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基于统一硬化参数的深海能源土本构模型 预览
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作者 刘锐明 袁庆盟 +2 位作者 孔亮 李凯 董彤 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期811-818,共8页
深海能源土是指含天然气水合物(俗称“可燃冰”)的深海沉积物,其本构特性的模拟对可燃冰的安全开采至关重要。首先分析了水合物对能源土强度、剪胀和软化等力学特性的影响机理,水合物饱和度越大,对能源土力学特性影响越显著。然后在修... 深海能源土是指含天然气水合物(俗称“可燃冰”)的深海沉积物,其本构特性的模拟对可燃冰的安全开采至关重要。首先分析了水合物对能源土强度、剪胀和软化等力学特性的影响机理,水合物饱和度越大,对能源土力学特性影响越显著。然后在修正剑桥模型的基础上,通过引入水合物的饱和度和统一硬化参数来修正屈服函数,以反映水合物对能源土强度、剪胀、软化等特性的影响,建立了能考虑天然气水合物胶结作用形成及退化影响的深海能源土弹塑性本构模型,推导了相应的弹塑性矩阵。最后,通过模拟结果与已有能源土三轴试验数据对比分析,表明模型能很好地预测能源土强度、剪胀和软化等特性,验证了模型的合理性和有效性。 展开更多
关键词 统一硬化参数 天然气水合物 能源土 弹塑性本构模型
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表面活性剂的酸碱度对甲烷水合物生成的影响 预览
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作者 靳远 赵建龙 +2 位作者 马贵阳 尹斯文 夏彬 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期998-1004,共7页
针对甲烷水合物的快速制备,在初始压力7MPa和恒温2℃条件下采用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)阴离子表面活性剂和烷基多糖苷(APG1214)非离子表面活性,通过改变表面活性剂溶液的酸碱性,观察不同pH值对水合物的促进能力,并以表面活性剂分... 针对甲烷水合物的快速制备,在初始压力7MPa和恒温2℃条件下采用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)阴离子表面活性剂和烷基多糖苷(APG1214)非离子表面活性,通过改变表面活性剂溶液的酸碱性,观察不同pH值对水合物的促进能力,并以表面活性剂分子吸附理论为基础进行分析。结果表明,在pH=3强酸条件下,水合物在气-液界面处先形成晶核,阻碍了气液继续接触,储气密度最低;在pH=11强碱性条件下,晶核在固-液界面处成核,水合物生成速率最高,储气密度最大。 展开更多
关键词 甲烷水合物 表面活性剂 储气密度 酸碱度
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s-Ⅲ型低密度甲烷气体水合物物性的理论研究 预览
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作者 李旭升 韩旭 +1 位作者 闫培 朱超杰 《四川大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期717-720,共4页
本文利用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法研究了s-Ⅲ型水分子笼状结构和s-Ⅲ型CH4气体水合物笼状结构的晶格常数、体弹模量等基本物性参数,发现在0~2.6GPa压强范围内两种笼状结构均可以稳定存在,晶胞体积随着压强增大而近... 本文利用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法研究了s-Ⅲ型水分子笼状结构和s-Ⅲ型CH4气体水合物笼状结构的晶格常数、体弹模量等基本物性参数,发现在0~2.6GPa压强范围内两种笼状结构均可以稳定存在,晶胞体积随着压强增大而近似线性减小.s-Ⅲ型CH4气体水合物中由于CH4分子间的作用力导致甲烷水合物体积发生膨胀,但是体积增大幅度较小且比较均匀,平均增幅在3.97%左右.最后根据能带结构和电子态密度计算结果发现s-III型CH4气体水合物为绝缘体,不具有导电性. 展开更多
关键词 气体水合物 结构性质 高压 第一性原理
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天然气水合物开采时海底地层沉降行为的研究 预览
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作者 杨阳 《低温建筑技术》 2019年第2期92-96,共5页
文中主要采用有限差分法对开采可燃冰(以下简称MH)时,MH堆积层的强度变化以及间隙中的流体移动导致的开采井周边地层的变化进行了数值模拟计算。计算中建立了两种模型,分别是水平海底地层和倾斜海底地层,采用热刺激法和减压法开采MH时,... 文中主要采用有限差分法对开采可燃冰(以下简称MH)时,MH堆积层的强度变化以及间隙中的流体移动导致的开采井周边地层的变化进行了数值模拟计算。计算中建立了两种模型,分别是水平海底地层和倾斜海底地层,采用热刺激法和减压法开采MH时,基于温度-应力-渗透流耦合分析法,模拟了海底地层的变形。结论得出MH开采时海底地层的沉降主要是排水固结沉降,海底地层倾斜角度越大,开采MH时对海底地层的影响越大。 展开更多
关键词 天然气水合物 海底地层 数值模拟
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南海沉积物中甲烷水合物定压分解特性
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作者 张郁 蔡晶 +3 位作者 李小森 陈朝阳 颜克凤 陈畅 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2019年第3期136-143,共8页
在定压条件下,实验研究了我国南海神狐海域沉积物中甲烷水合物的分解特性,所使用的沉积物平均孔径为12.178 nm,总孔容为4.997×10-2mL/g,比表面积为16.412 m2/g.所用沉积物样品含水量为40%,实验的温度范围为274.15–281.15 K,分解... 在定压条件下,实验研究了我国南海神狐海域沉积物中甲烷水合物的分解特性,所使用的沉积物平均孔径为12.178 nm,总孔容为4.997×10-2mL/g,比表面积为16.412 m2/g.所用沉积物样品含水量为40%,实验的温度范围为274.15–281.15 K,分解压力范围为3.0–5.0 MPa.实验结果表明,海底沉积物中甲烷水合物在降压过程中就开始迅速分解,分解过程造成体系温度迅速下降,最低温度远低于冰点温度.水合物的分解速率随着分解压力的降低而增大,总的分解产气量以及水合物分解率也随着分解压力的降低而增大.在不同温度的实验中,产气速率随着实验温度的升高而增大,总的分解产气量与初始的水合物量有关.当分解压力低于实验温度下纯水的甲烷水合物平衡分解压力时,水合物可以完全分解. 展开更多
关键词 海洋沉积物 甲烷水合物 定压 分解
甲烷水合物在冰浆中的鼓泡生成特性
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作者 王喜 谢应明 权涛 《油气储运》 CAS 北大核心 2019年第2期167-172,共6页
以水合物的形式储运天然气具有储存压力低、安全可靠等优点,但水合物在天然气储运技术领域的应用仍然受到储气量低、生成速度慢等因素的限制。以甲烷水合物为研究对象,通过试验研究了压力、恒温浴温度、表面活性剂SDS质量浓度以及甲烷... 以水合物的形式储运天然气具有储存压力低、安全可靠等优点,但水合物在天然气储运技术领域的应用仍然受到储气量低、生成速度慢等因素的限制。以甲烷水合物为研究对象,通过试验研究了压力、恒温浴温度、表面活性剂SDS质量浓度以及甲烷气体进气时间对甲烷水合物在冰浆中鼓泡生成的作用规律。试验压力范围为4~6MPa,恒温浴温度范围为-1~1℃,表面活性剂SDS质量浓度范围为100~800mg/L。结果表明:压力变化对最终的储气体积摩尔浓度影响不大;当恒温浴温度由-1℃上升至1℃时,反应持续时间缩短11.5%~17.4%,储气体积摩尔浓度降低7.4%~8.5%;适当延长进气时间,有助于缩短诱导时间,提高甲烷水合物的生成速率和最终储气体积摩尔浓度。 展开更多
关键词 甲烷水合物 冰浆 鼓泡 强化生成 储气体积摩尔浓度
甲烷水合物在冰粉和铁粉混合物中的生成过程 预览
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作者 贺思源 王胜意 《广东化工》 CAS 2019年第1期68-70,共3页
在自行搭建的实验台上利用恒压预冷法研究了不同压力(5.92 MPa、5.63 MPa)、恒定温度(267.5 K)下甲烷水合物在冰粉(154~300μm)与铁粉(108μm)混合物中的生成过程。实验发现:甲烷水合物在此混合物中聚集生长;一定压力下,流量时间曲线可... 在自行搭建的实验台上利用恒压预冷法研究了不同压力(5.92 MPa、5.63 MPa)、恒定温度(267.5 K)下甲烷水合物在冰粉(154~300μm)与铁粉(108μm)混合物中的生成过程。实验发现:甲烷水合物在此混合物中聚集生长;一定压力下,流量时间曲线可以分为三个阶段,总体为双曲线型;在较大压力5.92 MPa下冰粉转化速度较小,而最终冰粉转化率较大;铁粉存在下,最终冰粉转化率最大为62.3%;基于冰粉中水合物生成的敛核模型或原位偏离模型,不能很好地解释本实验条件下的实验现象。 展开更多
关键词 甲烷水合物 冰粉 铁粉 聚集生成
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氨水在冰粉法合成甲烷水合物中的作用 预览
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作者 施伟光 徐晓虎 +3 位作者 王俊 刘卫国 李本仙 徐显明 《化工科技》 CAS 2018年第2期16-20,共5页
利用冰粉法在低温高压冰态环境中合成甲烷水合物,通过压缩因子修正理想气体消耗量的PVT理论研究甲烷水合物饱和度随着氨水体积的变化规律,进而探索液态氨与固体甲烷水合物的作用关系。结果表明,在冰粉直径为200μm,温度为-4℃,甲... 利用冰粉法在低温高压冰态环境中合成甲烷水合物,通过压缩因子修正理想气体消耗量的PVT理论研究甲烷水合物饱和度随着氨水体积的变化规律,进而探索液态氨与固体甲烷水合物的作用关系。结果表明,在冰粉直径为200μm,温度为-4℃,甲烷气体压力为4.7MPa的条件下,随着氨水体积从0mL增加到24mL,甲烷水合物饱和度从3.8%降低到0.3%,起到了抑制生成甲烷水合物作用。研究为完善冻土带天然气水合物的性质及其开发利用提供了依据。 展开更多
关键词 甲烷水合物 氨水 冰粉 水合物饱和度
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甲醇与CO2/CH4混合气开采天然气水合物研究 预览
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作者 梁萌 Gushchin P.A. +6 位作者 Khlebnikov V.N. Antonov S.V. Mishin A.S. Khamidullina I.V. Likhacheva N.V. Semenov A.P. Vinokurov V.A. 《石油化工高等学校学报》 CAS 2018年第6期61-66,共6页
针对CO2置换法开采CH4水合物的过程中CO2水合物在井底过早生成、高压下CO2发生液化导致渗流过程驱替阻力过大等问题,同时为了获得高压且富含CH4的产物气,选择CO2/CH4混合物作注入气,在岩芯驱替装置上研究了“抑制剂-气体置换法”分解... 针对CO2置换法开采CH4水合物的过程中CO2水合物在井底过早生成、高压下CO2发生液化导致渗流过程驱替阻力过大等问题,同时为了获得高压且富含CH4的产物气,选择CO2/CH4混合物作注入气,在岩芯驱替装置上研究了“抑制剂-气体置换法”分解CH4水合物的过程。结果表明,当混合气中CH4体积分数为57.4%时,可在7.5 MPa下获得体积分数为72.9%的CH4产物气,并且获得的CH4产物气的量要显著大于所注入的CH4的量。另外,还评估了在地层深部低体积分数的甲醇溶液(20%)和高体积分数CH4混合气(77.9%)对天然气水合物的分解效果,结果显示,随着“抑制剂-气体置换法”分解天然气水合物过程的进行,地层深部的CH4水合物基本不发生分解,但CO2水合物生成过程依然十分显著。 展开更多
关键词 天然气水合物 甲烷水合物 非常规天然气 二氧化碳 热力学抑制剂 水合物开采 岩芯驱替
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天然气水合物降压开采数值研究 预览
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作者 周小玲 赵源 吴玉国 《当代化工》 CAS 2018年第12期2669-2671,2675共4页
对天然气水合物储层中水合物的降压分解过程进行了三相数值计算研究。在应用水合物相平衡模型的基础上,对能够描述天然气水合物分解的控制方程进行了列举,通过对以上方程的求解,给出了水合物分解过程中相关物理量的变化情况。分别给出... 对天然气水合物储层中水合物的降压分解过程进行了三相数值计算研究。在应用水合物相平衡模型的基础上,对能够描述天然气水合物分解的控制方程进行了列举,通过对以上方程的求解,给出了水合物分解过程中相关物理量的变化情况。分别给出了不同开采时间点、水合物储层中气体、水的流动分布情况,并给出了能够影响水合物分解状态的重要物理量:温度和压力随着开采时间在天然气水合物储层中的分布变化情况。 展开更多
关键词 三相 水合物相平衡 降压 甲烷水合物
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低剂量抑制剂Inhibex501存在下的甲烷水合物相平衡研究 预览
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作者 唐翠萍 戴兴学 +1 位作者 梁德青 李栋梁 《新能源进展》 2018年第1期42-46,共5页
含动力学抑制剂的天然气水合物相平衡研究对新型低剂量抑制剂的开发具有指导作用。在283.6~290.9 K和7.51~15.97 MPa的温压范围内研究了抑制剂Inhibex501及其溶剂2-乙二醇单丁醚对甲烷水合物相平衡条件的影响。实验结果显示,0.5wt%和2.0... 含动力学抑制剂的天然气水合物相平衡研究对新型低剂量抑制剂的开发具有指导作用。在283.6~290.9 K和7.51~15.97 MPa的温压范围内研究了抑制剂Inhibex501及其溶剂2-乙二醇单丁醚对甲烷水合物相平衡条件的影响。实验结果显示,0.5wt%和2.0wt%浓度的Inhibex501对甲烷水合物形成的热力学条件具有促进作用,能使甲烷水合物形成移向更高的温度或者更低的压力,而2-乙二醇单丁醚在浓度0.2wt%~1.0wt%范围几乎不改变甲烷水合物形成的热力学条件,N-乙烯基己内酰胺与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物对水合物形成热力学条件的改变起主要作用。 展开更多
关键词 甲烷水合物 相平衡条件 低剂量抑制剂 动力学抑制剂
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南海北部陆坡沉积物中P-S-Fe的相互作用及其对划分硫酸盐-甲烷转换带的指示意义
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作者 张劼 雷怀彦 +3 位作者 杨鸣 陈勇 孔媛 卢毅 《地学前缘》 CSCD 北大核心 2018年第3期285-293,共9页
对南海北部陆坡台西南海域973-4岩心沉积物中自生磷灰石磷(P(CAF))和铁氧化物结合态磷(PFe)及4种活性Fe组分进行了分步提取测定。结果显示:沉积物自生磷灰石磷(PCFA)含量为0.34%-3.24%,是该站沉积物P的主要成分,其含量自海底... 对南海北部陆坡台西南海域973-4岩心沉积物中自生磷灰石磷(P(CAF))和铁氧化物结合态磷(PFe)及4种活性Fe组分进行了分步提取测定。结果显示:沉积物自生磷灰石磷(PCFA)含量为0.34%-3.24%,是该站沉积物P的主要成分,其含量自海底向下反复波动;铁氧化物结合磷(PFe)含量为0%-1.38%,总体上出现多次升降。Fepy含量为0.05%-0.72%,平均含量为0.27%,Fecarb含量为0.14%-0.64%,平均含量为0.33%,在硫酸盐-甲烷转换带(SMTZ)上部Fepy和Fecarb均出现上升现象,在SMTZ下部Fepy迅速下降而Fecarb含量缓慢上升。Feox含量为0.32%-0.73%,平均含量为0.46%;Femag含量为0.18%-0.34%,平均含量为0.25%。Feox和Femag含量变化趋势基本一致。结合沉积物总硫(TS)、酸可挥发性硫(AVS)及孔隙水中硫酸根(SO42-)等指标分析可得出:973-4柱中两种SO42-还原模式产生的CO32-均会抑制磷灰石晶体的凝聚成核作用;可以利用Fepy和Fecarb含量的反向变化及Feox和Femag的迅速升高对SMTZ上下部进行判定划分;P(CAF)和PFe含量在SMI界面以下的往复波动的现象为研究水合物不稳定分解影响的环境范围及古SMI界面提供了新的思路。 展开更多
关键词 硫酸盐-甲烷转换带 甲烷水合物 铁组分 磷形态 早期成岩作用
客体分子所处晶穴结构不同对甲烷水合物稳定性的影响 被引量:2
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作者 王浩瑄 孙致学 +6 位作者 全宏 辛莹 王月英 董云振 朱旭晨 王建忠 孙治雷 《分子科学学报:中英文版》 CSCD 北大核心 2018年第1期26-33,共8页
采用分子动力学方法模拟了SⅠ型甲烷水合物受热分解微观过程,并对水合物分解过程中不同晶穴结构内客体分子对甲烷水合物稳定性的作用进行了研究.通过最终构象、均方位移和势能等性质的变化规律对分别缺失大晶穴和小晶穴中客体分子的2种... 采用分子动力学方法模拟了SⅠ型甲烷水合物受热分解微观过程,并对水合物分解过程中不同晶穴结构内客体分子对甲烷水合物稳定性的作用进行了研究.通过最终构象、均方位移和势能等性质的变化规律对分别缺失大晶穴和小晶穴中客体分子的2种水合物体系随模拟温度升高稳定性的变化进行了分析.模拟结果显示,随温度的上升,水合物稳定性逐渐下降直至彻底分解;而水合物分解速度与2种晶穴各自部分晶穴占有率相关,不能简单的通过整体晶穴占有率表示.对比相同注热过程中2种水合物体系分解状况,发现位于大晶穴内的客体分子对水合物稳定性影响更大,缺失大晶穴内客体分子的水合物更容易随温度升高而分解. 展开更多
关键词 甲烷水合物 分子动力学模拟 晶穴 稳定性
较宽压力范围内甲烷水合物的分子动力学模拟 预览
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作者 冯华杰 徐鸣彦 +3 位作者 刘骄 吴小灵 黄韵卓 孙振范 《海南师范大学学报:自然科学版》 CAS 2018年第1期23-28,共6页
利用GR0MACS程序对0.1MPa至30MPa较宽压力范围内甲烷水合物体系进行分子动力学模拟.观察不同时刻甲烷水合物体系的分子分布状况,统计氢键数、径向分布函数、配位数等结构性质以及甲烷、水分子的扩散系数.结果表明甲烷水合物中水分子之... 利用GR0MACS程序对0.1MPa至30MPa较宽压力范围内甲烷水合物体系进行分子动力学模拟.观察不同时刻甲烷水合物体系的分子分布状况,统计氢键数、径向分布函数、配位数等结构性质以及甲烷、水分子的扩散系数.结果表明甲烷水合物中水分子之间形成强大的氢键网络将甲烷包围并挤压,出现明显分相现象,导致压力对甲烷水合物中甲烷和水的局部结构和扩散系数的影响不同,并且甲烷水合物中甲烷的局部结构和扩散系数与纯甲烷体系差异很大. 展开更多
关键词 甲烷水合物 扩散 局部结构 分相 分子动力学模拟
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石英介质中甲烷水合物生成特性的实验研究 预览
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作者 陈龙 张郁 +2 位作者 李小森 陈朝阳 李刚 《天然气化工:C1化学与化工》 CSCD 北大核心 2018年第1期60-66,共7页
在恒容条件下,实验研究了甲烷水合物在不同粒径的石英介质体系中的生成特性。在不同初始压力(9MPa、12MPa和15MPa)、不同水浴温度(3℃、5℃、7℃和9℃)以及不同粒径(2μm、5μm和229μm)的条件下,研究了以上各因素对水合物生成... 在恒容条件下,实验研究了甲烷水合物在不同粒径的石英介质体系中的生成特性。在不同初始压力(9MPa、12MPa和15MPa)、不同水浴温度(3℃、5℃、7℃和9℃)以及不同粒径(2μm、5μm和229μm)的条件下,研究了以上各因素对水合物生成规律的影响。实验表明,在粒径为2μm石英介质中,水合物的生成速度较快;在生成初期,水合物生成时体系温度迅速上升,温度的升高受到水合物平衡生成温度的限制;随着水合物生成量的增大,生成过程开始受到传质过程的控制;水的转化率随着水浴温度的降低与初始生成压力的增大而增大,但增大的幅度并不显著。粒径229μm的石英砂中,水合物的生成速度与最终水的转化率均明显低于粒径为2μm与5μm时,水合物的生成受到传质过程控制。 展开更多
关键词 甲烷水合物 粒径 生成速率 传质过程 转化率
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盐类对甲烷水合物稳定性影响研究进展 预览
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作者 刘唯一 陈勇 +1 位作者 王淼 张韩静 《岩矿测试》 CSCD 北大核心 2018年第2期111-120,共10页
甲烷水合物稳定性主要控制着甲烷水合物稳定带的厚度,温度、压力、孔隙水盐度和气体组分等因素影响着水合物稳定带的厚度。甲烷水合物的形成与地层水关系密切,而地层水中的各种盐离子(Cl-、Na+、Mg2+、SO2-4、Ca2+)以及过渡金属(Fe、Mn... 甲烷水合物稳定性主要控制着甲烷水合物稳定带的厚度,温度、压力、孔隙水盐度和气体组分等因素影响着水合物稳定带的厚度。甲烷水合物的形成与地层水关系密切,而地层水中的各种盐离子(Cl-、Na+、Mg2+、SO2-4、Ca2+)以及过渡金属(Fe、Mn、Cu、Co、Ni等)会影响天然气水合物的形成和分解条件。因此,研究盐类对甲烷水合物的稳定性认识有助于更加深入了解天然气水合物的成藏条件。本文分析了氯化物、硫酸盐、碳酸盐三大盐类对甲烷水合物稳定性的影响:同一盐类不同盐度条件下,随着盐度的增加,甲烷水合物相平衡曲线向低温高压偏移。总结了不同盐类和阴阳离子对甲烷水合物的抑制作用大小:在相同浓度、不同盐类条件下,盐类浓度在1.0~1.5mol/L时盐类对甲烷水合物的抑制作用大小为MgCl2>CaCl2>NaCl>KCl,盐类浓度大于1.5mol/L时CaCl2的抑制作用较强;阴离子对甲烷水合物的抑制作用大小争议较大,阳离子中Mg2+对甲烷水合物的抑制作用最强。从目前的研究成果来看,已有数据与实际地质条件还存在一定差距,需要在真实实验条件下加强氯化物-硫酸盐-碳酸盐-甲烷-水体系的详细研究。本文提出,将高压可视反应腔与显微激光拉曼技术相结合,有望准确获取天然气水合物稳定形成时的温压条件,明确盐类和阴阳离子的抑制作用大小,以及盐类和离子特性如何影响水合物的形成和稳定,以便为未来的水合物勘探开发提供参考。 展开更多
关键词 盐类 甲烷水合物 相平衡 稳定性
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海洋可燃冰采掘利用系统设计及储层尺度的数值模拟
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作者 陈林 冯永昌 +4 位作者 Hikaru Yamada Yuki Kanda Junnosuke Okajima Atsuki Komiya Shigenao Maruyama 《科学通报》 CSCD 北大核心 2018年第31期3241-3250,共10页
近年来,海洋可燃冰的开发利用已经成为国际能源研究领域的重要新兴课题.本文介绍了一种利用海洋可燃冰系统的低碳排放的开采,并进行了经济性论证和开采策略的数值分析工作.以日本南部海域海槽和中国神狐海域的开采情景为例,着重针对近... 近年来,海洋可燃冰的开发利用已经成为国际能源研究领域的重要新兴课题.本文介绍了一种利用海洋可燃冰系统的低碳排放的开采,并进行了经济性论证和开采策略的数值分析工作.以日本南部海域海槽和中国神狐海域的开采情景为例,着重针对近年中日两国的开采活动及其开采策略进行了分析.研究表明:单一的降压开采和注热开采会遇到复杂的井口效应和能效问题,策略性组合设计能够获得较好的开采效率.研究确证了地层热管理和注热水、地层热流对可燃冰储层分解过程的影响.总结了当前海洋可燃冰开采方式的利弊,提出了低碳排放的开采方法,以期为未来进一步的海洋可燃冰试采工作和规模化利用提供有益的参考. 展开更多
关键词 可燃冰 天然气 多孔介质 热管理 数值模型
SDS体系下甲烷水合物生成条件预测模型 预览
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作者 王恺钊 刘艳军 《化学工程》 CSCD 北大核心 2018年第7期37-41,50共6页
以van der Walls-Platteeuw模型为基础,采用划分基团贡献的思想利用UNIFAC法和Aasberg-Petersen模型分别计算十二烷基硫酸钠(SDS)中不同基团对水的活度系数贡献值,建立了SDS体系下甲烷水合物生成条件预测模型。经实验验证,预测最... 以van der Walls-Platteeuw模型为基础,采用划分基团贡献的思想利用UNIFAC法和Aasberg-Petersen模型分别计算十二烷基硫酸钠(SDS)中不同基团对水的活度系数贡献值,建立了SDS体系下甲烷水合物生成条件预测模型。经实验验证,预测最大误差不超过5%,平均误差在3%以内,改进后的模型良好的可靠性可为水合物动力学研究提供准确的相平衡数据。通过模型计算,发现相对比纯水,SDS会影响水的活度明显改善水合物生成条件。当浓度在0.001 5 mol/L时效果最好,超过0.002 mol/L时,反而会提高水合物生成条件抑制水合物生成。 展开更多
关键词 甲烷水合物 SDS 基团贡献 活度系数 预测模型
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烷基多糖苷对甲烷水合物生成影响 预览
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作者 赵健龙 马贵阳 +1 位作者 潘振 李文昭 《化学工程》 CSCD 北大核心 2018年第9期17-22,共6页
烷基多糖苷(APG)是一种高效能、无毒性的非离子表面活性剂,它被广泛应用,尤其在水合物领域的研究更具有重要意义。通过实验,在改变质量浓度、初始压力、碳链长度3个条件下,分别研究了APG对甲烷水合物生成的影响。结果表明:合理地选取AP... 烷基多糖苷(APG)是一种高效能、无毒性的非离子表面活性剂,它被广泛应用,尤其在水合物领域的研究更具有重要意义。通过实验,在改变质量浓度、初始压力、碳链长度3个条件下,分别研究了APG对甲烷水合物生成的影响。结果表明:合理地选取APG溶液的质量浓度可以有效地提高水合物的生成速率与储气密度,1500mg/L的溶液体系效果最佳,最终储气密度(体积分数)可达到138.17;实验初始压力与最终储气密度存在着一定的线性规律,压力增大,最终的储气密度也随之增大;碳链的长度会影响水合物的生成过程,增加碳链长度可以提高水合物生成速率。因此,合理地选择表面活性剂的碳链长度、种类、质量浓度以及初始压力,可明显提高水合物生成速率与储气能力。 展开更多
关键词 甲烷水合物 表面活性剂 储气密度 初始压力 碳链长度
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石英砂介质中甲烷水合物生成过程和相平衡的实验研究 预览
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作者 王亚东 赵建忠 +1 位作者 高强 张君 《石油与天然气化工》 北大核心 2018年第6期44-49,共6页
为研究小梯度温度范围内甲烷水合物在石英砂介质中生成过程的热力学和动力学特性,开展了定容条件下273.75 K、273.85 K、273.95 K 3种恒温水浴体系的甲烷水合物生成实验。研究结果表明:①反应温度越低,釜内甲烷水合物生成过程中反应热... 为研究小梯度温度范围内甲烷水合物在石英砂介质中生成过程的热力学和动力学特性,开展了定容条件下273.75 K、273.85 K、273.95 K 3种恒温水浴体系的甲烷水合物生成实验。研究结果表明:①反应温度越低,釜内甲烷水合物生成过程中反应热释放越快,相比于273.95 K的反应体系,273.75 K体系的反应釜内首次温度上升值为0.9 K,约为273.95 K体系的6倍;②随反应温度的增加,水合物的生成量和转化率逐渐下降;③反应温度越低,甲烷水合过程的前期反应速率越大,气液界面和石英砂表面生成的水合物薄膜阻碍了甲烷气与水之间的进一步传递,使得甲烷的单位消耗速率随反应的进行呈阶梯型递减。通过石英砂介质内甲烷水合物的生成实验,以期为工业上气体水合物的合成、储存与运输提供借鉴。 展开更多
关键词 甲烷水合物 石英砂 成核 反应速率 气体消耗量
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