天然氣水合物作為極具開采前景的潛在能源之一,廣泛存在于地球的凍土區(qū)和海洋沉積層中,儲量非�？捎^。水合物儲層屬于多孔介質,具備一定的滲透性,其滲流特性會對天然氣水合物開采中的氣水流動狀況產生不容忽視的影響,決定了水合物開采穩(wěn)定性和經濟性。因此,國內外進行了一系列關于水合物沉積物孔隙滲流特性研究。在水合物開采中,降壓法更適用于溫度適宜并且滲透性良好的儲層,其最為顯著的特點是無需連續(xù)激發(fā),是目前海洋水合物試采成功的有效方法。然而,目前有關降壓開采過程土體體積變化對水合物沉積物孔隙滲流影響的研究較少。因此,本文重點研究了不同荷載作用下水合物沉積物的孔隙滲流變化問題。首先進行了水合物沉積物滲流實驗結果研究分析。發(fā)現(xiàn)由于孔隙體的壓實,水合物沉積物試樣在高有效軸向應力下的氣相滲透率小于低有效軸向應力下的氣相滲透率。其次,運用COMSOL軟件進行建模,系統(tǒng)研究了水合物沉積物滲流-變形全耦合控制方程,并將之與其它已經發(fā)表的算例進行對比驗證。針對沉積層中水合物的分解過程,建立了能質運移模型,并分析了不同工況下特定位置各物理量的耦合規(guī)律。通過與Masuda的實驗結果以及Uchida論文中的算例進行對比和驗算... 

【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】：56 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 天然氣水合物概述
        1.2.1 天然氣水合物介紹
        1.2.2 天然氣水合物開采開發(fā)進展
    1.3 水合物沉積物孔隙滲流影響研究及進展
    1.4 本文主要研究內容
2 不同荷載作用下的滲流特性研究
    2.1 滲透率原理及計算模型
        2.1.1 達西定律
        2.1.2 氣體相對滲透率
    2.2 實驗簡述
        2.2.1 實驗儀器
        2.2.2 有效應力的計算
        2.2.3 水合物飽和度計算
        2.2.4 實驗方法與數據分析
    2.3 本章小結
3 水合物沉積物滲流-變形全耦合控制方程
    3.1 水合物的分解
    3.2 水合物沉積物中的流體運移
    3.3 水合物沉積物中的能量遷移
    3.4 本章小結
4 模型驗證與應用
    4.1 模型驗證
    4.2 模型應用
    4.3 本章小結
結論
參考文獻
致謝



本文編號：3427224