天然气水合物开采相关的安全性研究进展
发布时间：2021-06-05 14:40
天然气水合物分解会改变原来海底地层的物性和力学性质并产生超静孔压、进而引起地层和海洋工程结构物基础的不稳定性、甲烷泄露等地质与环境灾害,对海洋工程与人类赖以生存的环境构成潜在严重威胁.这个问题引起了国际社会各界的广泛关注.正因为此,各国对天然气水合物开采均采取很谨慎的态度.本文介绍了天然气水合物分解可能导致的地质与环境灾害类型以及影响水合物分解的主要因素;列举了历史上与水合物分解相关的6个典型滑坡案例并进行了分析;阐述了水合物分解引起的层裂和喷发灾害现象及发生的机制和临界条件;分析了水合物分解对井壁、海底管道等结构物及其基础稳定性的影响;针对水合物分解的土层响应与环境影响监测技术的研究进展进行了评述;总结了与水合物分解引起的地质灾害密切相关的水合物地层的物理和力学性质研究现状;最后提出了目前水合物分解相关的安全性研究所存在的问题和需要深入研究的方向.
【文章来源】：中国科学:物理学 力学 天文学. 2019,49(03)北大核心CSCD
【文章页数】：31 页
【文章目录】：
1 引起海底水合物分解的因素
2 水合物分解引起的海底滑坡
2.1 水合物分解相关的海底滑坡案例
2.2 水合物引起海底滑坡起动机理研究现状
3 水合物分解相关的海底泥石流
4 水合物分解引起的地层喷发和层裂破坏
4.1 现象
4.2 研究进展
4.3 临界条件
5 水合物分解引起的井壁失稳
6 海工结构基础破坏
7 环境影响
8 安全监测及数据处理
8.1 安全监测
8.1.1 温度监测
8.1.2 孔压、位移测量及反演
8.1.3 电阻率
8.1.4 电势测量
8.1.5 声学监测
8.2 监测数据处理方法
8.2.1 非确定性分析方法
8.2.2 确定性模块
9 水合物沉积物力学性质研究进展
9.1 水合物物理和力学性质主要影响因素
9.1.1 水合物结构
9.1.2 水合物形成方式及岩土骨架特性的影响
9.2 水合物沉积物物理性质
9.2.1 热力学性质
9.2.2 渗透性
9.3 水合物沉积物物理和力学参数的获取方法
9.3.1 地球物理勘探方法
9.3.2 测井法
9.3.3 室内试验研究
9.4 水合物沉积物本构的理论模型
1 0 结论与展望
【参考文献】：
期刊论文
[1]Numerical Analysis of Wellbore Instability in Gas Hydrate Formation During Deep-Water Drilling[J]. ZHANG Huaiwen,CHENG Yuanfang,LI Qingchao,YAN Chuanliang,HAN Xiuting. Journal of Ocean University of China. 2018(01)
[2]一个深海能源土弹塑性本构模型[J]. 蒋明镜,刘俊,周卫,奚邦禄. 岩土力学. 2018(04)
[3]天然气水合物分解对井筒周围土层变形的影响[J]. 王晶,张旭辉,鲁晓兵,梁前勇,石要红. 水利与建筑工程学报. 2017(06)
[4]含水合物砂土力学特性及本构模型[J]. 颜荣涛,李扬,杨德欢,韦昌富,陈学军. 地下空间与工程学报. 2017(04)
[5]海域天然气水合物开发的地球物理监测[J]. 何涛,卢海龙,林进清,董一飞,何健. 地学前缘. 2017(05)
[6]含水合物沉积物损伤统计本构模型及其参数确定方法[J]. 李彦龙,刘昌岭,刘乐乐. 石油学报. 2016(10)
[7]Numerical study on the deformation of soil stratum and vertical wells with gas hydrate dissociation[J]. Xudong Chen,Xuhui Zhang,Xiaobing Lu,Wei Wei,Yaohong Shi. Acta Mechanica Sinica. 2016(05)
[8]天然气水合物系统的环境效应[J]. 魏合龙,孙治雷,王利波,张现荣,曹红,黄威,白凤龙,何拥军,张喜林,翟滨. 海洋地质与第四纪地质. 2016(01)
[9]含水合物沉积物三轴剪切试验与损伤统计分析[J]. 刘乐乐,张旭辉,刘昌岭,业渝光. 力学学报. 2016(03)
[10]含气水合物沉积物弹塑性损伤本构模型探讨[J]. 杨期君,赵春风. 岩土力学. 2014(04)
博士论文
[1]天然气水合物（地球物理属性）的神经网络识别方法及软件开发[D]. 吕琳.吉林大学 2011
[2]南海北部陆坡天然气水合物分解引起的海底滑坡与环境风险评价[D]. 刘锋.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2010
[3]天然气水合物地层井壁稳定性研究[D]. 宁伏龙.中国地质大学 2005
硕士论文
[1]基于边坡锚固荷载监测数据的反分析方法研究[D]. 谢鑫.重庆交通大学 2009
本文编号：3212354
【文章来源】：中国科学:物理学 力学 天文学. 2019,49(03)北大核心CSCD
【文章页数】：31 页
【文章目录】：
1 引起海底水合物分解的因素
2 水合物分解引起的海底滑坡
2.1 水合物分解相关的海底滑坡案例
2.2 水合物引起海底滑坡起动机理研究现状
3 水合物分解相关的海底泥石流
4 水合物分解引起的地层喷发和层裂破坏
4.1 现象
4.2 研究进展
4.3 临界条件
5 水合物分解引起的井壁失稳
6 海工结构基础破坏
7 环境影响
8 安全监测及数据处理
8.1 安全监测
8.1.1 温度监测
8.1.2 孔压、位移测量及反演
8.1.3 电阻率
8.1.4 电势测量
8.1.5 声学监测
8.2 监测数据处理方法
8.2.1 非确定性分析方法
8.2.2 确定性模块
9 水合物沉积物力学性质研究进展
9.1 水合物物理和力学性质主要影响因素
9.1.1 水合物结构
9.1.2 水合物形成方式及岩土骨架特性的影响
9.2 水合物沉积物物理性质
9.2.1 热力学性质
9.2.2 渗透性
9.3 水合物沉积物物理和力学参数的获取方法
9.3.1 地球物理勘探方法
9.3.2 测井法
9.3.3 室内试验研究
9.4 水合物沉积物本构的理论模型
1 0 结论与展望
【参考文献】：
期刊论文
[1]Numerical Analysis of Wellbore Instability in Gas Hydrate Formation During Deep-Water Drilling[J]. ZHANG Huaiwen,CHENG Yuanfang,LI Qingchao,YAN Chuanliang,HAN Xiuting. Journal of Ocean University of China. 2018(01)
[2]一个深海能源土弹塑性本构模型[J]. 蒋明镜,刘俊,周卫,奚邦禄. 岩土力学. 2018(04)
[3]天然气水合物分解对井筒周围土层变形的影响[J]. 王晶,张旭辉,鲁晓兵,梁前勇,石要红. 水利与建筑工程学报. 2017(06)
[4]含水合物砂土力学特性及本构模型[J]. 颜荣涛,李扬,杨德欢,韦昌富,陈学军. 地下空间与工程学报. 2017(04)
[5]海域天然气水合物开发的地球物理监测[J]. 何涛,卢海龙,林进清,董一飞,何健. 地学前缘. 2017(05)
[6]含水合物沉积物损伤统计本构模型及其参数确定方法[J]. 李彦龙,刘昌岭,刘乐乐. 石油学报. 2016(10)
[7]Numerical study on the deformation of soil stratum and vertical wells with gas hydrate dissociation[J]. Xudong Chen,Xuhui Zhang,Xiaobing Lu,Wei Wei,Yaohong Shi. Acta Mechanica Sinica. 2016(05)
[8]天然气水合物系统的环境效应[J]. 魏合龙,孙治雷,王利波,张现荣,曹红,黄威,白凤龙,何拥军,张喜林,翟滨. 海洋地质与第四纪地质. 2016(01)
[9]含水合物沉积物三轴剪切试验与损伤统计分析[J]. 刘乐乐,张旭辉,刘昌岭,业渝光. 力学学报. 2016(03)
[10]含气水合物沉积物弹塑性损伤本构模型探讨[J]. 杨期君,赵春风. 岩土力学. 2014(04)
博士论文
[1]天然气水合物（地球物理属性）的神经网络识别方法及软件开发[D]. 吕琳.吉林大学 2011
[2]南海北部陆坡天然气水合物分解引起的海底滑坡与环境风险评价[D]. 刘锋.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2010
[3]天然气水合物地层井壁稳定性研究[D]. 宁伏龙.中国地质大学 2005
硕士论文
[1]基于边坡锚固荷载监测数据的反分析方法研究[D]. 谢鑫.重庆交通大学 2009
本文编号：3212354
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3212354.html
