【摘要】：天然氣水合物作為新的礦產(chǎn)資源,由于其儲量豐富,燃燒生成物清潔無污染,專家學(xué)者廣泛認(rèn)為是21世紀(jì)最有潛力的接替能源,自然界中主要以沉積物的形式存在于凍土層或海底中。通過機械法采掘海底天然氣水合物礦體后輸送的方法有望解決水合物開采難題。地球物理勘探和機械采掘需要對海底天然氣水合物沉積物的基礎(chǔ)物性有足夠認(rèn)識,因此本文主要對水合物沉積物基礎(chǔ)物性進行實驗研究。本文使用SHW-Ⅲ型水合物巖樣聲電力學(xué)測試裝置,開展了一系列關(guān)于水合物沉積物基礎(chǔ)物性的實驗研究。研究砂目數(shù)相同孔隙飽和度不同、不同水合物類型同一孔隙飽和度以及在不同孔隙飽和度下不同種類和不同粒徑砂的水合物沉積物性質(zhì)規(guī)律。研究內(nèi)容主要包括:使用實驗裝置進行一定砂目數(shù)下的不同天然氣水合物沉積物孔隙飽和度合成實驗,對比分析計算公式的可靠性以及孔隙飽和度對水合物沉積物性質(zhì)的影響;使用實驗裝置進行合成天然氣水合物和四氫呋喃水合物沉積物,使用SDS(十二烷基硫酸鈉)溶液和去離子水在同一飽和度下進行對比實驗;使用實驗裝置進行不同種類和不同粒徑砂的天然氣水合物沉積物合成實驗,對比分析不同孔隙飽和度下不同粒徑砂和不同種類砂對水合物沉積物性質(zhì)的影響。在當(dāng)前實驗條件下研究結(jié)果表明:橫波、縱波和動態(tài)力學(xué)參數(shù)都隨著飽和度的增加而增大;巖心的膠結(jié)性也隨著飽和度的增加而增強。去離子水和SDS溶液合成天然氣水合物沉積物波速差異很小,動態(tài)力學(xué)參數(shù)剪切模量和泊松比差別明顯,其余相差不大;四氫呋喃水合物沉積物波速和動態(tài)力學(xué)參數(shù)有一定差異;SDS溶液對四氫呋喃水合物沉積物壓縮性質(zhì)影響不大,對天然氣水合物沉積物壓縮性質(zhì)有一定影響。同一種類砂不同粒徑,目數(shù)越高(粒徑越小),聲波傳播速度越快。楊氏模量、體積模量和剪切模量隨著石英砂顆粒目數(shù)的增加而逐漸增大。天然氣水合物沉積物抵抗壓縮的能力(膠結(jié)程度)隨著砂目數(shù)的增大而增強,隨著孔隙飽和度的減小而下降;不同種類砂目數(shù)相近時表現(xiàn)出的壓縮性質(zhì)較為相像;不同種類砂,砂本身硬度越高,沉積物動態(tài)力學(xué)參數(shù)表現(xiàn)出的膠結(jié)性更強。
[Abstract]:Natural gas hydrate as a new mineral resource, because of its abundant reserves, clean combustion products and no pollution, experts and scholars widely believe that it is the most potential alternative energy in the 21st century. In nature, mainly in the form of sediment in the frozen soil or sea floor. It is expected to solve the problem of gas hydrate mining by mechanical method after mining submarine gas hydrate orebody. It is necessary to know enough about the basic physical properties of marine gas hydrate sediments in geophysical exploration and mechanical mining. Therefore, the basic physical properties of hydrate sediments are mainly studied experimentally in this paper. In this paper, a series of experimental studies on the basic physical properties of hydrate sediments have been carried out by using the SHW- type 鈪，

本文編號：2470369