变形特性的影响,结果表明:降压速率增大,降压阶段体积应变速率增大,达到相平衡时间缩短,降压开采时应综合考虑开采过程中储层变形速率和开采效率间的关系;不同粒径组成的沉积物水合物分解速率存在差异,分解速率对储层变形速率影响明显;降压开采稳定孔压影响储层最终沉降量,降低稳定孔压可以提高开采效率,但最终变形量增大.

关键词：固相分解、水合物开采、水合物沉积物、体积应变、分析模型

所属期刊栏目：44

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;浙江省自然科学基金重大项目;浙江省自然科学基金探索项目

在线出版日期：2022-06-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1044-1052