一、Indirect Indicators of Gas Hydrate Occurrence within Submarine Sediments（论文文献综述）
贝科奇[1]（2021）在《运聚条件对海洋天然气水合物成藏过程影响的数值模拟研究》文中研究表明在传统油气资源逐渐枯竭的当下,天然气水合物作为一种清洁高效的未来能源日益受到世界各国重视,以低温高压为形成条件的天然气水合物在自然界中主要赋存于陆域永久冻土带和海域深海沉积物中。海底天然气水合物分布广泛,然而已有的钻探结果显示海底天然气水合物无论是平面上还是垂向上均呈现出明显的不均匀分布特征,以“运”—流体运移条件和“聚”—沉积层储集条件为代表的水合物成藏要素控制着海底水合物的形成与富集成藏过程。明确不同运聚条件下海底水合物的形成机理和富集规律对寻找高储量、可开采水合物藏的赋存位置具有重要的理论和实际意义。本文以南海北部典型天然气水合物前景区—白云凹陷为研究区,围绕“海底天然气水合物在不同运聚条件的成藏过程”核心问题,采用理论分析与数值模拟相结合的技术方法,探究了储层孔渗条件、地层倾角条件、海底面起伏以及构造通道类型等对海底沉积层中甲烷气体运移、水合物形成与分布的影响,分析了研究区水合物差异性分布的控制因素,提出了高饱和度水合物富集所需的运聚条件,并结合实际资料进行了研究区水合物优势赋存区的预测,研究成果可对我国南海海域天然气水合物勘探及开采工作提供理论参考依据。本次研究主要得出如下结论:（1）储层孔渗非均质性会影响局部水合物温压稳定条件、储集空间以及气体在稳定带内的运移,进而控制水合物形成与分布。结合白云凹陷沉积物中局部有孔虫丰度较高及细粒浊积体不均匀分布的特点,模拟分析了不同孔渗条件（均质、层状非均质、空间非均质）储层对于水合物成藏的影响。研究结果显示储层孔渗非均质性会促进甲烷气体的侧向运移,部分区域气体会出现“绕行”现象,在渗透率高的区域流体运移速率大,甲烷气体饱和度也相对较高,促进了高饱和度水合物的形成。非均质的孔隙度增加了甲烷气与孔隙水的接触面积,提升水合物的生成量。在本次模型中,空间非均质模型相较均质模型甲烷侧向运移距离提升了约28%,水合物累计生成量提升了约16.5%。特别地,当水合物储层呈现为泥砂互层结构时,形成的水合物也会出现较为明显的分层现象,高渗层内水合物饱和度较高,横向展布范围会有一定增加。（2）地层倾角与海底地形的起伏变化会影响海底沉积层中甲烷的侧向运移过程和水合物稳定带分布,进而控制水合物藏的横向展布及厚度。结合白云凹陷陆坡迁移峡谷沉积体系多倾斜地层与海底起伏变化的特点,模拟分析不同倾角（0°,5°,10°,15°）的地层中含气流体运移和水合物形成与富集过程。研究结果显示在倾斜地层上部由于相对较好的气体供给条件和温压稳定条件,水合物饱和度、厚度和侧向展布范围要大于倾斜地层下部。倾角越大,倾斜两侧的水合物饱和度及分布差异越大,水合物藏的非均质性也越强。倾角一定时,地层渗透率与甲烷渗漏速率越大,非均质性越明显。在本次模型中,倾角为15°时相比水平地层在倾斜上部甲烷运移量提升了约23.5%,倾斜下部运移量减少了约18.1%,水合物累计生成量降低了约7.0%,地层倾角对倾斜下部水合物形成的抑制作用要强于对倾斜上部水合物形成的促进作用。同时初步探究了不同起伏地形中水合物的形成与分布规律。在海底面出现下切构造位置,水合物稳定带底界会发生下移,部分水合物沿下切构造侧壁分布,海底面下切深度越大,气体侧向运移和水合物形成的阻碍越大。在海底面出现隆起构造位置,水合物稳定带底界会发生抬升,在浅层气体主要沿隆起侧壁运移,形成与隆起的海底面近似平行的水合物藏。特别地,当隆起构造两侧出现差异性的沉积-侵蚀作用时,沉积作用较强的一侧的更适宜气体侧向运移与水合物形成。（3）典型构造通道（气烟囱、泥底辟和断层）是含气流体运移的良好通道,不同类型构造通道中的流体运移特征不同,形成的水合物藏空间分布特征也不同。结合白云凹陷海底断层、气烟囱、泥底辟等构造通道发育的特点,通过对不同构造通道的刻画,模拟分析了不同构造通道对水合物形成、聚集及空间分布的影响。研究结果显示:在气烟囱上部易形成水平展布的层状高饱和度水合物;在泥底辟构造中,内部超压潜能使得高温流体与甲烷气体一同向上运移,形成具有穹隆状水合物藏,在部分层位水合物平面形态呈环形;区域大尺度断层切穿厚度大,有可能沟通底部烃源岩和浅部水合物稳定带,会促进深部气体向上运输。浅部小断层因为其分布位置和切穿层位的不同,对气体运移和水合物成藏影响也不同,侧翼的低角度断层会促进气体的侧向运移,浅部高角度断层沟通垂向气体通道与水合物稳定带时,会促进高饱和度水合物的形成,沟通垂向气体通道与海底面时则会增加气体向海底泄露的风险。（4）基于白云凹陷某区块实际场地数据构建三维地质模型,综合考虑不同成藏要素的时空耦合配置关系,模拟预测了水合物赋存区位置及其水合物饱和度,并量化分析了不同成因气体对水合物藏的贡献。基于对白云凹陷水合物差异性分布原因的分析,模拟了研究区水合物形成与富集过程,刻画了研究区内水合物的空间分布与饱和度,对水合物优势赋存区进行预测。模拟结果显示:研究区水合物生成量估算为2.90×1012kg,气源类型为生物成因（38.6%）和热成因（61.4%）混合气,以热成因气为主。当优质的储集条件（相对粗粒沉积物区域）与良好的流体运移条件（气烟囱、断层等构造通道）在空间上能较好的耦合时,容易形成高饱和度的水合物藏。最终确定研究区迁移峡谷末端海底扇区、海底峡谷脊部隆起区以及部分沟源断层上部,同时具备相对高孔渗条件的区域为高饱和度水合物藏潜力区带。
郑子涵[2]（2021）在《沉积作用及深部甲烷通量对水合物成藏影响的数值模拟》文中认为海洋环境甲烷水合物成藏受控于甲烷的来源,孔隙水溶解甲烷的对流作用和扩散作用及沉积有机质的原位产甲烷作用是扩散型天然气水合物系统甲烷的主要来源。在大陆边缘盆地沉积过程中,由于物源供给和构造作用可导致沉积和埋藏速率发生很大的变化,变化的沉积速率将影响甲烷的供给速率与水合物的分解速率,因此,沉积作用是影响天然气水合物成藏的关键控制因素。此外,含甲烷的深部流体通过孔隙水对流作用将甲烷运移至水合物稳定带（gas hydrate stability zone,GHSZ）,该深部流体中溶解甲烷浓度也影响甲烷的输送量,从而影响天然气水合物成藏。以往关于海底天然气水合物成藏的研究大多基于稳定的沉积速率,且假设深部流体携带的溶解甲烷浓度为一定值,这会造成对水合物成藏过程认识的不确定性。因此,为厘清变化的沉积速率及深部溶解甲烷通量对水合物体系动态成藏的控制作用,本文建立多阶段沉积速率影响下的水合物成藏数值模型,以及深部流体溶解甲烷通量的计算模型。模型分别应用于布莱克海台ODP997,ODP995,ODP994站位,通过量化布莱克海台区域深部甲烷通量,同时结合各站位水合物分布特征,探究深部甲烷通量及沉积作用对水合物成藏影响,揭示布莱克海台深部甲烷通量区域分布特征。本文基于建立的多阶段沉积速率影响下的水合物成藏数值模型,对沉积速率显着变化的ODP164航次997站位水合物成藏演化历史进行了研究。模拟研究显示,ODP997站位甲烷水合物主要是最近的2.5Ma慢速沉积阶段形成,最终获得的水合物饱和度与实际值相符,沉积物中的甲烷水合物总量受沉积速率变化影响显着,慢速稳定的沉积有利于甲烷水合物的形成。此外,本文基于甲烷水合物稳定带下伏游离气层（Free Gas Zone,FGZ）内的甲烷质量守恒,建立解析解计算模型,获取深部甲烷通量信息。该模型应用于布莱克海台ODP995站位,计算结果表明可以通过目前水合物之下的游离气层性质来计算限定地层深部甲烷通量大小。当游离气层底界越浅或者临界气体饱和度值越大,对应的深部溶解甲烷通量值越小。假定现今ODP995站位游离气层已经处于稳定状态,则该站位深部甲烷通量为0.0231mol/m2/a。该甲烷通量能够满足在约700mbsf深度处产生第二段游离气层,与地震资料显示相吻合,说明该深部甲烷通量很可能来自于第二段气层。将该结果用于ODP995站位的甲烷水合物成藏模拟,结果表明在水合物成藏演化时间一定时,深部甲烷通量直接影响稳定带内水合物分布特征;深部甲烷通量越小,天然气水合物层产出越薄;而且,当深部甲烷通量足够低时,天然气水合物产出区也很难达到稳定带底界,如ODP994站位甲烷水合物产出底界浅于水合物稳定带底界,就是由于深部来源甲烷通量较小造成。结合前人关于ODP997站位高甲烷通量供给的结论,综合对比ODP994,ODP995与ODP997站位水合物分布特征,得到布莱克海台区域深部甲烷通量从翼部边缘的ODP994站位,至翼部中心的ODP995站位,至顶部ODP997站位表现为深部甲烷通量在横向上逐渐增大的特征。
匡洋民[3]（2021）在《多孔介质内水合物微观相变对气水运移影响研究》文中进行了进一步梳理天然气水合物因其资源储量巨大、能量密度高、燃烧清洁高效,被认为是全球最具潜力的新型替代能源之一。目前中国南海天然气水合物资源储量巨大,其勘探开发研究正进入关键突破阶段,实现天然气水合物资源的安全、高效开采利用将对缓解我国能源紧张、优化能源结构、保障能源安全意义重大。实际天然气水合物资源的开采本质上是多孔介质内伴随相变的传热传质、气水渗流的多场多因素耦合的复杂过程,探明微孔隙尺度气体水合物分解过程传质控制机理,解析水合物相变过程微观结构演变对实际储层岩心渗透特性以及对气-水运移的影响机制,将对水合物资源的高效开发与利用具有重要的理论指导意义。本文围绕以上科学问题,为了探明水合物微观分解过程传质控制机制,基于微纳米尺度下液体原位透射电镜与原子力显微镜技术,首次捕获并跟踪了水合物相变分解水层中纳米气泡的布朗运动过程,提出并证实了水合物相变分解过程纳米气泡控制传质机制。研究发现水合物分解液纳米气泡尺寸均值粒径在100-150nm,且呈对数正态分布规律。溶液中气体过饱和度是影响气泡尺寸演化的主控因素。基于动态光散射技术并引用气泡界面双电层理论,阐明了纳米气泡体系Zeta电位变化规律,气泡直径下降,带来表面电荷密度增大,引起Zeta电位升高。通过对纳米气泡内部压力与密度的计算,以及实验发现纳米气泡缩短水合物二次生成诱导时间,进一步揭示了纳米气泡内部高压、高密度是诱发水合物二次成核即记忆效应关键因素。通过对水合物生成分解过程原位可视化研究,实验得出水合物在微纳米气泡表面优先成核,随后进入晶体生长铺膜阶段。微纳米气泡控制了水合物生长形态,枝晶状生长形态优先倾向于沿着气泡方向生长,并且控制了水合物生长路径,增强了水合物生长进程中气体传质速率。借助MRI技术发现了在相平衡之上的阶段性降压带来的压力扰动以及温度的降低,造成液相溶解气大量析出形成微纳米气泡富集液,促进了相界面的水合物二次生成捕获,该系列实验系统阐明了微纳米气泡在水合物微观生成过程中增强传质以及促进相变成核机制。随后探明水合物在孔隙中相变微观结构演化规律,开发了低场核磁共振NMR原位测量水合物相变过程岩心渗透率技术,通过水合物相变过程中微孔隙空间自由水/束缚水-水合物实时饱和度分布以及孔隙结构演化规律,确立了水合物由孔隙填充型向胶结形态转化的临界水合物饱和度约为35%,获得了水合物不同赋存饱和度下岩心渗透率模型。进一步开发不同渗透率下岩心相变气水运移产出数值模型,阐明了低渗透岩心内部较高压差是气水产出的主要驱动力,外围径向传热及储层显热是分解驱动的主要能量来源。围绕南海天然气水合物储层取样岩心展开基础物性分析,系统提取岩心三维骨架结构,颗粒特征及水合物赋存形态。借助开发低场核磁共振NMR测量储层岩心渗透率。通过建立南海物性特征储层岩心物理模型,针对降压、注热及联合三种开采技术的岩心气-水产出规律与开采效率进行了模拟对比分析;储层渗透率是直接控制水合物相变分解气-水多相渗流的关键;渗透率较低的储层岩心在注热条件下有利于提高产气效率,但不利于初期的气-水流动,产气波动较大。针对南海较低渗透率储层,采用压-热联调的方法能大大提高单一降压法的气体产气速率。在实际水合物开采过程中及时排水是提高储层产气效率的有效手段。
潘栋彬[4]（2021）在《海洋天然气水合物射流破碎与注CO2/N2置换联合开采研究》文中研究说明天然气水合物作为国际公认的新型清洁能源,分布广泛且储量巨大,极具商业开发前景,可望成为我国重要的接替能源,保障我国能源安全与经济可持续发展。天然气水合物主要赋存于海洋泥质沉积物中并且水合物储层具有非成岩、弱胶结与渗透性差的特点。基于相平衡“破坏”原理的降压、热激与注化学试剂的水合物开采方法面临工程地质灾害与环境问题的潜在风险。水射流冲蚀、破碎水合物储层后进行管式输送为核心工艺的固体开采法（水射流开采）及基于分子交换原理的CO2置换法能够较好地避免这些问题,保持地层稳定性,并且后者能够实现CO2地质封存。此外,我国南海神狐海域与美国阿拉斯加冻土区的水合物试采工程也分别证实了这两种开采方法的可行性。从安全、环保的方面来看,水射流开采与CO2置换是适合我国海洋水合物的有效开发方式。然而,水射流冲蚀、破碎水合物储层研究处于初步阶段,并且后续如何对储层采空区进行良好地利用与处置尚未形成统一有效的认识。对于置换开采,水合物储层渗透性差的特点会极大地抑制置换介质的扩散,有限的接触面积会降低开采效率,并且现有研究聚焦于纯水合物与砂质沉积物中水合物,泥质沉积物中置换开采水合物机理有待揭示。基于此,考虑两种开采方法的互补效应,本文提出水射流冲蚀、破碎水合物储层形成采空区后注入纯CO2流体或CO2/N2进行置换的联合开采方法;围绕水射流开采与置换开采,开展了水射流冲蚀、破碎含水合物沉积物及CO2/N2置换开采水合物的相关研究。本文首先探讨了水射流与含水合物沉积物耦合机制,通过计算水射流作用下含水合物沉积物表面压力,分析了低压与高压水射流冲击下含水合物沉积物破坏机制,理论研究结果表明:低压水射流冲击含水合物沉积物过程以射流流体与其内部孔隙流体的耦合为主,此类耦合作用是损伤、破坏形成的主要原因;低压水射流能够对低水合物饱和度沉积物产生冲刷破坏与渗透破坏,其中渗透破坏为主要形式,但无法对高水合物饱和度沉积物形成有效破坏。高压水射流与含水合物沉积物作用以射流流体与两相交界面的耦合为主;相较于冲刷破坏,应力波传播对含水合物沉积物造成的损伤与破坏占据主导地位。采用ALE算法,基于Ansys/LS-DYNA分析软件,开展了低压水射流冲蚀含水合物沉积物的数值模拟研究。以冲蚀深度与冲蚀体积为评价指标对射流速度、靶距与喷嘴直径进行了敏感性分析,结果表明:冲蚀深度对射流速度与靶距更敏感,而冲蚀体积对射流速度与喷嘴直径更敏感。单因素分析结果表明:由于海洋含水合物沉积物具有胶结强度低、易破碎的特点,其冲蚀效率随射流速度的增大而增大,3 mm内的靶距能够获得相对较高的冲蚀效率。1.8 mm的喷嘴直径能够获得最大的冲蚀深度,并且冲蚀效率随喷嘴直径的增大而提升,喷嘴直径小于1.2mm时以垂向冲蚀为主,大于1.2 mm时径向冲蚀占据主导。射流角度（射流方向与含水合物沉积物顶面法线方向的夹角）增大能够提高径向冲蚀效果,10°以内的射流角度能够取得较大的冲蚀体积。自主研制了高压低温水射流破碎试验系统。该系统由5个子系统组成,可实现多种材料的高压水射流破碎,水射流压力可达200 MPa,能够实时观测破碎过程。进行了高压水射流破碎含不同水合物饱和度沉积物试验,对比分析了不同水合物饱和度沉积物的破碎效果参数,研究了高压水射流作用下含水合物沉积物的破坏机制,结果表明:高压水射流冲击会造成含水合物沉积物的体积破碎,宏观表现为中心破碎坑、顶面环形破坏区与侧面裂纹,内部破坏表现为环向裂纹、径向裂纹与锥形裂纹。随着水射流压力的提高,顶面损伤破坏面积与侧面裂纹数量先增大后减小,裂纹平均倾斜角度线性递减,裂纹平均长度逐渐增大。高压水射流冲击后在含水合物沉积物顶面形成的巨大作用压力会以应力波的形式在其中传播。瑞利波在顶面传播形成的拉伸应力会导致不规则环形破坏面的产生;纵波与横波在内部传播形成的剪切应力、拉伸应力是环向裂纹、径向裂纹与锥形裂纹产生的根由;应力波、反射波之间的干涉能够强化破坏作用,内部裂纹连通、扩展到边界面后便形成了含水合物沉积物的宏观侧面裂纹。考虑我国南海神狐海域水合物赋存特征,试验研究了不同体系泥质沉积物中CO2/N2置换开采CH4水合物动力学特性,研究结果表明:（1）对于含不同黏土矿物体系:沉积物中高岭石或伊利石对CH4置换率的影响不大,然而,对于含蒙脱石体系,由于矿物颗粒强烈吸水膨胀,其对CH4的产出具有明显的抑制作用,CH4置换率较低,并且蒙脱石颗粒层间CO2/N2与CH4水合物的分子交换受到热力学阻碍以及CO2/N2的运移受限也可能是造成CH4置换率较低的原因。沉积物中蒙脱石会显着降低多孔介质中的自由水含量,显着减少CO2/N2混合水合物的生成量,导致含蒙脱石体系中压力几乎不变且CO2封存率显着低于含高岭石、伊利石体系。（2）对于不同黏土含量体系:蒙脱石含量的增大对CH4产出和CO2封存不利,但提高体系中的CO2/N2注入量会增大置换驱动力,因此提高CH4置换率。（3）对于含不同水合物饱和度体系:水合物饱和度的增大会降低CH4置换率,但能够提高纯石英砂、砂岩体系中的CH4置换率。CO2/N2在体系中的扩散是影响CH4产出随水合物饱和度大小发生变化的主要因素,较小的水合物饱和度会显着降低置换介质的扩散阻碍。此外,水合物饱和度变化对CO2封存的影响不大,当水合物饱和度为5.17%～22.6%时,CO2封存率的变化区间为61%～66%。本文最后分析了海洋水合物储层在水射流冲蚀、破碎形成采空区后注入纯CO2或CO2/N2进行置换开采的工程可行性及优势,开展了含采空区储层与完整储层的CO2/N2置换开采CH4水合物对比试验研究,结果表明:该联合开采方法具备工程可行性。对于低水合物饱和度纯砂体系,含采空区储层能够促进CH4产出,提高CH4置换率,但CO2封存率低于完整储层。对于含黏土体系与高水合物饱和度纯砂体系,储层中采空区的存在有利于前期CO2/N2的扩散,同时,在相对更高的CO2/N2-CH4水合物摩尔比率协同作用下,含采空区储层中CH4产出速率与CH4置换率显着高于完整储层;由于CO2/N2与CH4水合物的置换反应对碳封存起到了主导作用,含采空区储层中CO2封存率会高于完整储层。本文提出的联合开采方法可为我国海洋水合物安全、环保与高效开采提供新思路,同时,获得的研究结果可为海洋水合物储层的水射流冲蚀、破碎及CO2/N2置换开采提供理论与技术支撑。
郭凯[5]（2020）在《天然气水合物分解过程强化技术及应用研究》文中研究指明天然气水合物既是一种具有潜力的新能源,也是一种高效的储气材料。其分解特性对水合物勘探开发、水合物储运天然气等过程控制有着重要的影响。目前对于水合物的快速分解研究甚少,特别是沉积物中水合物的快速分解。本文针对沉积物中水合物分解较缓的问题,首先研究了水合物分解速率强化技术,然后构建并修正了水合物快速分解动力学模型,最后根据分解强化技术和模型设计了用于勘探取样分析中的水合物饱和度快速测试系统。本文通过自主设计的水合物合成-转移-强化分解可视系统,从降低压力、增大注液流体扰动、注热、添加水合物抑制剂及多种手段联合等方法入手,研究了石英砂中（97～125μm）水合物（表观体积Φ7.6×17=771 cm3,孔隙度0.5,水合物饱和度28±6%）强化分解过程的影响规律。主要探究降压联合注液条件下注水温度（5.3～50.0℃,推动力△T为85～130℃）、注水速率（1.54～6.10 m L/s）、注60 wt.%的乙二醇溶液和3.5 wt.%的氯化钠溶液对水合物分解速率的影响。结果显示注流动液体对水合物分解起到了较好地强化促进作用;提高注水温度对提高水合物分解速率的效果远优于提高注水速率;注氯化钠溶液的水合物分解促进效果基本与注水时相当,均优于注乙二醇溶液。单位体积水合物的平均产气速率最大可达38.98 L/LH·min-1,单位体积储层的平均产气速率最高可达8.10 L/Lr·min-1。降压联合注流动液体水合物分解前期主要受传热控制,宜采用升温手段提高传热系数;分解后期主要受传质控制,宜采用增加扰动（气液流动）降低传质阻力,实现水合物快速分解。基于快速分解实验结果,构建了水合物快速分解动力学方程,描述了降压联合注液条件下松散介质中水合物分解速率与水合物量、流体温度、热物性和注液速度之间的关系。根据动力学方程可知,水合物分解速率受流体的温度及热物性影响较大,而流体流速的影响较弱。为提高甲烷水合物的分解速率,需要采用降压与注液联合法,注入高温、低黏度、一定流速的液体;其中优先对所注流体温度及热物性进行优化,其次才是对流速优化。利用在我国南海获取的天然水合物岩心样品的沉积物（粉砂黏土质）,还原水合物储层条件,制作更接近真实条件的水合物岩心进行快速分解实验。对降压联合注液强化分解水合物的动力学模型进一步修正,使其能更准确地描述实际应用过程。最后,针对我国南海水合物勘探开发需求,利用水合物分解强化技术研发形成一套水合物饱和度快速测试系统,同时编写了水合物饱和度快速测试计算软件。该套系统对于饱和度不大于60%（水合物绝对量1.5mol,样品体积673 cm3）的岩心,可实现30min内得出饱和度测试结果,将降压分解法测试水合物饱和度时长缩短了71%～93.7%,且相对误差小于11.7%。
严鑫[6]（2020）在《海底浅层气体运动诱发坡体变形破坏研究》文中进行了进一步梳理海洋占地球面积的71%,其中蕴藏着极其丰富的海洋资源,如海洋石油资源约占全球总量的34%,因此海洋资源的勘探与开采可以有效缓解现今陆上资源逐渐枯竭的窘境。然而海洋地质灾害多种多样,如海底麻坑、海底滑坡等对钻井平台、海底管道等造成安全隐患,会极大的影响海洋资源的开发与利用。同时近年来频繁的人类活动如海上钻井平台、跨海大桥等工程容易在实施过程中扰动海底含浅层气沉积层,从而诱发沉积层中的高压气体逸出而引发麻坑破坏。一般认为,气体的缓慢移动或剧烈喷逸会不断裹挟沉积层物质,从而导致沉积层力学性质降低,发生变形破坏。鉴于海底气体的存在会产生严重的次生灾害,因此有必要对水下气体致灾进行相关的研究。论文采用室内物理模型试验,采用充气手段模拟海底高压气体（海底浅层气、海底天然气水合物分解等）逸出的过程,从而研究分析海底气体致灾形成过程及形成机理,主要内容如下:（1）充气模拟试验表明,麻坑的形成分为三个阶段,分别为气体积聚阶段、裂隙发展阶段和裂隙扩张阶段。气体积聚阶段是指气体在充入模型内部土体后,气体无法突破上覆粘土封闭层,从而在底部砂土层内积聚,甚至在砂土层和粘土层之间形成空腔;当气体在砂土层中不断积聚,其压力达到可以突破上覆粘土封闭层的封闭压力时,裂隙产生,气体沿着裂隙向上逸出,进入裂隙发展阶段;随着气体不断沿着裂隙逸出,对裂隙周边的土体产生强烈的扰动,土体发生液化,颗粒不断被裹挟离开,裂隙随之扩张,形成稳定的透气通道,麻坑形成。（2）为探究充气前后麻坑周边土体颗粒级配的变化,对模型内麻坑及麻坑周边不同区域采集的土样进行颗分试验,发现麻坑中心区域及麻坑边缘区域的土体颗粒级配发生变化,细颗粒百分比有所降低,但麻坑外部区域的土体颗粒级配几乎无变化,说明麻坑的形成的确与土体颗粒的流失有关。（3）麻坑内原有的土颗粒在气流和水流的共同作用下进入水体,一部分随底流离开,另一部分会再沉积在麻坑两侧。为了验证麻坑形成机理是否完全为土体颗粒流失,测量了麻坑体积、底流吸出土体体积和沉积在麻坑两侧的土体体积,结果表明,麻坑体积与气体压力呈抛物线性关系,初时麻坑体积与气体压力呈正相关关系,达到峰值后,麻坑体积开始与气体压力呈负相关关系。试验中发现麻坑体积与沉积在麻坑两侧土体体积和底流排出的土体体积之和存在一定的差值,且该差值较大,最高的甚至达到了麻坑体积的40%。（4）为研究麻坑形成对周围土体力学性质的影响,采用微型CPT对麻坑及麻坑周边土体进行测试,发现麻坑内部区域和麻坑边缘区域的土体强度均大幅提高,而麻坑外部区域的土体强度提高几乎可忽略不计。（5）为研究充气导致的麻坑两侧土体致密作用,进行了振动致密试验,全程录像,并利用Geo-PIV计算模块捕捉试验图像中像素点变化来分析土体的运动规律,结果表明,麻坑通气通道两侧的土体在气流和水流的共同作用下,产生了向两侧的挤压,类似于振动致密作用。（6）为了探究气体对水下坡体的影响,进行了充气破坏物理模拟试验,试验结果表明,模型内充入气体一段时间后,气体从坡内逸出,坡体产生变形破坏,具体表现形式为麻坑及小规模的滑塌破坏。同时,为了探究气体对模型内部孔隙压力的影响,模型内部预置了孔隙压力计,结果表明,模型箱内土体孔隙压力在气体充入后一共经历了三个阶段的变化:迅速上升阶段、升至峰值后下降阶段、停止充气迅速降低后进入平稳阶段,且充气点附近的孔隙压力响应速度快而显着,随着距离的增加,逐渐减弱。（7）为了探究水下坡体物理模型试验中麻坑的形成机理,通过测量试验中水流速度以及颗粒流理论分析,将土体颗粒在水体中的运动模型简化为泥沙沉降模型,发现当土体颗粒粒径大于0.4mm左右时,颗粒沉降速度大于水流速度,无法被水流裹挟,而颗粒粒径小于0.4mm时,则可以跟随水流运动,从而形成集中性的水流运移通道。
武朝然[7]（2020）在《有效应力下甲烷水合物沉积物渗流特性研究》文中认为天然气水合物作为广泛分布的清洁能源,受到国内外普遍关注,日本与我国相继开展的海洋试采,初步验证了技术可行性,但是日产气量及持续开采时间,仍然不能满足规模化与商业化开采要求,其中储层渗透性质是重要影响因素之一。我国南海赋存水合物的沉积物以砂质和粉质粘土为主,其粒度分布与土颗粒的膨胀性和水敏性等特性都严重影响了渗透性,同时水合物开采中水合物分解及地层应力作用下的孔隙结构变化,也导致了气体产出的不确定性,为此本文以粉质粘土和玻璃砂为对象,重点研究了有效应力、水合物饱和度等参数与渗透率之间的关系,分析了其达西渗流及非达西渗流特性,建立了适于水合物降压开采的产气模型。主要研究工作如下:首先,研究了不同有效应力下含甲烷水合物粉土质沉积物的气相渗透率。搭建了高压水合物稳态气相渗流实验平台,在南海神狐海域天然气水合物储层的温度压力条件下,采用蒙脱石、伊利石、和高岭石三种粉土矿物,研究了粉土沉积物气相渗透率随饱和度的变化规律,探明了水合物颗粒与土体团聚结构对渗透率影响的作用机制。发现了影响渗透率变化规律的临界饱和度,在临界饱和度之上,随水合物饱和度增加,沉积物中由于失水作用而产生的土体团聚结构,成为土体支撑骨架,使得水合物沉积物渗透率大于纯土沉积物。提出了应力敏感性概念,分析了有效应力对不同水合物饱和度下粉土沉积物的气相渗透率影响,评估了气相渗透率的应力敏感性。其次,改善了甲烷水合物沉积物气相渗透率测量实验平台,研究了天然气水合物分解与二次生成过程中粉土沉积物气相渗透率。利用菲克定律分析了粉土试样中CH4气体渗透系数和扩散系数衰减特性,揭示了水合物分解水在粉土中形成的结合水、以及土颗粒的水敏性和膨胀性是导致渗透率衰减的主要因素。总结了水合物分解对三种粉土气相渗透率造成的损害程度。采用Ives和Pienvichitr模型和Tien模型预测了水合物分解后试样孔隙度的衰减百分比,探明了蒙脱石,伊利石,高岭石其膨胀性依次降低的变化规律。并且发现了水合物二次生成对气相渗透率的影响机理。第三,利用自行搭建的水相渗透率测量实验台,研究了含水合物饱和土中的水相渗流特征。通过数据拟合,获取了水合物沉积物中非达西流和达西流的水相渗流形态,发现了水相渗流过程中最小压力梯度阈值的存在。计算了水相不同渗流形态下的渗透系数和渗透率,分析了最小压力梯度阈值、水相渗透系数和水相渗透率随水合物饱和度的变化规律,阐明了最小压力梯度阈值和渗透率之间的关系。最后,探明了砂质沉积物中渗透率随沉积物压实度和水合物饱和度的变化规律。通过结合Masuda模型和Ren模型与孔隙度和有效应力之间的关系,提出了用于估算水合物降压分解过程中有效渗透率瞬态变化的表达式。并且将实验获取的沉积物孔隙度,有效应力,分解压力以及渗透率等参数用于热-流-力-化学多场耦合理论,建立了甲烷水合物开采模型,模拟分析了开采过程中水合物沉积物压缩性和水合物饱和度对产气量、产气速率的影响。
刘玉龙[8]（2020）在《海洋泥质沉积物中甲烷水合物生成分解特性研究》文中进行了进一步梳理天然气水合物是一种新型高效的清洁能源,我国南海资源量达800亿吨石油当量,实现其安全高效开采对我国未来能源战略安全具有重要意义。我国南海天然气水合物具有泥质低渗弱胶结特征,基于真实南海水合物储层与沉积物特征,研究海洋泥质储层中甲烷水合物的生成分解特性,提出优化高效开采方法,对于我国南海天然气水合物资源开发利用具有重要价值。本文利用我国南海神狐海域试采靶区钻探取心获得的沉积物,制取水合物储层标准样,提出制样标准方法,并针对天然沉积物泥质低渗特性,展开海洋泥质沉积物中水合物生成特性研究,发现泥质与砂质储层中水合物生成特性存在显着差异,其中泥质储层内水合物生成诱导时间约为砂质中的2.5倍,生成更缓慢;利用相平衡曲线分解段法解析该差异的动力学控制因素,发现泥质储层中的水合物生成所需生成驱动力更大。同时,本文基于海洋泥质水合物储层,从开采背压控制和储层水合物聚集两方面研究泥质沉积物中水合物分解特性,发现致密泥质储层对水合物分解产气的传质阻碍作用,证实了合理的产气背压控制和筛孔尺寸选取对开采过程防沙堵的重要作用;同时分析了低产气背压促进水合物分解的动力学因素,阐明了开采过程存在泥质储层低导热性引起的储层结冰或二次生成风险;通过储层最低温度区域性差异,从能量供给角度分析了高水合物饱和度对外围传热的促进和对储层显热提高的作用。针对开采过程储层温度提升,抑制储层结冰,本文开发梯度降压优化开采方法,并引入Stefan（Ste）无量纲数和平均产气速率建立水合物分解过程热力学与动力学的联系。研究结果显示,梯度降压中低产气阶段储层增加吸热,有效避免储层过快热损失,促进水合物充分平稳分解;小梯度降压操作益于外围热量传入,提升水合物分解产气速率;控制降压梯度为0.5 MPa,使中部储层最低温度从-0.5℃提升至0.27℃,有效避免储层结冰;对Ste数和平均产气速率的分析显示了二者的成正相关关系,表明了提升储层显热对水合物分解的促进作用,揭示了储层显热在低热导率储层水合物分解产气过程中的主导地位。
庄昇烨[9]（2020）在《基于声发射监测的砂质沉积物中CO2水合物原位生成方法研究》文中认为深海天然气水合物是一种储量巨大的清洁能源,如能成功商采,将对改善我国以煤为主的能源消费结构产生深远影响,意义重大。然而深海水合物在开采扰动下容易发生不可控的分解,严重时诱发海底滑坡、甚至海洋平台倒塌等重大灾害。适应深海工程环境的水合物合成、分解过程动态监控技术是实现灾害预警和科学防控的关键基础,相关研究亟待开展。在已有的冻土空心圆柱试验系统研制基础上,考虑深海砂质沉积物K0固结→保压降温→气体渗透的原位工程应力路径,采取控制通气方向沿薄壁空心圆柱径向的策略以缩短气体渗透路径和增加气体与沉积物接触面积,研制气体流量、压力控制系统,最终形成适应水平气体渗透环境的深海水合物试验系统,并建立相应试验方法。选择标准砂作为沉积物,选择CO2作为气源,首次室内水平气体渗透环境中模拟原位条件合成了CO2水合物。砂质沉积物中水合物形成诱发的声发射信号属于典型的相变主导的局部瞬态事件。随水合物不断生成,声发射信号出现阶段性提高,水合物赋存范围不断扩大;相对于砂质沉积物,水合物生成时AE幅度提升超30%,AE能量和持续时间增长近一倍;水合物的存在明显改善了沉积物粘塑性质,提高了沉积物强度,但是围压剪切过程中受砂颗粒咬合和破碎影响,声发射信号强度明显高于水合物生成过程,同时受水合物“润滑”和“缓冲”作用,含水合物沉积物在三轴剪切过程激发的AE能量和幅度较不含水合物沉积物分别降低了近30%和14%。砂质沉积物中水合物生成伴生的声发射特征研究将为发展深海水合物动态监测技术提供科学依据。该论文有图142幅,表9个,参考文献74篇
何维[10]（2019）在《海底沉积物的浅层气气侵试验研究》文中研究指明浅层气是一种典型的海洋地质灾害,在我国的黄海、渤海、东海以及南海等海域均有广泛的分布,在世界海洋环境中以及内陆地区也均有广泛的分布。浅层气是海洋工程施工以及海洋油气资源勘探开采过程中一个巨大的安全隐患,浅层气喷发会对海洋石油钻井平台,海底光缆以及输油管线等造成严重的破坏。现阶段对于浅层气的研究主要集中在成因、探测、以及赋存形态等方面,受限于试验条件以及试验手段等的限制,对于浅层气在沉积物中的运移行为等方面的研究相对较少。当前我国在大规模的开发利用海洋资源,弄清楚浅层气在海床中的运移行为,对于减少浅层气对海洋工程的安全风险具有重大的经济价值以及科研价值。本文以富浅层气砂质海床的气侵流化为研究背景,以无粘结力的石英材料为研究对象,对GDS应力路径三轴试验系统进行改装,增加注气功能,模拟海底沉积物中点源气的喷发过程,同时借助高精度的工业CT对不同试验阶段进行扫描,通过控制孔压和初始有效围压,开展海底砂质沉积物中浅层气侵入规律以及运移行为的研究工作,主要内容如下:1.采用无粘结力的砂质材料,控制孔压和初始有效围压,初始注气压力与孔隙水压相同,逐级增加注气压力并维持一段时间,记录试验过程中注入气体的体积、压力以及流出孔隙水的体积、压力随时间的变化,研究气体的侵入行为。2.通过改变试样的粒径分布以及有效围压,研究气体的侵入行为与试样粒径以及有效围压之间的关系。结果表明在粗颗粒的石英砂试样中,注气压力在达到毛细管进入压力时气体侵入试样内,气体主要是通过驱替毛细管通道内的孔隙水的方式侵入试样内部;在细颗粒的硅微粉试样中,气体在压力还没有达到毛细管进入压力时就进入试样内,气体主要是通过在试样内部形成裂缝管道的方式侵入入试样内部。通过不同有效围压下硅微粉试样的注气试验发现,气体侵入硅微粉试样的压力值随着有效围压的增大而逐渐增大,这一现象与现有的研究结果一致。3.为研究气体侵入行为的细观模式,采用高精度工业CT对不同注气阶段的试样进行扫描,并对扫描的试样进行三维重构,提取出不同扫描阶段试样的内部孔隙,研究气体侵入行为的细观模式,对比不同阶段试样的孔隙发展。结果表明:气体的侵入行为与室内三轴注气试验的结果一致,即在粗颗粒石英砂试样中,气体的主要侵入方式为毛细管侵入,在细颗粒硅微粉试样中,气体的主要侵入方式为劈裂侵入。随着注气压力的增长,砂土颗粒内并没有明显的裂缝出现,说明气体主要是通过颗粒之间的毛细管通道进行运移;在细颗粒的硅微粉试样中,裂缝的厚度以及范围随着注气压力的增长在试样内逐渐扩展,直至整个试样完全裂开,说明气体主要是通过裂缝进行运移,裂缝以气体注入点为中心,斜向上扩展,提取的裂缝在试样内部呈“碗状”。图48表10参110。
二、Indirect Indicators of Gas Hydrate Occurrence within Submarine Sediments（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Indirect Indicators of Gas Hydrate Occurrence within Submarine Sediments（论文提纲范文）
（1）运聚条件对海洋天然气水合物成藏过程影响的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题依据 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 选题依据 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 天然气水合物基本性质 |
| 1.2.2 天然气水合物成藏系统 |
| 1.2.3 水合物成藏机理实验 |
| 1.2.4 水合物成藏数值模拟 |
| 1.2.5 存在问题 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 论文创新点 |
| 第2章 研究区水合物成藏地质条件 |
| 2.1 区域地质概况 |
| 2.1.1 研究区位置 |
| 2.1.2 地形地貌特征 |
| 2.1.3 地层特征 |
| 2.1.4 构造沉积特征 |
| 2.2 研究区水合物成藏条件分析 |
| 2.2.1 海洋水合物成藏过程 |
| 2.2.2 区域水合物成藏条件 |
| 2.3 研究区水合物藏分布特征 |
| 2.3.1 水平分布特征 |
| 2.3.2 垂向分布特征 |
| 2.3.3 水合物差异性分布原因 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 水合物成藏过程数值模拟原理 |
| 3.1 水合物气源生烃过程 |
| 3.1.1 生物成因气形成 |
| 3.1.2 热成因气形成 |
| 3.2 含气流体运移过程 |
| 3.2.1 传热-流动耦合过程 |
| 3.2.2 相对渗透率计算 |
| 3.2.3 毛细压力计算 |
| 3.2.4 扩散作用计算 |
| 3.3 水合物形成过程 |
| 3.3.1 水合物相态与组分 |
| 3.3.2 甲烷气体溶解 |
| 3.3.3 水合物形成模型 |
| 3.4 数值模型 |
| 3.4.1 空间离散 |
| 3.4.2 质量和能量守恒差分方程建立 |
| 3.4.3 时间离散 |
| 3.5 模拟软件介绍 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 储层孔渗条件对水合物成藏的影响 |
| 4.1 模型建立及模拟方案设置 |
| 4.1.1 概念模型 |
| 4.1.2 初始条件和边界条件 |
| 4.1.3 模拟方案设置 |
| 4.2 结果及讨论 |
| 4.2.1 均质储层中的水合物形成过程 |
| 4.2.2 非均质性孔渗对气体运移的影响 |
| 4.2.3 非均质性孔渗对水合物形成与分布的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 地层产状对水合物成藏的影响 |
| 5.1 地层倾角对水合物成藏的影响 |
| 5.1.1 模型建立及模拟方案设置 |
| 5.1.2 地层倾角对压力分布与变化的影响 |
| 5.1.3 地层倾角对气体运移的影响 |
| 5.1.4 地层倾角对水合物形成与分布的影响 |
| 5.1.5 倾斜地层中地层渗透率的影响 |
| 5.1.6 倾斜地层中甲烷渗漏速率的影响 |
| 5.2 起伏地形中水合物的形成与分布 |
| 5.2.1 模型建立及模拟方案设置 |
| 5.2.2 下切构造对水合物成藏的影响 |
| 5.2.3 隆起构造对水合物成藏的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 构造通道对水合物成藏的影响 |
| 6.1 不同类型构造通道模型建立 |
| 6.1.1 气烟囱模型建立 |
| 6.1.2 泥底辟模型建立 |
| 6.1.3 断层模型建立 |
| 6.2 结果及讨论 |
| 6.2.1 气烟囱对水合物形成与分布的影响 |
| 6.2.2 泥底辟对水合物形成与分布的影响 |
| 6.2.3 断层对水合物形成与分布的影响 |
| 6.3 运聚条件共同作用下水合物形成过程 |
| 6.3.1 不同运聚条件组合模型建立 |
| 6.3.2 水合物成藏优势运聚条件分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 白云凹陷某区块水合物赋存区预测 |
| 7.1 场地模型构建 |
| 7.1.1 地质模型建立 |
| 7.1.2 初始条件设置 |
| 7.1.3 生烃模型构建 |
| 7.2 不同成因气生烃模拟 |
| 7.3 含气流体运移模拟 |
| 7.4 水合物分布及饱和度模拟 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 结论与建议 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 建议 |
| 参考文献 |
| 作者简介、科研成果与所获奖励 |
| 致谢 |
（2）沉积作用及深部甲烷通量对水合物成藏影响的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 天然气水合物研究进展及意义 |
| 1.2 天然气水合物动态成藏机制及其控制因素 |
| 1.2.1 原位产甲烷成藏模型 |
| 1.2.2 溶解甲烷扩散成藏模型 |
| 1.2.3 渗漏甲烷游离气成藏模型 |
| 1.2.4 深部来源甲烷成藏模型 |
| 1.2.5 问题的提出及研究方案 |
| 1.3 博士期间的工作量及主要成果 |
| 1.3.1 博士期间的工作量 |
| 1.3.2 博士期间的研究成果 |
| 第2章 沉积作用控制天然气水合物成藏 |
| 2.1 沉积作用控制水合物稳定带内甲烷含量 |
| 2.2 布莱克海台ODP997站位地质特征及参数选取 |
| 2.3 沉积作用控制水合物成藏模型 |
| 2.3.1 地质模型 |
| 2.3.2 数学模型 |
| 2.4 ODP997站位水合物成藏过程演化 |
| 2.5 讨论 |
| 2.5.1 沉积速率影响 |
| 2.5.2 水合物饱和度偏移层位 |
| 2.5.3 水合物体系演化时长影响 |
| 2.5.4 温度与盐度 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 深部甲烷通量控制天然气水合物成藏 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 深部甲烷通量计算模型 |
| 3.2.1 概念模型 |
| 3.2.2 数学模型 |
| 3.2.3 模型计算方法 |
| 3.3 布莱克海台ODP995站位地质特征及参数选取 |
| 3.3.1 区域地质背景 |
| 3.3.2 ODP995站位模型参数选取 |
| 3.4 结果 |
| 3.4.1 游离气层性质限定深部甲烷通量 |
| 3.4.2 ODP995站位深部甲烷通量计算结果 |
| 3.5 讨论 |
| 3.5.1 沉积速率变化对计算结果的影响 |
| 3.5.2 模型适用性 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 深部甲烷通量变化对布莱克海台水合物发育的控制 |
| 4.1 布莱克海台ODP164航次钻探站位水合物藏分布特征 |
| 4.2 布莱克海台ODP994站位地质特征及参数选取 |
| 4.3 ODP994站位及ODP995站位水合物成藏过程模拟 |
| 4.3.1 ODP995站位水合物成藏模拟结果 |
| 4.3.2 ODP994站位水合物成藏模拟结果 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 深部甲烷通量影响天然气水合物成藏 |
| 4.4.2 布莱克海台区域深部甲烷通量对比 |
| 4.5 小结 |
| 第5 章 结论、创新点及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 动态天然气水合物成藏及深部甲烷通量计算模型 |
| 附录2 基本参数符号及其含义 |
| 附录3 ODP997站位孔隙水中各离子浓度计算结果 |
| 附录4 ODP997站位各阶段产甲烷速率及水合物饱和度计算值 |
| 附录5 ODP995站位各甲烷通量背景下水合物饱和度分布 |
| 附录6 ODP994站位各甲烷通量与演化时长下水合物饱和度分布 |
| 附录7 ODP994站位各甲烷通量背景下水合物饱和度分布 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）多孔介质内水合物微观相变对气水运移影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要缩写词表 |
| 主要符号表 |
| 主要上下角标表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 天然气水合物基本性质 |
| 1.1.1 水合物的晶体结构特征 |
| 1.1.2 天然气水合物的资源分布 |
| 1.1.3 天然气水合物在自然界赋存结构类型 |
| 1.2 天然气水合物的微观相变研究进展 |
| 1.2.1 水合物相变晶体成核动力学 |
| 1.2.2 水合物相变晶体生长动力学 |
| 1.3 天然气水合物相变对孔隙渗流研究进展 |
| 1.4 天然气水合物相变分解研究方法 |
| 1.4.1 降压法开采 |
| 1.4.2 注热法开采 |
| 1.4.3 联合法开采 |
| 1.4.4 化学势差驱动开采 |
| 1.5 天然气水合物场地试采研究进展 |
| 1.6 本文研究内容及技术路线 |
| 2 实验系统与主要研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 水合物原位相变生成可视化实验系统 |
| 2.3.1 低温、高压水合物生成可视化系统 |
| 2.3.2 基于高分辨率显微镜与控温冷热台联合测量可视化成像系统 |
| 2.3.3 基于MRI高场9.4T核磁共振成像可视化系统 |
| 2.3.4 基于低场0.3T核磁共振原位分析系统 |
| 2.4 水合物相变过程纳米气泡原位表征分析系统 |
| 2.4.1 基于动态光散射技术纳米颗粒分析系统 |
| 2.4.2 基于原位液相扫描透射电镜表征分析系统 |
| 2.4.3 基于原子力显微镜原位测量分析系统 |
| 2.5 辅助实验设备 |
| 2.6 校准实验与误差分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 水合物相变微观传质控制机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水合物相变纳米气泡控制扩散传质假说 |
| 3.2.1 纳米气泡概论及其研究手段 |
| 3.2.2 水合物分解过程纳米气泡早期证据 |
| 3.3 水合物分解液中纳米气泡原位表征分析 |
| 3.3.1 纳米气泡在原位液体透射电镜下动态行为特征 |
| 3.3.2 纳米气泡在原子力显微镜下形貌特征 |
| 3.3.3 纳米气泡溶液原位拉曼光谱分析 |
| 3.3.4 纳米气泡溶液原位核磁共振弛豫特性分析 |
| 3.4 水合物分解液中纳米气泡尺寸及浓度演化特征 |
| 3.4.1 2℃下纳米气泡尺寸及浓度时变特性 |
| 3.4.2 25℃下纳米气泡尺寸及浓度时变特性 |
| 3.4.3 纳米气泡尺寸及浓度随温升变化特性 |
| 3.4.4 离子作用下纳米气泡尺寸及浓度演化规律 |
| 3.4.5 纳米气泡尺寸及浓度演化机理 |
| 3.5 水合物分解液中纳米气泡微观物理化学特性 |
| 3.5.1 纳米气泡扩散系数测定 |
| 3.5.2 纳米气泡表面Zeta电位分布规律 |
| 3.5.3 纳米气泡内部压力计算 |
| 3.5.4 纳米气泡内部密度估算 |
| 3.6 纳米气泡产生机理及对水合物成核诱导时间影响 |
| 3.7 误差分析 |
| 3.7.1 基于ImageJ软件图像校正处理方法 |
| 3.7.2 基于NTA技术的纳米气泡尺寸分布统计方法校正 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 水合物生成分解特性及其对孔隙渗流影响机制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微纳米气泡对水合物生成微观特性影响规律 |
| 4.2.1 实验流程及初始条件 |
| 4.2.2 不同降温速率下水合物晶体形态学分析 |
| 4.2.3 微纳米气泡对水合物晶体成核影响规律 |
| 4.2.4 微纳米气泡对水合物晶体形态及生长速率影响规律 |
| 4.2.5 多气泡耦合作用下的水合物晶体生长形态学规律 |
| 4.3 孔隙尺度下水合物在相界面生成分解特性规律 |
| 4.3.1 水合物在相界面生成实验流程及条件 |
| 4.3.2 水合物在纯液相条件下气液界面生长速率 |
| 4.3.3 降压诱发水合物在气液界面的二次生成微观特性 |
| 4.3.4 降压诱发水合物在多孔介质内部二次生成赋存结构规律 |
| 4.4 水合物生成分解过程多孔介质渗透率测量实验研究 |
| 4.4.1 实验流程及初始校准 |
| 4.4.2 含水合物多孔介质岩心渗透率预测模型 |
| 4.4.3 水合物在多孔介质内生成分解过程 |
| 4.4.4 水合物饱和度对多孔介质渗透率影响规律 |
| 4.5 多孔介质水合物分解过程气水渗流模拟研究 |
| 4.5.1 物理模型建立 |
| 4.5.2 数学模型及验证 |
| 4.5.3 多孔介质渗透率对水合物分解过程温压变化影响规律 |
| 4.5.4 多孔介质渗透率对水合物分解过程饱和度变化影响规律 |
| 4.5.5 多孔介质渗透率对水合物分解过程气水产出效率分析 |
| 4.6 误差分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 南海天然气水合物现场取样与评价分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 南海天然气水合物储层样品物性分析 |
| 5.2.1 南海水合物岩心样品分布区 |
| 5.2.2 南海天然气水合物岩心气水组成分析 |
| 5.2.3 南海水合物岩心三维骨架结构分析 |
| 5.2.4 南海沉积物颗粒微观表面特性及矿物组成 |
| 5.2.5 南海沉积物颗粒类型及分类 |
| 5.3 南海储层水合物岩心渗透特性分析 |
| 5.3.1 南海储层岩心微孔隙分布及弛豫特性测量 |
| 5.3.2 南海储层岩心渗透率NMR测量 |
| 5.4 南海储层特征岩心水合物分解气水运移模拟研究 |
| 5.4.1 模拟初始条件 |
| 5.4.2 不同开采方法下水合物分解气水运移产出规律 |
| 5.5 误差分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）海洋天然气水合物射流破碎与注CO2/N2置换联合开采研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 天然气水合物及其开采方法 |
| 1.2.1 天然气水合物研究历程 |
| 1.2.2 结构特征与基本性质 |
| 1.2.3 天然气水合物开采方法 |
| 1.3 水射流冲蚀、破碎机理研究 |
| 1.3.1 水射流分类 |
| 1.3.2 水射流破岩破土机理研究 |
| 1.3.3 水射流冲蚀、破碎含水合物沉积物 |
| 1.4 天然气水合物置换开采实验研究 |
| 1.5 本文研究内容与技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第2章 水射流与含水合物沉积物耦合机制 |
| 2.1 水射流与含水合物沉积物耦合作用探讨 |
| 2.2 低压水射流作用下含水合物沉积物破坏机理 |
| 2.2.1 水射流作用下含水合物沉积物表面压力分布 |
| 2.2.2 不同水合物饱和度下含水合物沉积物破坏规律 |
| 2.3 高压水射流作用下含水合物沉积物破坏机理 |
| 2.3.1 高压水射流冲击含水合物沉积物的应力波效应 |
| 2.3.2 高压水射流作用下流体在含水合物沉积物中的渗透 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 含水合物沉积物的低压水射流冲蚀效果 |
| 3.1 数值计算方法概要 |
| 3.1.1 算法选取 |
| 3.1.2 ALE算法控制方程 |
| 3.1.3 对流算法 |
| 3.1.4 流固耦合算法 |
| 3.2 含水合物沉积物的水射流冲蚀数值模型 |
| 3.2.1 几何建模 |
| 3.2.2 网格划分与边界约束 |
| 3.2.3 水的模型 |
| 3.2.4 含水合物沉积物模型 |
| 3.3 模拟方案设计 |
| 3.4 结果分析与讨论 |
| 3.4.1 冲蚀深度敏感性 |
| 3.4.2 冲蚀体积敏感性 |
| 3.4.3 冲蚀效果的单因素分析 |
| 3.4.4 数值模拟结果试验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 含水合物沉积物的高压水射流破碎机理 |
| 4.1 高压低温水射流破碎试验系统 |
| 4.1.1 系统组成 |
| 4.1.2 主要装置及技术参数 |
| 4.2 试验方案与方法 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 试验步骤 |
| 4.2.3 计算方法 |
| 4.2.4 操作流程 |
| 4.2.5 试验方案 |
| 4.3 试验结果与分析 |
| 4.3.1 含水合物沉积物破碎效果 |
| 4.3.2 含水合物沉积物的破坏机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 泥质沉积物中CO_2/N_2置换开采CH_4水合物动力学特性 |
| 5.1 试验装置 |
| 5.2 试验方案与方法 |
| 5.2.1 方案设计 |
| 5.2.2 试验材料 |
| 5.2.3 试验步骤 |
| 5.2.4 计算方法 |
| 5.3 不同黏土种类沉积物中CO_2/N_2置换动力学规律 |
| 5.3.1 置换开采过程中体系温压变化 |
| 5.3.2 气相与水合物相中多组分演化过程 |
| 5.3.3 CH_4置换率与CO_2封存率 |
| 5.4 不同黏土含量沉积物中CO_2/N_2置换动力学规律 |
| 5.4.1 水合物合成过程中体系温压变化 |
| 5.4.2 气相与水合物相中多组分演化过程 |
| 5.4.3 CO_2封存率与CH_4置换率 |
| 5.5 不同水合物饱和度沉积物中CO_2/N_2置换动力学规律 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 含水射流采空区储层CO_2/N_2置换开采CH_4水合物动力学特性 |
| 6.1 含水射流采空区储层置换开采与碳封存的优势 |
| 6.2 试验方案与方法 |
| 6.2.1 试验装置与试验材料 |
| 6.2.2 方案设计 |
| 6.2.3 试验步骤 |
| 6.2.4 计算方法 |
| 6.3 试验结果与分析 |
| 6.3.1 气相与水合物相中多组分演化过程 |
| 6.3.2 低水合物饱和度砂质储层中CH_4产出与CO_2封存动力学规律 |
| 6.3.3 泥质储层中CH_4产出与CO_2封存动力学规律 |
| 6.3.4 高水合物饱和度砂质储层中CH_4产出与CO_2封存动力学规律 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）天然气水合物分解过程强化技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 水合物分解研究进展 |
| 1.2.1 降压分解 |
| 1.2.2 注热法/注抑制剂法 |
| 1.2.3 降压注热/注抑制剂联合法 |
| 1.2.4 其他分解法 |
| 1.3 水合物分解动力学模型 |
| 1.3.1 降压分解模型 |
| 1.3.2 热分解模型 |
| 1.3.3 其他分解模型 |
| 1.4 水合物分解强化应用 |
| 1.4.1 水合物岩心饱和度分析 |
| 1.4.2 水合物法储运天然气供气 |
| 1.5 本文研究意义、内容及创新点 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究技术路线及内容 |
| 1.5.3 创新点 |
| 第二章 水合物分解过程强化研究 |
| 2.1 水合物分解过程强化实验部分 |
| 2.1.1 水合物分解过程强化实验设计理论分析 |
| 2.1.2 实验设备及材料 |
| 2.1.3 实验方法及步骤 |
| 2.2 实验结果与讨论 |
| 2.2.1 注水温度对水合物分解过程强化的影响 |
| 2.2.2 注水速率对水合物分解过程强化的影响 |
| 2.2.3 注液类型对水合物分解速率的影响 |
| 2.2.4 水合物分解速率影响因素分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 水合物快速分解模型构建 |
| 3.1 模型构建 |
| 3.2 注水分解水合物模型 |
| 3.3 注60wt.%乙二醇溶液分解水合物模型 |
| 3.4 注3.5wt.%氯化钠溶液分解水合物模型 |
| 3.5 水合物快速分解动力学模型综合分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 海底沉积物中水合物的分解强化 |
| 4.1 水合物岩心样品理化性质 |
| 4.1.1 水合物分解气组成分析 |
| 4.1.2 沉积物的物性分析 |
| 4.2 天然气水合物岩心制作及快速分解实验 |
| 4.2.1 实验设备及方法 |
| 4.2.2 实验结果与讨论 |
| 4.3 水合物强化分解模型修正 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水合物岩心饱和度快速测试 |
| 5.1 水合物饱和度测试理论及系统设计 |
| 5.1.1 主体高压分解釜设计 |
| 5.1.2 辅助系统 |
| 5.2 水合物岩心饱和度计算软件 |
| 5.3 水合物饱和度测试系统操作方法 |
| 5.4 水合物饱和度测试系统性能验证实验 |
| 5.4.1 实验设备及材料 |
| 5.4.2 实验方法及步骤 |
| 5.5 实验验证结果分析 |
| 5.5.1 饱和度测试系统可靠性分析 |
| 5.5.2 饱和度测试系统效率分析 |
| 5.5.3 快速分解模型用于分解预测 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）海底浅层气体运动诱发坡体变形破坏研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 海底麻坑研究现状 |
| 1.2.2 海底滑坡研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 主要创新点 |
| 2 气体致灾机理分析 |
| 2.1 气体侵入机理 |
| 2.2 天然气水合物致灾机理分析 |
| 2.2.1 天然气水合物简介 |
| 2.2.2 天然气水合物的识别方法 |
| 2.2.3 天然气水合物成灾机理 |
| 2.3 海底浅层气致灾机理分析 |
| 2.3.1 海底浅层气的分类 |
| 2.3.2 浅层气的赋存形式与识别标志 |
| 2.3.3 海底浅层气成灾机理 |
| 3 麻坑形成的物理模型试验 |
| 3.1 试验模型及试验方案 |
| 3.1.1 试验模型 |
| 3.1.2 试验材料 |
| 3.1.3 试验方案 |
| 3.2 试验过程与试验现象 |
| 3.2.1 试验过程 |
| 3.2.2 试验现象分析 |
| 3.2.3 土层形变特征分析 |
| 3.3 试验结果分析 |
| 3.3.1 麻坑体积变化特征 |
| 3.3.2 麻坑周边土体强度的变化特征 |
| 3.3.3 麻坑内外土体颗粒级配变化特征 |
| 3.4 工程案例数据对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 气体逸出致密物理模型试验 |
| 4.1 气体逸出致密试验模型 |
| 4.2 试验图像分析 |
| 4.2.1 Geo-PIV简介 |
| 4.2.2 结果分析 |
| 4.3 致密理论模型 |
| 4.4 基于ABAQUS的土体致密模拟 |
| 4.4.1 有限元软件ABAQUS简介 |
| 4.4.2 数值分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 气体逸出致坡体内孔隙压力变化的试验研究 |
| 5.1 试验模型及试验方案 |
| 5.1.1 试验模型 |
| 5.1.2 试验物理模型堆填及试验方案 |
| 5.1.3 试验现象 |
| 5.2 充气过程中孔隙水压力变化特征 |
| 5.3 麻坑破坏形成机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 气体逸出下水下坡体渗流场变化的数值模拟 |
| 6.1 气水两相渗流基本理论 |
| 6.1.1 控制方程 |
| 6.1.2 土-水特征曲线和渗透系数函数 |
| 6.2 水下坡体充气导致渗流场变化 |
| 6.2.1 数值分析模型 |
| 6.2.2 水下坡体渗流场分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
| 攻读博士学位期间参与的主要科研项目 |
（7）有效应力下甲烷水合物沉积物渗流特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 渗透率模型研究 |
| 1.2.2 水合物渗流模拟研究 |
| 1.2.3 稳态下水合物渗透率实验研究 |
| 1.2.4 分解状态下水合物渗透率实验研究 |
| 1.2.5 原位水合物渗透率实验研究 |
| 1.2.6 中国南海原位水合物渗透率实验研究 |
| 1.3 本文主要研究思路 |
| 2 实验系统的设计与验证性实验 |
| 2.1 实验装置的设计与搭建 |
| 2.1.1 高压水合物稳态气相渗流实验平台 |
| 2.1.2 流量控制器 |
| 2.1.3 高压水合物水相渗流实验平台 |
| 2.1.4 不确定度分析 |
| 2.2 验证性实验 |
| 2.2.1 实验流程 |
| 2.2.2 玻璃砂孔隙度和绝对渗透率的测量 |
| 2.2.3 含水合物砂的渗透率测量以及模型对比 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 含甲烷水合物粉土质沉积物气相渗透率实验研究 |
| 3.1 甲烷水合物的生成与计算 |
| 3.1.1 实验材料及流程 |
| 3.1.2 实验工况 |
| 3.1.3 水合物饱和度计算 |
| 3.2 水合物饱和度对气相渗透率的影响 |
| 3.2.1 气相渗透率的计算 |
| 3.2.2 甲烷水合物对渗透率的影响分析 |
| 3.3 有效应力对气相渗透率的影响 |
| 3.3.1 不同应力的气相渗透率 |
| 3.3.2 应力敏感性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 甲烷水合物分解以及二次生成对粉土质沉积物中气相渗透率的影响 |
| 4.1 实验流程及工况 |
| 4.1.1 实验流程 |
| 4.1.2 实验工况 |
| 4.2 水合物分解对粉土质沉积物气相渗透率的影响 |
| 4.2.1 甲烷水合物分解时沉积物气相渗透率的变化 |
| 4.2.2 基于菲克定律对CH_4气体的流动分析 |
| 4.2.3 渗透率衰减模型 |
| 4.3 水合物二次生成对粉土质沉积物气相渗透率的影响 |
| 4.3.1 甲烷水合物二次生成时沉积物气相渗透率的变化 |
| 4.3.2 甲烷水合物二次生成与初次生成时的渗透率对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 不同压力梯度下含甲烷水合物粉土沉积物的水相渗流特性 |
| 5.1 实验流程及工况 |
| 5.1.1 实验流程 |
| 5.1.2 水合物饱和度的计算以及实验工况 |
| 5.2 含甲烷水合物蒙脱石中水的非达西流和达西流特性 |
| 5.2.1 数据拟合 |
| 5.2.2 拟合结果分析 |
| 5.3 非达西渗流与达西渗流特征研究 |
| 5.3.1 渗透系数和最小压力梯度阈值 |
| 5.3.2 渗透率 |
| 5.3.3 最小压力梯度阈值与渗透率 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 水合物砂质沉积物渗流特性及降压开采产气模拟研究 |
| 6.1 实验流程及工况 |
| 6.1.1 水合物砂质沉积物渗透率测量 |
| 6.1.2 水合物砂质沉积物产气实验 |
| 6.2 有效应力下含水合物砂质沉积物渗流特性研究 |
| 6.2.1 有效应力对孔隙度及渗透率的影响 |
| 6.2.2 水合物饱和度对有效孔隙度及有效渗透率的影响 |
| 6.2.3 有效渗透率的估算方法 |
| 6.3 水合物储层降压开采产气的模拟研究 |
| 6.3.1 模型介绍 |
| 6.3.2 产气模拟研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 水相渗流实验的实验参数 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）海洋泥质沉积物中甲烷水合物生成分解特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 天然气水合物基本概念 |
| 1.2 天然气水合物的赋存现状 |
| 1.3 天然气水合物开采研究进展 |
| 1.3.1 天然气水合物开采技术研究 |
| 1.3.2 天然气水合物现场开采进展 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 海洋泥质沉积物中水合物生成特性研究 |
| 2.1 实验装置与材料 |
| 2.1.1 实验装置 |
| 2.1.2 实验材料 |
| 2.2 实验方法与步骤 |
| 2.2.1 海洋泥质沉积物中水合物制样标准 |
| 2.2.2 实验具体步骤 |
| 2.2.3 储层质量、去离子水质量 |
| 2.3 泥质与砂质沉积物中水合物生成特性差异 |
| 2.3.1 砂质沉积物中生成特性 |
| 2.3.2 海洋泥质沉积物中生成特性 |
| 2.3.3 不同介质中水合物生成特性的差异 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 海洋泥质沉积物中水合物分解特性研究 |
| 3.1 实验装置与方法 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 实验方法与步骤 |
| 3.1.3 水合物饱和度和累计产气百分比 |
| 3.2 不同背压下水合物分解特性 |
| 3.2.1 储层压力变化特性 |
| 3.2.2 产气速率与累计产气百分比 |
| 3.2.3 储层温度变化 |
| 3.3 不同饱和度下水合物分解特性 |
| 3.3.1 储层压力的影响 |
| 3.3.2 水合物饱和度对产气特性的影响 |
| 3.3.3 水合物饱和度对储层温度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 梯度降压优化产气特性研究 |
| 4.1 实验装置与方法 |
| 4.1.1 装置与步骤 |
| 4.1.2 Stefan数与平均产气速率 |
| 4.2 降压梯度对储层压力的影响 |
| 4.3 降压梯度对产气特性的影响 |
| 4.4 降压梯度对储层温度的影响 |
| 4.5 储层显热与分解产气速率的关系 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）基于声发射监测的砂质沉积物中CO2水合物原位生成方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 水合物概述 |
| 1.3 国内外相关研究现状 |
| 1.4 声发射技术 |
| 1.5 研究内容与技术路线 |
| 2 水合物试验系统 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 气体控制系统 |
| 2.3 三轴系统 |
| 2.4 水合物生成与分解系统 |
| 2.5 声发射监测系统 |
| 2.6 试验系统调试 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 CO_2水合物砂质沉积物制备 |
| 3.1 水合物稳定条件 |
| 3.2 水合物在沉积物孔隙中的赋存模式 |
| 3.3 水合物沉积物制备方法比较 |
| 3.4 试验材料 |
| 3.5 试验流程 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 CO_2水合物砂质沉积物力学特性试验研究 |
| 4.1 沉积物中水合物饱和度计算 |
| 4.2 水合物沉积物力学特性 |
| 4.3 试验现象 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 声发射信号监测系统和试验方法 |
| 5.1 声发射信号监测系统 |
| 5.2 声发射信号监测的试验准备 |
| 5.3 声发射信号分析方法 |
| 5.4 声发射源定位方法 |
| 5.5 CO_2水合物原位生成及砂质沉积物三轴剪切声发射监测试验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 CO_2水合物原位生成及含水合物砂质沉积物三轴剪切的声发射信号分析和定位 |
| 6.1 水合物生成动力学 |
| 6.2 水合物原位生成的声发射信号分析 |
| 6.3 水合物沉积物三轴剪切的声发射信号分析 |
| 6.4 水合物原位生成及其沉积物三轴剪切的声发射源定位分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）海底沉积物的浅层气气侵试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 海底含气沉积物研究现状 |
| 1.2.2 浅层气在沉积物中运移行为的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 注气试验装置及制样方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 注气试验装置 |
| 2.3 试验材料基本物理特性 |
| 2.3.1 石英砂 |
| 2.3.2 硅微粉 |
| 2.4 试样制备 |
| 2.4.1 石英砂试样 |
| 2.4.2 硅微粉试样 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 饱和砂土注气试验研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 注气试验原理及简介 |
| 3.2.1 试验方案及步骤 |
| 3.2.2 试验原理 |
| 3.3 试验结果 |
| 3.3.1 石英砂注气试验结果 |
| 3.3.2 硅微粉注气试验结果 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.4.1 粒径的影响 |
| 3.4.2 压力的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 饱和砂土中气体入侵的细观分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 CT扫描试验简介 |
| 4.2.1 CT扫描装置 |
| 4.2.2 试验方案及过程 |
| 4.3 试验结果 |
| 4.3.1 石英砂CT扫描试验结果 |
| 4.3.2 硅微粉CT扫描试验结果 |
| 4.4 结果分析 |
| 4.4.1 毛细侵入 |
| 4.4.2 劈裂侵入 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
四、Indirect Indicators of Gas Hydrate Occurrence within Submarine Sediments（论文参考文献）
- [1]运聚条件对海洋天然气水合物成藏过程影响的数值模拟研究[D]. 贝科奇. 吉林大学, 2021
- [2]沉积作用及深部甲烷通量对水合物成藏影响的数值模拟[D]. 郑子涵. 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所), 2021(01)
- [3]多孔介质内水合物微观相变对气水运移影响研究[D]. 匡洋民. 大连理工大学, 2021
- [4]海洋天然气水合物射流破碎与注CO2/N2置换联合开采研究[D]. 潘栋彬. 吉林大学, 2021(01)
- [5]天然气水合物分解过程强化技术及应用研究[D]. 郭凯. 华南理工大学, 2020(05)
- [6]海底浅层气体运动诱发坡体变形破坏研究[D]. 严鑫. 浙江大学, 2020(01)
- [7]有效应力下甲烷水合物沉积物渗流特性研究[D]. 武朝然. 大连理工大学, 2020(01)
- [8]海洋泥质沉积物中甲烷水合物生成分解特性研究[D]. 刘玉龙. 大连理工大学, 2020(02)
- [9]基于声发射监测的砂质沉积物中CO2水合物原位生成方法研究[D]. 庄昇烨. 中国矿业大学, 2020(01)
- [10]海底沉积物的浅层气气侵试验研究[D]. 何维. 安徽理工大学, 2019(01)