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自然界天然气水合物勘探开发概述 被引量:8
1
作者 关进安 樊栓狮 +2 位作者 梁德青 万丽华 李栋梁 《新能源进展》 2019年第6期522-531,共10页
我国南海北部神狐区域海洋天然气水合物首次试采成功表明这种新型能源的巨大资源潜力,天然气水合物也越来越受到全社会关注,国家已将水合物开发列入中长期发展规划之中。本文首先介绍了当前自然界中水合物在全球的分布范围及资源量评估... 我国南海北部神狐区域海洋天然气水合物首次试采成功表明这种新型能源的巨大资源潜力,天然气水合物也越来越受到全社会关注,国家已将水合物开发列入中长期发展规划之中。本文首先介绍了当前自然界中水合物在全球的分布范围及资源量评估情况,接着分析了全球水合物勘探开发进展状态,然后从地震波反演、钻探取芯/测井以及室内实验室测试三个方面概述了野外水合物储层的勘探手段和赋存产状情况,最后根据不同水合物藏分类,阐述了相应的开采评估和技术方案,以及仍然面临的工艺难点和不确定性。借鉴水合物试验开采的经验,提出了我国水合物海陆并举、加快节奏的建议,可为水合物相关人员提供一定的参考。 展开更多
关键词 天然气水合物 资源量预测 勘探技术 赋存产状 储层分类 开采方案
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天然气水合物储层力学特性研究进展 被引量:9
2
作者 李栋梁 王哲 +2 位作者 吴起 卢静生 梁德青 《新能源进展》 2019年第1期40-49,共10页
自然界中的水合物一般产出于深水海底浅层未固结成岩的松散沉积物中和陆域冻土区岩石裂隙或孔隙中。水合物的分解会导致地层胶结强度、孔隙度、地质结构等发生变化,从而引发地质灾害,严重威胁水合物资源的安全开采。本文在大量调研文献... 自然界中的水合物一般产出于深水海底浅层未固结成岩的松散沉积物中和陆域冻土区岩石裂隙或孔隙中。水合物的分解会导致地层胶结强度、孔隙度、地质结构等发生变化,从而引发地质灾害,严重威胁水合物资源的安全开采。本文在大量调研文献的基础上,结合已有的天然气水合物制样、三轴力学测试研究现状和本构模型研究进展,系统分析影响含水合物沉积物的力学特性的主要因素和本构模型的发展趋势,梳理了获得的共识和存在的问题,提出了下一步研究方向,从而为下一步含水合物沉积物力学强度实验、本构模型开发以及储层稳定性研究等提供参考。 展开更多
关键词 水合物 沉积物 力学特性 本构模型
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天然气水合物油气系统模拟新技术方法与应用 被引量:3
3
作者 丛晓荣 张伟 +3 位作者 刘丽华 苏丕波 于兴河 彭俊 《海洋地质前沿》 CSCD 2018年第7期33-45,共13页
为弄清天然气水合物油气系统模拟的原理和实现过程及应用,系统分析了水合物油气系统发展历程和技术特色,总结了该技术在墨西哥湾、水合物脊、阿拉斯加北坡及中国天然气水合物研究中的应用。研究认为:天然气水合物油气系统模拟是在研究... 为弄清天然气水合物油气系统模拟的原理和实现过程及应用,系统分析了水合物油气系统发展历程和技术特色,总结了该技术在墨西哥湾、水合物脊、阿拉斯加北坡及中国天然气水合物研究中的应用。研究认为:天然气水合物油气系统模拟是在研究类似含油气系统中的生烃、排烃、运移、聚集和逸散模拟基础上,对地质模型网格和地质时代进行细化设置,达到对不同地质时期水合物的分布、热成因/生物成因甲烷气的运移、稳定带内水合物形成时期和资源量进行模拟的目的。系统的模拟可以证实含气流体的运移是天然气水合物聚集成藏的重要控制因素,可以预测天然气水合物稳定带的空间分布、地质演化,热成因气和生物成因气生成、运移、聚集并形成天然气水合物的过程,还可以定量计算水合物资源量。目前,中国对于该技术的应用还处于起步阶段,应该深入学习国外成功经验,大力推广,以提高中国天然气水合物理论研究及勘探开发水平。 展开更多
关键词 天然气水合物 油气系统模拟 水合物稳定带 流体运移 资源评价
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西南巴伦支海天然气水合物分布与富集成藏
4
作者 丛晓荣 杨楚鹏 +3 位作者 毛小平 刘丽华 杨睿 苏明 《新能源进展》 2018年第6期539-548,共10页
西南巴伦支海是挪威北极圈的一部分,具备天然气水合物富集成藏的有利地质条件,且存在明显的天然气水合物识别标志。本文收集和整理了巴伦支海西南地区与天然气水合物相关的资料,发现BSR、空白反射带和浅部气体聚集异常反射等地球物理标... 西南巴伦支海是挪威北极圈的一部分,具备天然气水合物富集成藏的有利地质条件,且存在明显的天然气水合物识别标志。本文收集和整理了巴伦支海西南地区与天然气水合物相关的资料,发现BSR、空白反射带和浅部气体聚集异常反射等地球物理标志主要在Loppa高地西部和Hammerfest盆地西部广泛分布;麻坑、气烟囱、断裂及其他气体渗漏构造地质标志主要在Asterias复合断裂带附近和Hammerfest盆地西部密集分布。因此,西南巴伦支海天然气水合物的有利勘探目标区主要是Loppa高地西部和Hammerfest盆地西部。结合区域地质背景分析上述各种识别标志的平面分布特征,推断该区天然气水合物的富集成藏与有效的含气流体运移通道密切相关。 展开更多
关键词 西南巴伦支海 天然气水合物 识别标志 天然气水合物稳定带
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海洋天然气水合物地层钻井安全问题研究进展 被引量:11
5
作者 黄天佳 李小森 +4 位作者 张郁 杨波 王屹 陈朝阳 李刚 《新能源进展》 2019年第6期513-521,共9页
由于天然气水合物的特性及海底天然气水合物地层地质环境的复杂性,在海洋天然气水合物地层进行钻井作业时会面临诸多的安全问题。目前科研工作者主要通过实地钻井项目、实验研究及数值模拟的方式对海洋天然气水合物地层钻井安全问题展... 由于天然气水合物的特性及海底天然气水合物地层地质环境的复杂性,在海洋天然气水合物地层进行钻井作业时会面临诸多的安全问题。目前科研工作者主要通过实地钻井项目、实验研究及数值模拟的方式对海洋天然气水合物地层钻井安全问题展开研究。本文基于对国内外海洋天然气水合物钻井安全问题研究的广泛调研,针对海洋天然气水合物地层钻井面临的主要安全问题及其最新的研究进展进行了讨论和总结。同时,分析了海洋天然气水合物地层钻井安全问题研究目前存在的问题以及未来研究的重点方向。 展开更多
关键词 天然气水合物 钻井 安全问题 钻井项目 实验研究 数值模拟
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天然气水合反应器的研究进展 被引量:9
6
作者 白净 梁德青 +1 位作者 李栋梁 樊栓狮 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1083-1088,共6页
水合反应器的研究与开发是天然气水合物技术产业化的关键之一。介绍了水合物的生成机理,分析了影响水合反应器开发中的传热和传质问题,综述了水合反应器的研究概况,提出了水合反应器结构设计中须提供特殊的机械单元以促进反应器内物料... 水合反应器的研究与开发是天然气水合物技术产业化的关键之一。介绍了水合物的生成机理,分析了影响水合反应器开发中的传热和传质问题,综述了水合反应器的研究概况,提出了水合反应器结构设计中须提供特殊的机械单元以促进反应器内物料迅速混和、气液固表面快速更新和局部水合反应热迅速移除。指出了当前研究较多的管式、射流式、塔式、流化床和超重力水合反应器的优缺点。由于流化床和超重力水合反应器具有生产效率高、传质和传热性能优异、反应速率快、单位质量水合物生产能耗较低等优点,成为天然气水合反应器进一步研究的重点。 展开更多
关键词 天然气水合反应器 天然气 天然气水合物储运 传热和传质
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超声波与表面活性剂协同影响水合物诱导期 被引量:16
7
作者 孙始财 刘玉峰 +2 位作者 吕爱钟 樊栓狮 徐海燕 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期160-162,共3页
An ultrasonic system(20 kHz,0—150 W) of natural gas hydrate formation was built up to investigate the induction time of gas hydrate formation in the presence of sodium dodecyl sulfate (SDS).The experimental results i... An ultrasonic system(20 kHz,0—150 W) of natural gas hydrate formation was built up to investigate the induction time of gas hydrate formation in the presence of sodium dodecyl sulfate (SDS).The experimental results indicated that the concentration of SDS solution did not affect the induction time distinctly and no critical micelle concentration(CMC) phenomenon was observed.The induction time decreased with the increase of ultrasonic power or reaction pressure. 展开更多
关键词 超声波 表面活性剂 天然气水合物 诱导期
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模拟渗漏系统气体迁移与水合物形成实验 被引量:4
8
作者 关进安 樊栓狮 +2 位作者 梁德青 周锡堂 王武昌 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期457-464,共8页
水合物生成是典型的界面传递输运现象,而气体迁移性质是这种传递过程的决定性因素。在鼓泡透明玻璃反应釜里模拟渗漏系统气体穿越多孔隙砂层形成水合物的过程实验,分析了气体迁移对气体水合物形成时气液界面的传质传热性质影响,表明实... 水合物生成是典型的界面传递输运现象,而气体迁移性质是这种传递过程的决定性因素。在鼓泡透明玻璃反应釜里模拟渗漏系统气体穿越多孔隙砂层形成水合物的过程实验,分析了气体迁移对气体水合物形成时气液界面的传质传热性质影响,表明实验中气体迁移形成水合物的过程是一种相平衡曲线动态移动的过程;在形成水合物的气—液界面存在具有一定厚度的过渡层,只要过渡层内气体达到饱和即可形成水合物;气体在迁移中不断形成水合物并在孔隙中形成过压,导致地层骨架的力学破裂和失稳;必须建立一个新的水合物相图以适应气体迁移形成水合物过程的这种新特性。 展开更多
关键词 气体迁移 传质传热 缓冲层 过压 新水合物相图
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甲烷水合物在石英砂中生成过程研究 被引量:11
9
作者 孙始财 业渝光 +4 位作者 刘昌岭 魏伟 赵宁 相凤奎 马燕 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 2011年第2期123-127,98,共5页
在初始压力Pin=13.0 MPa±0.2 MPa,过冷度Tsup=14.2 K±0.1 K条件下,研究了7种不同粒径石英砂中甲烷水合物生成诱导期、生成时间以及孔隙水"记忆效应"的影响。结果显示,石英砂中诱导期较纯水中明显缩短;石英砂粒径减... 在初始压力Pin=13.0 MPa±0.2 MPa,过冷度Tsup=14.2 K±0.1 K条件下,研究了7种不同粒径石英砂中甲烷水合物生成诱导期、生成时间以及孔隙水"记忆效应"的影响。结果显示,石英砂中诱导期较纯水中明显缩短;石英砂粒径减小,诱导期变长。孔隙水"记忆效应"极大缩短甲烷水合物诱导期,并表现出随机性。石英砂中甲烷水合物生成时间与石英砂粒径、孔隙水"记忆效应"的关系与诱导期类似。分析认为石英砂颗粒提供更多成核中心,而孔隙减小阻碍了甲烷的扩散。 展开更多
关键词 甲烷水合物 石英砂诱导期 生成时间 记忆效应
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TBAB-CO2水合物形成过程的微观实验 被引量:7
10
作者 陈玉凤 周雪冰 +1 位作者 梁德青 吴能友 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2889-2893,共5页
四丁基溴化铵(TBAB)半笼型水合物在二氧化碳(CO2)捕集和封存技术中具有巨大的发展与应用潜力。由于晶体结构的复杂性,TBAB半笼型水合物的动力学过程尚未得到充分的研究。为了解TBAB半笼型水合物在储气方面的动力学特性,实验采用原位激... 四丁基溴化铵(TBAB)半笼型水合物在二氧化碳(CO2)捕集和封存技术中具有巨大的发展与应用潜力。由于晶体结构的复杂性,TBAB半笼型水合物的动力学过程尚未得到充分的研究。为了解TBAB半笼型水合物在储气方面的动力学特性,实验采用原位激光拉曼技术和多晶粉末X射线衍射仪(PXRD)对nCO2·TBAB·26H2O和nCO2·TBAB·38H2O水合物的光谱特征进行了鉴别与分析,利用原位激光拉曼技术考察了CO2分子分别进入2种晶体结构的动力学过程。研究结果表明,2种晶体结构的拉曼光谱具有较高的相似性,值得注意的是nCO2·TBAB·26H2O中位于1309.5和1326.9cm^-1的拉曼峰为TBA+阳离子中C—C键的变形振动峰,在nCO2·TBAB·38H2O水合物中峰基本不发生改变,但半峰宽降低,峰形也变得相对清晰;同时,nCO2·TBAB·26H2O中位于1446.6和1458cm-1的拉曼峰为TBA+阳离子中C—H键的剪切振动峰,在nCO2·TBAB·38H2O水合物中分别向左、右两边发生了位移,峰形的重叠度也随之下降。依据上述2处拉曼光谱特征可以对2种晶体结构进行辨别。通过PXRD图谱可以发现2种晶体结构的衍射图谱存在着比较明显的差距。nCO2·TBAB·26H2O晶体属于四方晶系,空间群(P4/m),而nCO2·TBAB·38H2O属于正交晶系,空间群(Pmma)。图谱中2θ=8.406°和10.941°分别为nCO2·TBAB·38H2O的(200)和(220)晶面的特征峰,而2θ=5.976°和6.969°分别为nCO2·TBAB·26H2O的(012)和(003)晶面特征峰,可以用来判别样品中水合物的晶体结构。在原位拉曼测量过程中,nCO2·TBAB·26H2O和nCO2·TBAB·38H2O分别在已经合成好的TBAB·26H2O和TBAB·38H2O水合物表面形成。在276K,2MPa条件下,气相中的CO2分子分别进入2种晶体结构中用于储气的512笼形结构,在1275.4和1379.3cm-1处形成特征峰并逐渐增长。实验以2种TBAB水合物位于1110.3cm-1的拉曼峰作为参考,比较了CO2在水合物中的增长速率。研究发现在反应初期的75min内CO2在2种水合物中的含量基本保持线性增长且上升速率的差别不大。由于测量点位于水合物表面,受气体在水合物中扩散的阻力较小同时2种TBAB水合物均采用512笼形结构储气导致了储气速率相近。以上的微观晶体结构研究结果对TBAB水合物法捕集和封存CO2技术应用具有重要的意义。 展开更多
关键词 气体水合物 动力学 二氧化碳 拉曼 X射线衍射
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注入不同温度的乙二醇溶液分解丙烷水合物 被引量:2
11
作者 董福海 臧小亚 +1 位作者 梁德青 樊栓狮 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期607-610,共4页
在自行设计的装置上,进行了恒流量(25mL/min)条件下注入不同温度(24.2,40.3,59.5,80.1℃)质量分数为99.5%的乙二醇溶液(抑制剂)分解丙烷水合物的实验,研究了注入温度不同时丙烷水合物分解过程中温度和气相压力的变化规律。实验结果表明... 在自行设计的装置上,进行了恒流量(25mL/min)条件下注入不同温度(24.2,40.3,59.5,80.1℃)质量分数为99.5%的乙二醇溶液(抑制剂)分解丙烷水合物的实验,研究了注入温度不同时丙烷水合物分解过程中温度和气相压力的变化规律。实验结果表明,随乙二醇溶液注入温度的升高,丙烷水合物分解时间缩短;通过计算得到丙烷水合物的平均分解速率介于60.63~140.70mmol/(min.L)之间,并随注入温度的升高而增大;提高注入温度有利于丙烷水合物的分解。与注入纯水分解丙烷水合物的实验结果相比,乙二醇溶液的注入可降低丙烷水合物的分解热,加快丙烷水合物的分解速率。 展开更多
关键词 抑制剂 乙二醇 丙烷水合物 分解
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混合量热法测定水合物分解热 被引量:8
12
作者 董福海 樊栓狮 梁德青 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2008年第6期732-737,共6页
提出了一种采用混合量热法测量常压下水合物分解热的实验方法.混合量热法是根据能量守恒对整个系统进行热量衡算进而计算出水合物分解热的一种方法,并采用此方法测量了四氢呋喃(Tetrahydro furan,THF)水合物和一氟二氯乙烷(HCFC-141b)... 提出了一种采用混合量热法测量常压下水合物分解热的实验方法.混合量热法是根据能量守恒对整个系统进行热量衡算进而计算出水合物分解热的一种方法,并采用此方法测量了四氢呋喃(Tetrahydro furan,THF)水合物和一氟二氯乙烷(HCFC-141b)水合物的分解热:常压下,相变点在4.4℃时,THF水合物分解热为(275.62±2.64)kJ/kg;相变点在8.4℃时,HCFC-141b水合物为(348.48±3.08)kJ/kg,与相关文献数据对比相对误差分别为2%、6.2%.考虑到THF与HCFC-141b各自物性,得到混合法分解实验中THF水合物和HCFC-141b水合物与热水的最佳质量比分别为1∶2和1∶2.5. 展开更多
关键词 混合量热法 水合物 分解热
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高压下南海神狐水合物区域海底沉积地层三轴力学性质初步测试 被引量:9
13
作者 关进安 卢静生 +2 位作者 梁德青 李栋梁 万丽华 《新能源进展》 2017年第1期40-46,共7页
为了解南海神狐海底含甲烷水合物沉积地层的工程地质和力学性质,使用钻取自当地的多孔沉积细砂,在可燃冰三轴原位力学测试平台上开展了当地环境下的含甲烷水合物沉积物试样的生成及随后的初步原位三轴力学测试。设计2℃和5℃两个环境,... 为了解南海神狐海底含甲烷水合物沉积地层的工程地质和力学性质,使用钻取自当地的多孔沉积细砂,在可燃冰三轴原位力学测试平台上开展了当地环境下的含甲烷水合物沉积物试样的生成及随后的初步原位三轴力学测试。设计2℃和5℃两个环境,设计围压为9 MPa^15 MPa,水合物含量为50%,测试结果表明试样轴向应力、轴差应力、弹性模量随围压变化表现基本相同,在12 MPa以前均随围压增大,在12 MPa^14 MPa间达到其峰值后下降;而应力–应变峰值不同,2℃时试样峰值强度展先降低然后再升高,而5℃时则为先升高然后再降低,相较而言在2℃时试样的变化比较平缓而在5℃时变化较大;同时2℃时试样的轴向应力、轴差应力和弹性模量比在5℃时更大,在2℃时和在15 MPa围压时该试样的应力/应变变化也比分别在5℃时和在10 MPa下大些,说明在高围压和低温度时含甲烷水合物沉积物力学强度更大。高压低温环境下含水合物沉积地层更可能展现出弹塑性力学特征。 展开更多
关键词 南海神狐海域 含水合物沉积物 三轴力学测试 围压 力学强度
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甲烷水合物分解过程的微尺度测量 被引量:7
14
作者 周雪冰 刘婵娟 +1 位作者 罗金琼 梁德青 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1042-1047,共6页
实验采用激光拉曼和X射线粉末衍射(PXRD)在253 K,常压条件下对甲烷水合物的分解过程分别进行了原位测量。研究发现,位于表层的甲烷水合物在前30~50 min内发生分解并生成Ⅰh冰相,随后表层冰相对内层水合物相的包覆引起了"自保护&qu... 实验采用激光拉曼和X射线粉末衍射(PXRD)在253 K,常压条件下对甲烷水合物的分解过程分别进行了原位测量。研究发现,位于表层的甲烷水合物在前30~50 min内发生分解并生成Ⅰh冰相,随后表层冰相对内层水合物相的包覆引起了"自保护"效应的产生并导致甲烷水合物分解速率显著降低。分解过程中,甲烷在水合物大小笼中的含量之比始终保持在3.2左右,同时水合物晶面特征峰峰面积也按照相同的曲线下降,表明甲烷水合物以晶胞为单位进行整体分解。Ⅰh冰的各个晶面特征峰峰面积差异化的增长曲线表明形成的Ⅰh冰相倾向于片状生长,有助于在水合物表面生成一层冰膜,进而产生"自保护"效应。 展开更多
关键词 甲烷 水合物 动力学 微尺度
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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 被引量:3
15
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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3A分子筛存在下四氢呋喃水合物的界面生长
16
作者 臧小亚 董福海 +1 位作者 梁德青 樊栓狮 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1466-1470,共5页
通过在显微镜下观测加入3A分子筛粉末后的四氢呋喃(THF)-水体系的水合物生成过程,测量水合物生成时水合物相的界面移动速度.实验结果表明:在不同温度下水合物界面的生长速度都具有一致的规律,而且随温度变化不大,最大值约为1.1μm/s;同... 通过在显微镜下观测加入3A分子筛粉末后的四氢呋喃(THF)-水体系的水合物生成过程,测量水合物生成时水合物相的界面移动速度.实验结果表明:在不同温度下水合物界面的生长速度都具有一致的规律,而且随温度变化不大,最大值约为1.1μm/s;同时界面生长速度随着反应进行而慢慢降低. 展开更多
关键词 四氢呋喃水合物 移动界面 生长速度 3A分子筛
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SDS对甲烷水合物生成动力学和微观结构的影响 被引量:13
17
作者 丁家祥 史伶俐 +1 位作者 申小冬 梁德青 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期4802-4808,共7页
表面活性剂是促进水合物生成的有效手段之一。在高压反应釜中研究了十二烷基硫酸钠(SDS)对水合物生成过程的动力学影响,利用XRD和拉曼光谱探究了SDS存在条件下水合物的微观结构。宏观结果表明SDS缩短了诱导时间,加快了水合物生长速率。... 表面活性剂是促进水合物生成的有效手段之一。在高压反应釜中研究了十二烷基硫酸钠(SDS)对水合物生成过程的动力学影响,利用XRD和拉曼光谱探究了SDS存在条件下水合物的微观结构。宏观结果表明SDS缩短了诱导时间,加快了水合物生长速率。微观结果表明SDS没有影响s I型水合物的晶型结构,晶面间距与理想s I型水合物及纯水甲烷对比误差在千分之几。水合物中甲烷在大笼小笼中的拉曼位移分别为2904和2915 cm-1,SDS没有改变大笼小笼结构。大笼绝对占有率(?L)接近饱和时,SDS可以进一步提高小笼绝对占有率(?S),从微观角度证明了SDS可以减少水合数,提高储气率。 展开更多
关键词 水合物 表面活性剂 储气率 动力学 绝对占有率
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降压开采过程中含水合物沉积物的力学特性研究 被引量:10
18
作者 吴起 卢静生 +1 位作者 李栋梁 梁德青 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4508-4516,共9页
天然气水合物是一种潜在的能源资源,开采过程中,水合物的分解会造成工程和地质等安全隐患。为研究降压开采过程中多因素综合影响条件下沉积物的力学性质,在自主研发的低温高压三轴仪上进行了不同围压条件下含水合物沉积物的剪切试验。... 天然气水合物是一种潜在的能源资源,开采过程中,水合物的分解会造成工程和地质等安全隐患。为研究降压开采过程中多因素综合影响条件下沉积物的力学性质,在自主研发的低温高压三轴仪上进行了不同围压条件下含水合物沉积物的剪切试验。试验结合常规三轴剪切及一个试样多级加荷的方法,并加入了水合物的降压分解过程。结果表明:水合物的存在可以显著提高沉积物的抗剪强度。在降压分解过程中,含水合物沉积物试样的力学强度受到有效围压和孔隙中水合物含量的综合影响。前期试样由于孔隙压力降低导致有效围压大幅增加,试样抗剪强度增大,后期由于水合物含量的大幅降低,试样在较高有效围压下抗剪强度下降。有效围压对含水合物沉积物试样的体积应变有较大的影响,较高的有效围压会导致含水合物试样产生显著的剪缩现象。 展开更多
关键词 含水合物沉积物 降压开采 力学特性 三轴剪切试验
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水合物法模拟海底封存CO_(2)气体的实验 被引量:10
19
作者 姚远欣 周雪冰 +1 位作者 李栋梁 梁德青 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期3489-3498,共10页
向海底地层和枯竭油气藏中注入CO_(2)气体形成稳定的CO_(2)水合物是一种极具前景的CO_(2)封存技术。为了进一步探究这一技术,本文利用水合物法进行了多组3MPa、5℃天然湿砂的CO_(2)封存实验模拟。初始水饱和度设置为10%、40%、70%,分别... 向海底地层和枯竭油气藏中注入CO_(2)气体形成稳定的CO_(2)水合物是一种极具前景的CO_(2)封存技术。为了进一步探究这一技术,本文利用水合物法进行了多组3MPa、5℃天然湿砂的CO_(2)封存实验模拟。初始水饱和度设置为10%、40%、70%,分别进行了纯水封存实验和3.5%(质量分数)NaCl溶液的封存实验,还利用自主研发的反应釜系统探索了3种不同进气方向(顶部进气、横置进气、底部进气)下的CO_(2)封存效果。结果发现横置进气的封存量普遍大于顶部进气的封存量,底部进气的封存量最小,而且横置进气的封存速度最快;初始水饱和度越高,水合物饱和度就越高,但水合物转化率越低,CO_(2)固态封存比例也越低;与纯水实验相比,盐的存在降低了CO_(2)的封存量,固态封存比例也会低于纯水实验,但封存速度更快。本文为实际工程操作时合理控制封存地层水饱和度、盐度以及合适的进气方向提供了依据。 展开更多
关键词 二氧化碳 水合物 海洋封存 沉积物 反应动力学
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多壁碳纳米管对CH_4-CO_2-TBAB水合物的促进作用 被引量:12
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作者 盛淑美 章冶 +2 位作者 李栋梁 梁德青 吴小平 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期51-56,共6页
碳纳米管具有良好的传热能力,能够迅速转移出水合物生成过程中产生的热量。同时碳纳米管巨大比表面积能为水合物提供更多的成核位点。因此,碳纳米管被广泛应用在水合物技术中以解决水合物生成较慢的问题。本文研究了多壁碳纳米管对CH_4-... 碳纳米管具有良好的传热能力,能够迅速转移出水合物生成过程中产生的热量。同时碳纳米管巨大比表面积能为水合物提供更多的成核位点。因此,碳纳米管被广泛应用在水合物技术中以解决水合物生成较慢的问题。本文研究了多壁碳纳米管对CH_4-CO_2-TBAB水合物生成过程的影响。研究表明,在生成水合物的混合气体体系中加入多壁碳纳米管,不同浓度的多壁碳纳米管的存在对混合气体水合物的相平衡曲线均没有影响;但能显著降低生成水合物所需要的诱导时间,且随着碳纳米管浓度的增加,诱导时间逐渐变短;并且生成水合物的气体消耗量增加,并且碳纳米管浓度越大,气体消耗量越大。这说明碳纳米管的加入能增加水合物体系的储气能力。 展开更多
关键词 多壁碳纳米管 水合物生成 促进作用
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