含水合物非均质多孔介质渗流特性模拟研究
发布时间：2021-07-21 14:54
环境的日益恶化加剧了人类对新能源和替代能源的勘探与开发,寻找清洁的新能源已经成为了众多国家的重大课题。天然气水合物,经过地球的长时间的演化大量的存在地球深处,是一种清洁能源,从被发现起科学家就对它进行了关注,并勘探地球上的储量以及存在的地点,进行了高效和安全地开采相关的研究。影响天然气水合物开采的要素很多,其中渗透率处于一个重要的位置。渗透率影响和控制储层中气水的流动特性、物质的传输和热量的传递等。研究天然气水合物开采过程中的渗流特性对产气和安全有着重要的作用。本论文基于CT可视化成像技术,开发了一套适用于在CT中能够控制温度和压力的反应釜以及实验装置,实现了在拍摄条件下水合物原位分解,捕捉到含水合物多孔介质的三维骨架结构,建立数字模型;基于多孔介质中孔隙结构的变化特性以及气水流动的相互制约特性,以最大球算法为基础建立了适用于气水两相流动的孔隙网络模型,利用孔隙网络模型计算分析水合物分解过程中气水的流动以及产气产水受到的影响。基于自然界中水合物沉积层中多孔介质的内部结构为非均质的特性,本论文采用了不同形状结构的砂石为多孔介质材料,系统地分析了非均质结构中水合物的生成与分解对孔隙结构造成...
【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】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景及意义
1.2.1 水合物的基础
1.2.2 水合物的发展
1.3 多孔介质中水合物的渗透率研究
1.3.1 多孔介质渗透率测量方法
1.3.2 含水合物多孔介质渗透率研究进展
1.4 本文主要研究内容
2 CT可视化技术与实验装置
2.1 CT成像原理及应用
2.1.1 CT成像技术
2.1.2 CT成像技术在工业中的运用
2.2 实验系统和设备
2.2.1 实验设备
2.2.2 实验系统以及操作流程
2.3 图像处理
2.4 本章内容小结
3 基于孔隙网络模型的水合物分解渗流特性模拟研究
3.1 孔隙网络模型的提取
3.1.1 最大球的概念
3.2 孔隙网络模型计算参数
3.2.1 形状因子
3.2.2 接触角测量
3.2.3 迂曲度
3.3 基于孔隙网络模型的两相渗流计算
3.3.1 形成因子的计算
3.3.2 渗透率的计算
3.4 本章内容小结
4 含水合物非均质多孔介质渗透率分析
4.1 不规则多孔介质对渗透率的影响
4.1.1 含水合物多孔介质骨架的提取
4.1.2 孔隙空间结构的变化
4.1.3 渗流特性分析
4.2 局部渗透率的计算分析
4.2.1 局部渗透率模拟计算
4.2.2 水合物对局部渗透率的影响
4.2.3 不同形状多孔介质局部渗流
4.3 各向异性对渗透率的影响
4.3.1 水平渗透率与垂直渗透率
4.3.2 含水合物多孔介质不同方向上渗透率分析
4.4 非均质润湿系统渗流特性
4.5 基于CT原位水合物分解过程渗透率模拟计算
4.6 本章内容小结
结论
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]南海神狐海域天然气水合物试采成功后的思考[J]. 吴时国,王吉亮. 科学通报. 2018(01)
[2]天然气水合物开采技术研究进展及思考[J]. 思娜,安雷,邓辉,孙键,光新军. 中国石油勘探. 2016(05)
[3]含天然气水合物沉积物相平衡问题研究综述[J]. 魏厚振,颜荣涛,韦昌富,吴二林,陈盼,田慧会. 岩土力学. 2011(08)
[4]祁连山冻土区天然气水合物及其基本特征[J]. 祝有海,张永勤,文怀军,卢振权,王平康. 地球学报. 2010(01)
[5]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)
[6]南海北部陆坡神狐海域天然气水合物成藏的流体运移体系[J]. 吴能友,杨胜雄,王宏斌,梁金强,龚跃华,卢振权,邬黛黛,管红香. 地球物理学报. 2009(06)
[7]接触角测量技术的应用[J]. 丁晓峰,陈沛智,管蓉. 分析试验室. 2008(S1)
博士论文
[1]陆域天然气水合物生境下微生物多样性及新种分类学研究[D]. 韩路.华东师范大学 2017
[2]多孔介质中水合物开采影响因素的实验和数值模拟研究[D]. 阮徐可.大连理工大学 2012
硕士论文
[1]致密砂岩渗透率与电学参数的关系研究[D]. 吴需要.西南石油大学 2016
本文编号：3295238
【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】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景及意义
1.2.1 水合物的基础
1.2.2 水合物的发展
1.3 多孔介质中水合物的渗透率研究
1.3.1 多孔介质渗透率测量方法
1.3.2 含水合物多孔介质渗透率研究进展
1.4 本文主要研究内容
2 CT可视化技术与实验装置
2.1 CT成像原理及应用
2.1.1 CT成像技术
2.1.2 CT成像技术在工业中的运用
2.2 实验系统和设备
2.2.1 实验设备
2.2.2 实验系统以及操作流程
2.3 图像处理
2.4 本章内容小结
3 基于孔隙网络模型的水合物分解渗流特性模拟研究
3.1 孔隙网络模型的提取
3.1.1 最大球的概念
3.2 孔隙网络模型计算参数
3.2.1 形状因子
3.2.2 接触角测量
3.2.3 迂曲度
3.3 基于孔隙网络模型的两相渗流计算
3.3.1 形成因子的计算
3.3.2 渗透率的计算
3.4 本章内容小结
4 含水合物非均质多孔介质渗透率分析
4.1 不规则多孔介质对渗透率的影响
4.1.1 含水合物多孔介质骨架的提取
4.1.2 孔隙空间结构的变化
4.1.3 渗流特性分析
4.2 局部渗透率的计算分析
4.2.1 局部渗透率模拟计算
4.2.2 水合物对局部渗透率的影响
4.2.3 不同形状多孔介质局部渗流
4.3 各向异性对渗透率的影响
4.3.1 水平渗透率与垂直渗透率
4.3.2 含水合物多孔介质不同方向上渗透率分析
4.4 非均质润湿系统渗流特性
4.5 基于CT原位水合物分解过程渗透率模拟计算
4.6 本章内容小结
结论
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]南海神狐海域天然气水合物试采成功后的思考[J]. 吴时国,王吉亮. 科学通报. 2018(01)
[2]天然气水合物开采技术研究进展及思考[J]. 思娜,安雷,邓辉,孙键,光新军. 中国石油勘探. 2016(05)
[3]含天然气水合物沉积物相平衡问题研究综述[J]. 魏厚振,颜荣涛,韦昌富,吴二林,陈盼,田慧会. 岩土力学. 2011(08)
[4]祁连山冻土区天然气水合物及其基本特征[J]. 祝有海,张永勤,文怀军,卢振权,王平康. 地球学报. 2010(01)
[5]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)
[6]南海北部陆坡神狐海域天然气水合物成藏的流体运移体系[J]. 吴能友,杨胜雄,王宏斌,梁金强,龚跃华,卢振权,邬黛黛,管红香. 地球物理学报. 2009(06)
[7]接触角测量技术的应用[J]. 丁晓峰,陈沛智,管蓉. 分析试验室. 2008(S1)
博士论文
[1]陆域天然气水合物生境下微生物多样性及新种分类学研究[D]. 韩路.华东师范大学 2017
[2]多孔介质中水合物开采影响因素的实验和数值模拟研究[D]. 阮徐可.大连理工大学 2012
硕士论文
[1]致密砂岩渗透率与电学参数的关系研究[D]. 吴需要.西南石油大学 2016
本文编号：3295238
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3295238.html
