海洋非成岩天然气水合物原位快速制备实验及评价

发布时间：2022-01-13 08:04

　　我国的海洋天然气水合物（以下简称水合物）资源主要分布在沿海大陆架水深介于300～3 000 m的深水区,具有弱胶结、非成岩的特征,为了测试和研究该类型水合物必须原位、大量、快速制备样品,而目前常用的搅拌法、喷淋法、鼓泡法等制备技术却存在着生成速度慢、储气密度低等问题。为此,自主设计、研制了1 062 L非成岩水合物快速制备釜,针对我国南海非成岩水合物的物性特征,开展了搅拌法、鼓泡法、喷淋法单一制备方法及"三合一"法（上述3种方法相结合）水合物制备实验,测试了实验过程中温度、压力、电阻率及反应时间等数据,分析比较了几种不同制备方法的水合物生成情况与制备效率。实验结果表明:（1）搅拌法、鼓泡法、喷淋法制备水合物过程中,生成的水合物均缓慢增加并逐渐铺满整个液面;（2）搅拌法制备过程中可以观测到明显的诱导期,而喷淋法、鼓泡法及"三合一"法却无明显的诱导期;（3）单一制备方法及"三合一"法制备水合物过程中,电阻率均随反应时间的增加而增加,其变化趋势亦与水合物制备速率基本一致;（4）"三合一"法的制备周期明显短于单一制备方法（搅拌法、喷淋法、鼓泡法单一方法的制备时间分别约为"三合一"法的5.14倍... 

【文章来源】：天然气工业. 2019,39(07)北大核心EICSCD

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【部分图文】：

非成岩水合物快速制备釜照片

期非常短暂，在溶解期结束后直接进入快速生长期，从电阻率变化曲线上可看到电阻率出现阶跃式突增现象，在水合物的快速生长期内，由于水合物制备速率较快，电阻率随反应时间迅速增加，但进入水合物稳定生长期后水合物制备速率下降，电阻率随反应时间增加而增加，但增长速率较慢。综上所述，使用搅拌法、喷淋法、鼓泡法单一制备方法时需要较长制备周期，但采用“三合一”法制备水合物时，制备周期明显缩短，搅拌法、喷淋法、鼓泡法单一制备方法制备时间分别约为“三合一”法制备时间的5.14、3.59及3.16倍（图6）。因此，“三合一”法制备水合物较单一制备方法大大提高了制备效率。前，常见的水合物制备技术存在生成速度慢、储气密度低等问题，无法实现非成岩水合物大样品的快速制备。西南石油大学创新研制了1062L“三合一”天然气水合物快速制备釜，这对于水合物实验研究和评价具有积极的意义[17]。2）搅拌法制备水合物过程中，生成的水合物缓慢增加，逐渐铺满整个液面；喷淋法制备过程中，生成的水合物的量缓慢增加，逐渐覆盖整个搅拌桨；鼓泡法制备天然气水合物过程中，生成的天然气水合物的量缓慢增加，逐渐覆盖整个液面。搅拌法制备天然气水合物过程中可以观测到明显的诱导期，但喷淋法、鼓泡法及“三合一”法却无明显的诱导期。搅拌法、喷淋法、鼓泡法及“三合一”法制备天然气水合物过程中，电阻率不仅随反应时间的增加而增加，其变化趋势与水合物制备速率基本一致。3）采用“三合一”法制备水合物时，制备周期明显缩短，搅拌法、喷淋法、鼓泡法单一制备方法制备时间约为“三合一”法的5.14、3.59及3.16倍，大大提高了水合物的制备效率。参考文献[1]周守为,陈伟,?

【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋天然气水合物固态流化开采大型物理模拟实验[J]. 赵金洲,李海涛,张烈辉,孙万通,伍开松,李清平,赵军,吕鑫,王国荣.  天然气工业. 2018(10)
[2]世界首个海洋天然气水合物固态流化开采大型物理模拟实验系统[J]. 赵金洲,周守为,张烈辉,伍开松,郭平,李清平,付强,高杭,魏纳.  天然气工业. 2017(09)
[3]全球首次海洋天然气水合物固态流化试采工程参数优化设计[J]. 周守为,赵金洲,李清平,陈伟,周建良,魏纳,郭平,孙万通.  天然气工业. 2017(09)
[4]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)
[5]深水浅层天然气水合物固态流化绿色开采技术[J]. 周守为,陈伟,李清平.  中国海上油气. 2014(05)
[6]喷淋式反应器中甲烷水合反应实验研究[J]. 郝文峰,盛伟,樊栓狮,王金渠.  武汉理工大学学报. 2007(12)
[7]一种喷雾方式制备天然气水合物的实验系统[J]. 杨群芳,刘道平,谢应明,胡汉华,徐新亚,潘云仙.  石油与天然气化工. 2006(04)
[8]搅拌对甲烷水合物生成的影响[J]. 郝文峰,樊栓狮,王金渠.  天然气化工. 2005(03)



本文编号：3586038