天然气水合物储层上覆土层力学特性研究

发布时间：2021-07-16 17:48

　　天然气水合物因其储量巨大、燃烧清洁等优势,被认为是一种能够替代传统石化燃料的新型能源。然而,天然气水合物开采可能诱发地层沉降、井筒失稳等工程地质灾害,在实现天然气水合物资源商业化开采之前,必须充分认识天然气水合物藏的力学特性。目前,大多数研究主要关注水合物储层或水合物晶体本身的力学特性,忽略了作为承载大型海洋工程装备的上覆土层（盖层）。上覆土层是指覆盖在天然气水合物储层之上的土层,无论是开采过程中水合物分解导致的储层结构变化,还是在开采过后的水压恢复过程,都会对上覆土层产生扰动,进而引发海底滑坡、平台安全风险等危害问题。因此,本文将重点研究天然气水合物储层上覆土层的力学特性,以期为中国南海天然气水合物开采安全评估提供一定的参考依据。首先,本文对中国南海神狐海域天然气水合物储层上覆土层原状土的基础物性参数进行了详细测量,包含其物化指标、元素含量、物质构成、粒径级配与微观结构等。其次,利用自行研制的水合物高压低温三轴实验仪,开展了针对上覆土层的不排水剪切实验。由于水合物成藏区域蕴含大量的伴生浅层气,会导致沉积层中含气量较高,同时结合获取的原状土样,证实上覆土层各处水饱和度存在差异。因此,本... 

【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】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 深部水合物储层力学特性研究进展
        1.2.2 浅表层海洋沉积物力学特性研究进展
    1.3 论文主要研究内容及技术路线
2 实验材料与实验方法
    2.1 实验设备
    2.2 实验材料
    2.3 实验方法
3 水饱和度对天然气水合物储层上覆土层力学特性的影响分析
    3.1 实验内容
    3.2 天然气水合物储层上覆土层强度特性影响分析
        3.2.1 三轴剪切应力应变曲线分析
        3.2.2 水饱和度对水合物储层上覆土层强度特性与模量的影响
    3.3 本章小结
4 有效围压对天然气水合物储层上覆土层力学特性的影响分析
    4.1 实验内容
    4.2 天然气水合物储层上覆土层强度特性影响分析
        4.2.1 三轴剪切应力应变曲线分析
        4.2.2 有效围压对水合物储层上覆土层强度特性与模量的影响
        4.2.3 摩尔-库伦准则强度分析
    4.3 本章小结
5 超固结比对天然气水合物储层上覆土层力学特性的影响分析
    5.1 实验内容
    5.2 天然气水合物储层上覆土层强度特性影响分析
        5.2.1 三轴剪切应力应变曲线分析
        5.2.2 超固结比对水合物储层上覆土层强度特性与模量的影响
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[10]南海北部陆缘黏土矿物组合特征与地质意义[J]. 吴梦霜,邵磊,庞雄,梁建设.  同济大学学报(自然科学版). 2014(04)

硕士论文
[1]CH4-CO2水合物沉积物力学性质研究[D]. 沈治涛.大连理工大学 2015



本文编号：3287470