【摘要】：天然氣水合物作為一種極具潛能的清潔能源備受世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。目前,我國(guó)正處于海底天然氣水合物勘探調(diào)查的關(guān)鍵時(shí)期。對(duì)海底天然氣水合物沉積物的檢測(cè)分析有助于建立其物性與飽和度之間的關(guān)系,并且能為天然氣水合物的高效安全開(kāi)采技術(shù)開(kāi)發(fā)提供重要的地球物理依據(jù)。因此,本文針對(duì)含水合物沉積物的聲學(xué)特性及其水合物的賦存規(guī)律展開(kāi)重點(diǎn)研究,并對(duì)天然氣水合物鉆采現(xiàn)場(chǎng)的水合物巖心樣品進(jìn)行基礎(chǔ)物性分析和評(píng)價(jià)。本文實(shí)驗(yàn)研究了含水合物人工砂與重塑的南海沉積物的聲學(xué)特性,引入有效介質(zhì)理論模型和權(quán)重方程,對(duì)水合物在孔隙空間內(nèi)的賦存規(guī)律進(jìn)行分析。對(duì)于含水合物人工砂,探討了不同生成方式對(duì)水合物賦存形態(tài)的影響,研究表明,當(dāng)水合物在氣體富足的環(huán)境中生成時(shí),主要表現(xiàn)為膠結(jié)形態(tài)。另一方面,當(dāng)水合物在水過(guò)量的環(huán)境中生成時(shí),在低飽和度(10%)狀態(tài)下,水合物以孔隙填充形態(tài)存在;隨著飽和度增加,水合物賦存形態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹涡螒B(tài),并有可能在高飽和度高于40%的狀態(tài)下,水合物以包裹膠結(jié)形態(tài)存在。對(duì)于含水合物南海沉積物,探討了不同含水率情況下P波速度與水合物飽和度之間的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)水合物在生長(zhǎng)過(guò)程中微觀賦存形態(tài)可能同時(shí)出現(xiàn)多種情況。水合物在低飽和度下對(duì)南海沉積物的膠結(jié)作用較低,但是也顯著提高了P波速度。通過(guò)調(diào)節(jié)方程中W,n兩個(gè)參數(shù)可以較好地匹配實(shí)測(cè)P波速度數(shù)據(jù)的擬合曲線,并且簡(jiǎn)化了方程中的其他參數(shù),得到了一個(gè)較為簡(jiǎn)便的經(jīng)驗(yàn)公式。同時(shí),本文對(duì)海試現(xiàn)場(chǎng)保壓成功和保壓失利的巖心樣品進(jìn)行船載檢測(cè)后處理分析,包括分解氣、孔隙水、沉積物等相關(guān)物性測(cè)試,開(kāi)發(fā)了一套用于含水合物沉積物船載分析的保壓巖心超聲測(cè)試系統(tǒng),并根據(jù)海試現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)總結(jié)形成一套較為完善的水合物巖心樣品船載處理流程。測(cè)試結(jié)果證實(shí)巖心樣品中存在水合物,且水合物類(lèi)別為甲烷水合物,飽和度估算值在28.13%~44.52%之間。此外,針對(duì)LW3-H4-1B和LW3-H4-1C鉆位不同深度的巖心樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)物性檢測(cè)分析,包括比重、孔隙度、滲透率、SEM圖像、X射線CT原位圖像、粒徑分布和傳熱特性分析。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：P744.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2593993