天然氣水合物儲層上覆土層力學特性研究
發(fā)布時間:2021-07-16 17:48
天然氣水合物因其儲量巨大、燃燒清潔等優(yōu)勢,被認為是一種能夠替代傳統(tǒng)石化燃料的新型能源。然而,天然氣水合物開采可能誘發(fā)地層沉降、井筒失穩(wěn)等工程地質災害,在實現天然氣水合物資源商業(yè)化開采之前,必須充分認識天然氣水合物藏的力學特性。目前,大多數研究主要關注水合物儲層或水合物晶體本身的力學特性,忽略了作為承載大型海洋工程裝備的上覆土層(蓋層)。上覆土層是指覆蓋在天然氣水合物儲層之上的土層,無論是開采過程中水合物分解導致的儲層結構變化,還是在開采過后的水壓恢復過程,都會對上覆土層產生擾動,進而引發(fā)海底滑坡、平臺安全風險等危害問題。因此,本文將重點研究天然氣水合物儲層上覆土層的力學特性,以期為中國南海天然氣水合物開采安全評估提供一定的參考依據。首先,本文對中國南海神狐海域天然氣水合物儲層上覆土層原狀土的基礎物性參數進行了詳細測量,包含其物化指標、元素含量、物質構成、粒徑級配與微觀結構等。其次,利用自行研制的水合物高壓低溫三軸實驗儀,開展了針對上覆土層的不排水剪切實驗。由于水合物成藏區(qū)域蘊含大量的伴生淺層氣,會導致沉積層中含氣量較高,同時結合獲取的原狀土樣,證實上覆土層各處水飽和度存在差異。因此,本...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 深部水合物儲層力學特性研究進展
1.2.2 淺表層海洋沉積物力學特性研究進展
1.3 論文主要研究內容及技術路線
2 實驗材料與實驗方法
2.1 實驗設備
2.2 實驗材料
2.3 實驗方法
3 水飽和度對天然氣水合物儲層上覆土層力學特性的影響分析
3.1 實驗內容
3.2 天然氣水合物儲層上覆土層強度特性影響分析
3.2.1 三軸剪切應力應變曲線分析
3.2.2 水飽和度對水合物儲層上覆土層強度特性與模量的影響
3.3 本章小結
4 有效圍壓對天然氣水合物儲層上覆土層力學特性的影響分析
4.1 實驗內容
4.2 天然氣水合物儲層上覆土層強度特性影響分析
4.2.1 三軸剪切應力應變曲線分析
4.2.2 有效圍壓對水合物儲層上覆土層強度特性與模量的影響
4.2.3 摩爾-庫倫準則強度分析
4.3 本章小結
5 超固結比對天然氣水合物儲層上覆土層力學特性的影響分析
5.1 實驗內容
5.2 天然氣水合物儲層上覆土層強度特性影響分析
5.2.1 三軸剪切應力應變曲線分析
5.2.2 超固結比對水合物儲層上覆土層強度特性與模量的影響
5.3 本章小結
結論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]能源結構隨能源需求增長而持續(xù)多樣化——2018年世界能源統(tǒng)計年鑒解讀[J]. 錢伯章,李敏. 中國石油和化工經濟分析. 2018(08)
[2]全球天然氣水合物勘查試采研究現狀及發(fā)展趨勢[J]. 王淑玲,孫張濤. 海洋地質前沿. 2018(07)
[3]南海北陸架坡表面沉積物的物理力學性質初探[J]. 朱超祁,周蕾,張紅,程升,焦欣然,姜君,申志聰,賈永剛. 工程地質學報. 2017(06)
[4]南海軟土微觀結構與力學特性試驗研究[J]. 蔣明鏡,李志遠,黃賀鵬,劉俊. 巖土工程學報. 2017(S2)
[5]南海天然氣水合物試采 創(chuàng)多項世界紀錄[J]. 礦產保護與利用. 2017(03)
[6]南海深海海底沉積物力學性質試驗研究[J]. 陳聰,龍建軍,李趕先. 海洋工程. 2015(04)
[7]循環(huán)圍壓對超固結黏土變形特性影響試驗研究[J]. 孫磊,王軍,孫宏磊,谷川,蔡袁強. 巖石力學與工程學報. 2015(03)
[8]南海東北部陸坡天然氣水合物藏特征[J]. 張光學,梁金強,陸敬安,楊勝雄,張明,蘇新,徐華寧,付少英,匡增桂. 天然氣工業(yè). 2014(11)
[9]天然氣水合物開采方法研究進展[J]. 張旭輝,魯曉兵,劉樂樂. 地球物理學進展. 2014(02)
[10]南海北部陸緣黏土礦物組合特征與地質意義[J]. 吳夢霜,邵磊,龐雄,梁建設. 同濟大學學報(自然科學版). 2014(04)
碩士論文
[1]CH4-CO2水合物沉積物力學性質研究[D]. 沈治濤.大連理工大學 2015
本文編號:3287470
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 深部水合物儲層力學特性研究進展
1.2.2 淺表層海洋沉積物力學特性研究進展
1.3 論文主要研究內容及技術路線
2 實驗材料與實驗方法
2.1 實驗設備
2.2 實驗材料
2.3 實驗方法
3 水飽和度對天然氣水合物儲層上覆土層力學特性的影響分析
3.1 實驗內容
3.2 天然氣水合物儲層上覆土層強度特性影響分析
3.2.1 三軸剪切應力應變曲線分析
3.2.2 水飽和度對水合物儲層上覆土層強度特性與模量的影響
3.3 本章小結
4 有效圍壓對天然氣水合物儲層上覆土層力學特性的影響分析
4.1 實驗內容
4.2 天然氣水合物儲層上覆土層強度特性影響分析
4.2.1 三軸剪切應力應變曲線分析
4.2.2 有效圍壓對水合物儲層上覆土層強度特性與模量的影響
4.2.3 摩爾-庫倫準則強度分析
4.3 本章小結
5 超固結比對天然氣水合物儲層上覆土層力學特性的影響分析
5.1 實驗內容
5.2 天然氣水合物儲層上覆土層強度特性影響分析
5.2.1 三軸剪切應力應變曲線分析
5.2.2 超固結比對水合物儲層上覆土層強度特性與模量的影響
5.3 本章小結
結論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]能源結構隨能源需求增長而持續(xù)多樣化——2018年世界能源統(tǒng)計年鑒解讀[J]. 錢伯章,李敏. 中國石油和化工經濟分析. 2018(08)
[2]全球天然氣水合物勘查試采研究現狀及發(fā)展趨勢[J]. 王淑玲,孫張濤. 海洋地質前沿. 2018(07)
[3]南海北陸架坡表面沉積物的物理力學性質初探[J]. 朱超祁,周蕾,張紅,程升,焦欣然,姜君,申志聰,賈永剛. 工程地質學報. 2017(06)
[4]南海軟土微觀結構與力學特性試驗研究[J]. 蔣明鏡,李志遠,黃賀鵬,劉俊. 巖土工程學報. 2017(S2)
[5]南海天然氣水合物試采 創(chuàng)多項世界紀錄[J]. 礦產保護與利用. 2017(03)
[6]南海深海海底沉積物力學性質試驗研究[J]. 陳聰,龍建軍,李趕先. 海洋工程. 2015(04)
[7]循環(huán)圍壓對超固結黏土變形特性影響試驗研究[J]. 孫磊,王軍,孫宏磊,谷川,蔡袁強. 巖石力學與工程學報. 2015(03)
[8]南海東北部陸坡天然氣水合物藏特征[J]. 張光學,梁金強,陸敬安,楊勝雄,張明,蘇新,徐華寧,付少英,匡增桂. 天然氣工業(yè). 2014(11)
[9]天然氣水合物開采方法研究進展[J]. 張旭輝,魯曉兵,劉樂樂. 地球物理學進展. 2014(02)
[10]南海北部陸緣黏土礦物組合特征與地質意義[J]. 吳夢霜,邵磊,龐雄,梁建設. 同濟大學學報(自然科學版). 2014(04)
碩士論文
[1]CH4-CO2水合物沉積物力學性質研究[D]. 沈治濤.大連理工大學 2015
本文編號:3287470
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