【摘要】：天然氣水合物是一種備受世界各國關注的新能源。目前國內外天然氣水合物研究主要集中在物性測試分析與開發(fā)模擬實驗兩個方面。本課題主要研究天然氣水合物聲學實驗裝置的開發(fā)和實驗測試技術。通過對CH4水合物的生成與分解進行實驗，探索新的實驗測試方法。 論文所介紹的實驗裝置可對反應釜內上下氣室壓差進行控制，模擬沉積物中天然氣由下往上緩慢擴散并在一定溫壓條件下生成水合物的過程；實驗過程中通過Pt100熱電阻和壓力傳感器實時監(jiān)測反應釜內溫壓變化；使用時域反射技術實時監(jiān)測反應釜內水合物的飽和度情況；對沉積物中天然氣水合物生成分解過程，通過使用超聲波探測技術進行聲學特性測試。整個實驗裝置自動化程度較高，能夠自動安全地采集反應釜內溫度、壓力、時域反射和超聲波數(shù)據。在對裝置的調試過程中分別就反應釜內壓力控制、溫度、時域反射技術系統(tǒng)和超聲波探測系統(tǒng)的配置、標定與校準作出了詳細的介紹。 在CH4水合物的生成與分解實驗過程中，首次將防水透氣沙用于天然氣水合物實驗，并詳細介紹了實驗步驟，改進了“下進氣”天然氣水合物實驗技術方法。最后對實驗中的溫壓、時域反射和超聲波數(shù)據分別進行分析處理與比較，分析了水合物生成與分解的飽和度變化情況，同時驗證了該套實驗裝置的性能。 最后，對本論文中所取得的研究成果作出了總結，提出了論文中研究的不足，對下一步研究計劃進行了展望。
【學位授予單位】：中國石油大學（華東）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P744.4
【圖文】：

電阻率則相反。在水合物實驗研究中，我們通常采用直接測量和間接測量兩種方法測量電阻率。圖2-1 所示為直接測量法，其工作原理為：將 4 只電極放入多孔介質中，兩只外側的電極向多孔介質提供恒定電流 I，從兩只中間的電極獲得電壓差 ΔU，進而得到介質電阻率的值。圖 2-2 所示為間接測量法，A 為供電電極，B 為接地電極，M、N 為測量電極

勢[12]。2.1.2 電學探測方式電法探測技術的設計思想是基于自然界中物質的導電能力因物質的不同而不原理，其中導電能力的表示方法通常采用電導率和電阻率兩種——電導率的單位是S電阻率是電導率的倒數(shù)，單位是 ·m。溶液中離子的定向移動傳導電流，因此在電變的前提下，電導率將隨溶液離子濃度的增加而增加，電阻率則相反。在水合物實驗研究中，我們通常采用直接測量和間接測量兩種方法測量電阻率2-1 所示為直接測量法，其工作原理為：將 4 只電極放入多孔介質中，兩只外側的向多孔介質提供恒定電流 I，從兩只中間的電極獲得電壓差 ΔU，進而得到介質電阻值。圖 2-2 所示為間接測量法，A 為供電電極，B 為接地電極，M、N 為測量電極源通過 A 向多孔介質供給電流 I 建立多孔介質內的電場，測量 M、N 之間的電場感位差 ΔUMN，周圍區(qū)域的電阻率即為電位差 ΔUMN與電流 I 的比值。

圖 2-3 GHASTLI 水合物實驗裝置Fig2-3 Experimental installation for GHASTLI hydrate奧特·瓦特大學水合物研究中心的實驗裝置[28][29]奧特·瓦特大學（Heriot-Watt University）的水合物研有世界先進的設備和設施，有著從低壓到超高壓、靜實驗裝置。這些裝置涉及到水合物生成和分解的動力制備、流動保證和水合物抑制劑設計、用于油氣運輸然氣水合物研究等。其中有 2 個微觀可視化水合物Pa 和 40MPa，工作溫度為-20~80℃，可以微觀研究特征和水合物的形成分解以及抑制劑效果；11 個帶有來研究水合物形成和分解動力學特性、水合物的相評價，其壓力最高可達 68.9MPa，工作溫度-60~70℃力為 40 MPa，可以研究飽和度、孔隙尺寸和水合物

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張文亮,賀艷梅,孫豫紅;天然氣水合物研究歷程及發(fā)展趨勢[J];斷塊油氣田;2005年02期

2 張毅;何麗娟;徐行;汪集e

本文編號：2757961