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CO_(2)置换开采CH_(4)水合物的深海地层多场耦合连续介质数值方法研究
被引量：
1
1
作者
蒋明镜
李子煜
+1 位作者
李承超
姜朋明
《岩土工程学报》
北大核心
2025年第7期1354-1364,共11页
通过诱导水合物分解的开采方式将致使含天然气水合物沉积物(后称能源土)力学性质劣化,进而可能引发一系列地质灾害。CO_(2)置换法能有效改善地层强度,但目前鲜有研究考虑CO_(2)置换开采的分析方法。基于此,针对CO_(2)置换法开展数值方...
通过诱导水合物分解的开采方式将致使含天然气水合物沉积物(后称能源土)力学性质劣化,进而可能引发一系列地质灾害。CO_(2)置换法能有效改善地层强度,但目前鲜有研究考虑CO_(2)置换开采的分析方法。基于此,针对CO_(2)置换法开展数值方法研究和应用。通过拓展TOUGH+HYDRATE数学模型、嵌入Chen-Guo模型计算CH_(4)-CO_(2)多元水合物相平衡条件,建立CO_(2)置换的数值模拟器T+MixH V1.0,并与室内试验和已有数值计算结果对比,验证模拟器的可靠性。随后与FLAC3D结合,建立了CO_(2)置换开采工况下的温-压-力-化多场耦合数值分析方法。最后对比分析了南海储层降压、置换开采CH_(4)水合物两种情景以及经历不同开采时间后的能源土地基载荷板试验,结果表明:相比于降压开采方式,置换开采提高了产气量并减缓了地层沉降,其原因在于降压造成的能量损失使CH_(4)水合物分解范围有限,而置换开采在合适的温压条件下自发进行且生成的CO_(2)水合物对地层有一定支撑作用。此外,能源土地基承载特性主要受控于两种因素:孔压变化引起的有效应力变化,水合物分解/生成引起的胶结强度变化。
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关键词
深海能源土
二氧化碳置换法
Chen-Guo水合物模型
多场耦合模拟
地基承载力
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职称材料
题名
CO_(2)置换开采CH_(4)水合物的深海地层多场耦合连续介质数值方法研究
被引量：
1
1
作者
蒋明镜
李子煜
李承超
姜朋明
机构
苏州科技大学土木工程学院
港口航道泥沙工程交通行业重点实验室
出处
《岩土工程学报》
北大核心
2025年第7期1354-1364,共11页
基金
国家自然科学基金重点项目(52331010)
国家自然科学基金重大项目课题(51890911)
+2 种基金
国家自然科学基金青年项目(52309139)
江苏省高校自然科学面上基金项目(22KJB570004)
江苏省研究生科研创新计划项目(KYCX23_3330)。
文摘
通过诱导水合物分解的开采方式将致使含天然气水合物沉积物(后称能源土)力学性质劣化,进而可能引发一系列地质灾害。CO_(2)置换法能有效改善地层强度,但目前鲜有研究考虑CO_(2)置换开采的分析方法。基于此,针对CO_(2)置换法开展数值方法研究和应用。通过拓展TOUGH+HYDRATE数学模型、嵌入Chen-Guo模型计算CH_(4)-CO_(2)多元水合物相平衡条件,建立CO_(2)置换的数值模拟器T+MixH V1.0,并与室内试验和已有数值计算结果对比,验证模拟器的可靠性。随后与FLAC3D结合,建立了CO_(2)置换开采工况下的温-压-力-化多场耦合数值分析方法。最后对比分析了南海储层降压、置换开采CH_(4)水合物两种情景以及经历不同开采时间后的能源土地基载荷板试验,结果表明:相比于降压开采方式,置换开采提高了产气量并减缓了地层沉降,其原因在于降压造成的能量损失使CH_(4)水合物分解范围有限,而置换开采在合适的温压条件下自发进行且生成的CO_(2)水合物对地层有一定支撑作用。此外,能源土地基承载特性主要受控于两种因素:孔压变化引起的有效应力变化,水合物分解/生成引起的胶结强度变化。
关键词
深海能源土
二氧化碳置换法
Chen-Guo水合物模型
多场耦合模拟
地基承载力
Keywords
methane hydrate bearing sediment
carbon dioxide replacement method
Chen-Guo hydrate model
coupling simulation
bearing capacity of ground
分类号
TU432 [建筑科学—岩土工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
CO_(2)置换开采CH_(4)水合物的深海地层多场耦合连续介质数值方法研究
蒋明镜
李子煜
李承超
姜朋明
《岩土工程学报》
北大核心
2025
1
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