降压联合热激法甲烷水合物开采特性研究

发布时间：2021-05-13 15:37

　　天然气水合物广泛分布于满足低温高压环境的海洋大陆架边缘和陆上永久冻土区,由于其丰富的储量和清洁无污染的特点,被认为是未来重要的能源之一。本文研究了两种类型天然气水合物矿藏的降压联合热激法开采过程,分析了不同降压方式和不同热激方式对水合物开采过程中储层温度压力变化和产气产水特性的影响,为天然气水合物高效开采提供理论支撑。首先,本文搭建了一套天然气水合物开采实验系统,可研究气饱和与水饱和的天然气水合物矿藏的降压法开采、注水法开采、电加热法开采以及组合式开采。实验系统反应釜内装有功率可控的电加热棒,可实现水合物开采过程新型的热激方式—电加热。该实验系统采用3根定制的4点热电偶,采用了高精度的压力测量装置,反应釜采用耐高压方式设计,实验管路采用进口Swagelok无缝钢管和接头搭建完成。该实验系统具有数据采集准确、安全、密封性好的特点。此外,该实验系统采用多级防砂措施,解决了实验过程中常见的管路堵塞现象。其次,开展了气饱和条件下甲烷水合物生成特性实验,并利用降压联合热激法开展了水合物分解实验,证实了“记忆效应”对降低水合物生成诱导时间的作用。通过降压联合热激法水合物分解实验,研究了三种热激方式... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 天然气水合物
        1.2.1 天然气水合物概况
        1.2.2 天然气水合物资源分布及矿藏类型
        1.2.3 天然气水合物开采方法
    1.3 甲烷水合物降压与热激法研究进展
        1.3.1 降压法水合物开采
        1.3.2 热激法辅助降压法水合物开采
    1.4 本文研究内容
2 甲烷水合物开采研究实验系统
    2.1 天然气水合物现场开采关键技术
    2.2 天然气水合物开采实验系统调研
    2.3 甲烷水合物开采研究实验系统的设计与搭建
        2.3.1 实验系统设计
        2.3.2 零部件订制与选型
    2.4 研究方法
        2.4.1 实验步骤
        2.4.2 多孔介质内各相饱和度计算方法
    2.5 本章小结
3 气饱和条件下降压联合热激法甲烷水合物开采特性研究
    3.1 气饱和时甲烷水合物生成特性研究
        3.1.1 水合物生成时储层内温度变化情况
        3.1.2 生成次数对甲烷水合物生成特性的影响
    3.2 气饱和时甲烷水合物降压开采特性研究
        3.2.1 甲烷水合物开采过程中温度压力变化
        3.2.2 甲烷水合物降压开采过程中产气特性分析
    3.3 壁面传热法辅助降压法甲烷水合物开采特性研究
        3.3.1 实验步骤
        3.3.2 甲烷水合物开采过程温度压力变化
        3.3.3 甲烷水合物开采过程产气特性分析
    3.4 温水注入法辅助降压法甲烷水合物开采特性研究
        3.4.1 实验步骤
        3.4.2 甲烷水合物开采过程温度压力变化
        3.4.3 甲烷水合物开采过程中产气产水特性分析
    3.5 电加热法辅助降压法甲烷水合物开采特性研究
        3.5.1 甲烷水合物开采过程温度压力变化
        3.5.2 甲烷水合物开采过程产气特性分析
    3.6 热激方式对联合法甲烷水合物开采特性的影响分析
    3.7 本章小结
4 水饱和条件下降压联合热激法甲烷水合物开采特性分析
    4.1 水饱和时预降压对甲烷水合物开采的影响
        4.1.1 实验步骤
        4.1.2 水饱和时预降压对甲烷水合物开采的影响
    4.2 温水注入法辅助降压法甲烷水合物开采特性研究
        4.2.1 甲烷水合物开采过程温度压力变化
        4.2.2 甲烷水合物开采过程中产气产水特性分析
    4.3 水饱和时采用电加热法辅助降压法甲烷水合物开采特性研究
        4.3.1 甲烷水合物开采过程中温度压力的变化
        4.3.2 甲烷水合物开采过程产气产水特性分析
    4.4 热激方式对联合法甲烷水合物开采特性的影响分析
    4.5 本章小结
5 总结
    5.1 结论
    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


【参考文献】：
期刊论文
[1]日本南海海槽天然气水合物取样调查与成功试采[J]. 左汝强,李艺.  探矿工程(岩土钻掘工程). 2017(12)
[2]天然气水合物试采:从实验模拟到场地实施[J]. 刘昌岭,李彦龙,孙建业,吴能友.  海洋地质与第四纪地质. 2017(05)
[3]美国阿拉斯加北坡永冻带天然气水合物研究和成功试采[J]. 左汝强,李艺.  探矿工程(岩土钻掘工程). 2017(10)
[4]加拿大Mallik陆域永冻带天然气水合物成功试采回顾[J]. 左汝强,李艺.  探矿工程(岩土钻掘工程). 2017(08)
[5]深水浅层非成岩天然气水合物固态流化试采技术研究及进展[J]. 周守为,陈伟,李清平,周建良,施和生.  中国海上油气. 2017(04)
[6]天然气水合物开采过程中的出砂与防砂问题[J]. 李彦龙,刘乐乐,刘昌岭,孙建业,业渝光,陈强.  海洋地质前沿. 2016(07)
[7]天然气水合物成藏机理及主控因素[J]. 魏伟,张金华,吝文,王莉.  新疆石油地质. 2010(06)
[8]Gas Hydrates in the Qilian Mountain Permafrost, Qinghai, Northwest China[J]. ZHU Youhai1, , ZHANG Yongqin2, WEN Huaijun3, LU Zhenquan1, JIA Zhiyao3, LI Yonghong3, LI Qinghai3, LIU Changling4, WANG Pingkang1 and GUO Xingwang1 1 Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China 2 Institute of Exploration Techniques, Chinese Academy of Geological Sciences, Langfang, Hebei 510075, China 3 Qinghai No.105 Coal Geological Exploration Team, Xi’ning, Qinghai 810007, China 4 Qingdao Institute of Marine Geology, China Geological Survey, Qingdao, Shandong 266071, China.  Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2010(01)
[9]南海北部陆坡区沉积与天然气水合物成藏关系[J]. 沙志彬,郭依群,杨木壮,梁金强,王力峰.  海洋地质与第四纪地质. 2009(05)
[10]天然气水合物的结构特征及防治措施[J]. 熊颖,王宁升,许深皓,丁咚,吴平.  油气储运. 2008(06)

硕士论文
[1]多孔介质中天然气水合物分解实验与模拟研究[D]. 樊震.大连理工大学 2017
[2]不同类型甲烷水合物藏降压分解特性研究[D]. 付喆.大连理工大学 2016



本文编号：3184278