储气罐中天然气水合物生成的温度特性研究 被引量：3

1

作者 杨波 李小森 +3 位作者 李茂东 杜南胜 林金梅 汪文锋 《天然气与石油》 2014年第5期1-4,7,共4页

为了研究储气罐中天然气水合物生成的温度变化特征,利用自制的天然气水合物三维模拟装置从甲烷气体和水溶液中成功生成了甲烷水合物,通过温度-压力变化对甲烷水合物在多孔介质中的整个生成过程进行了研究。实验结果表明,注气从垂直中心... 为了研究储气罐中天然气水合物生成的温度变化特征,利用自制的天然气水合物三维模拟装置从甲烷气体和水溶液中成功生成了甲烷水合物,通过温度-压力变化对甲烷水合物在多孔介质中的整个生成过程进行了研究。实验结果表明,注气从垂直中心井注入,导致中心区域温度升高,并向四周蔓延,水合物从中心井往外聚集。由于多孔介质的毛细管作用,甲烷水合物在多孔介质中产生爬壁效应,外侧水合物生成较多,在多孔介质中呈不均匀分布。 展开更多

关键词 储气罐 天然气水合物 多孔介质 温度 压力

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电阻率在天然气水合物三维生成及开采过程中的变化特性模拟实验 被引量：19

2

作者 李小森 冯景春 +1 位作者 李刚 王屹 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期18-23,共6页

为获取更多的清洁高效能源,全球范围内都正在开展与天然气水合物(以下简称水合物)开采相关的研究,其中电阻率作为表征水合物变化的一个重要参数也被纳入了重点研究范畴,但其在水合物三维生成及开采过程中的变化特性尚未见报道。为了得... 为获取更多的清洁高效能源,全球范围内都正在开展与天然气水合物(以下简称水合物)开采相关的研究,其中电阻率作为表征水合物变化的一个重要参数也被纳入了重点研究范畴,但其在水合物三维生成及开采过程中的变化特性尚未见报道。为了得到三维系统下水合物的电阻率变化数据,利用三维水合物反应釜,实验室模拟研究了水合物在多孔介质中生成及利用双水平井注热开采实验过程中电阻率的变化特性。结果发现:①电阻率总体上随着水合物的生成而升高,随着其分解而下降;②电阻率与水合物饱和度并不呈完全的线性关系,当水合物饱和度升高到一定程度时,电阻率变化减缓;③在水合物生成过程中发现水合物生成存在"爬壁效应"——水合物在多孔介质中的生成并不同步,水合物在边界区域明显多于中心区域;④在水合物开采过程中发现电阻率不仅随水合物分解的变化而变化,而且还与开采过程中的流体流动有着较大关系,所以利用电阻率作为水合物开采的特征指标时需要先排除流体流动的干扰。 展开更多

关键词 天然气水合物 三维 生成及开采 实验室模拟 电阻率 变化特性 饱和度 流体流动

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孔板气泡法缩短天然气水合物形成诱导期 被引量：16

3

作者 周春艳 郝文峰 冯自平 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期27-29,共3页

为缩短天然气水合物形成诱导期,基于气液两相流原理和天然气水合物形成条件,提出从高压反应釜底部进气,利用孔板鼓泡来增大气液接触面积,增强气体对液体的扰动,从而缩短天然气水合物形成诱导期的动态方法。据此,建立带有机玻璃视窗的高... 为缩短天然气水合物形成诱导期,基于气液两相流原理和天然气水合物形成条件,提出从高压反应釜底部进气,利用孔板鼓泡来增大气液接触面积,增强气体对液体的扰动,从而缩短天然气水合物形成诱导期的动态方法。据此,建立带有机玻璃视窗的高压反应釜实验系统,在浓度为280 ppm十二烷基硫酸钠(SDS)促进剂水溶液中进行天然气水合物生成动态实验(反应釜底部进气)和静态实验(反应釜顶部进气)。结果表明,使用此法,一定压力(P=4.15 MPa)和温度(T=274.05 K)下,相比于静态实验(P=4.30 MPa,T=273.95 K),天然气水合物形成诱导期可缩短约2/3,尽管其它条件相同时,理论上后者的温度和压力更有利于天然气水合物的形成;此外,实验结果还表明,一定反应条件下,天然气水合物形成诱导期受通气状况的影响,实验中,通过控制气流速率,一方面可控制气泡直径(气泡直径越小,气液接触面积越大);另一方面可延长通气时间(增加了气体对液体的持续扰动)。这二者都有助于缩短天然气水合物形成诱导期。 展开更多

关键词 水合物形成 诱导期 缩短 孔板 气泡法 天然气水合物 十二烷基硫酸钠 高压反应釜 接触面积 静态实验 气泡直径 气液两相流 形成条件 动态方法 实验系统 有机玻璃 动态实验 反应条件 气流速率 通气时间 进气 水溶液 促进剂

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热力法开采天然气水合物的数学模拟 被引量：15

4

作者 唐良广 李刚 +1 位作者 冯自平 樊栓狮 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期105-107,共3页

将天然气水合物在热力作用下的分解过程看作一个移动界面问题,即热力开采过程中整个水合物藏可分为分解区和水合物区。通过适当简化,建立了分解区和水合物区的传热模型,并严格推导了模型的解析解。使用模型分别模拟注入蒸气和热水条件... 将天然气水合物在热力作用下的分解过程看作一个移动界面问题,即热力开采过程中整个水合物藏可分为分解区和水合物区。通过适当简化,建立了分解区和水合物区的传热模型,并严格推导了模型的解析解。使用模型分别模拟注入蒸气和热水条件下开采天然气水合物的两个实例,得到分解区和水合物区温度场随时间变化的规律。在此基础上,分析了水合物热力开采过程中热量的有效利用率,即用于水合物分解的热量与输入的总热量的比值。模型计算结果表明,在相同条件下,注入热水比注入蒸气将能获得更高的热量有效利用率。在给定的条件下,注入蒸气和热水开采过程的热量的有效利用率分别为0.349和0.465。另一个方面,该比值与水合物地层的物性参数(如水合物的饱和度、分解区域的热传导系数等)有很大的关系,地层水合物饱和度越高,分解区的热传导系数越小,则热量的有效利用率越高。 展开更多

关键词 天然气 水合物 开发 热力学 数学模型

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聚乙烯吡咯烷酮抑制水合物生成研究 被引量：14

5

作者 唐翠萍 樊栓狮 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期125-128,共4页

对聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在4℃、8.27MPa附近压力下对天然气水合物的抑制性能进行了实验,结果表明,PVP可以明显抑制水合物的生成,但不同分子量段的PVP有着不同的抑制效果:PVPK17因为分子量太小,几乎没有抑制作用;PVPK30有一定的抑制作用;... 对聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在4℃、8.27MPa附近压力下对天然气水合物的抑制性能进行了实验,结果表明,PVP可以明显抑制水合物的生成,但不同分子量段的PVP有着不同的抑制效果:PVPK17因为分子量太小,几乎没有抑制作用;PVPK30有一定的抑制作用;而PVPK90则有着很好的抑制效果,能在实验条件下抑制1200min没有水合物的生成。另外发现,不同浓度的PVP对天然气水合物的抑制效果也不相同:对于PVPK30,1%浓度比0.5%浓度的抑制效果好;而对于PVPK90,则1%浓度的抑制效果比0.5%和2%浓度的要好。 展开更多

关键词 天然气 水合物 动力学 抑制剂 聚乙烯吡咯烷酮 分子量 浓度 效果

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海洋渗漏型天然气水合物开采的新模式 被引量：17

6

作者 唐良广 冯自平 +1 位作者 李小森 樊栓狮 《能源工程》 2006年第1期15-18,共4页

针对海洋渗漏型天然气水合物含量高、成藏浅、产出集中的特点，结合深海开采金属锰结核的方法。提出了一种全新的水合物开采模式，即用水力法提升水舍物。同时对该种方法的能量效率和产量进行了简单的评估。模型计算表明，该种开采方法... 针对海洋渗漏型天然气水合物含量高、成藏浅、产出集中的特点，结合深海开采金属锰结核的方法。提出了一种全新的水合物开采模式，即用水力法提升水舍物。同时对该种方法的能量效率和产量进行了简单的评估。模型计算表明，该种开采方法具有产量大、能耗低的优点，在提升海底1000m的水合物时，即使水合物含量低至20％，其能量效率仍可高达60，远远高于注热开采的7-12的能量效率。 展开更多

关键词 天然气水舍物 渗漏系统 水力提升

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海洋渗漏型天然气水合物气力提升特性模型分析 被引量：2

7

作者 沈志远 冯自平 +1 位作者 唐良广 樊栓狮 《能源工程》 2007年第2期17-21,共5页

运用多相流体动力学理论,建立了气力提升开采海洋渗漏型天然气水合物系统工艺参数的数学分析模型。结合实际水合物藏开采条件,分析了气力提升系统主要工艺参数之间的关系及对提升动态特性的影响规律。在此基础上,对气力提升方法的能量... 运用多相流体动力学理论,建立了气力提升开采海洋渗漏型天然气水合物系统工艺参数的数学分析模型。结合实际水合物藏开采条件,分析了气力提升系统主要工艺参数之间的关系及对提升动态特性的影响规律。在此基础上,对气力提升方法的能量效率进行了计算评估。计算结果表明,该种开采方法的能量效率远高于传统的注热开采方法。 展开更多

关键词 天然气水舍物 渗漏系统 气力提升 多相流

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5A分子筛粉末对四氢呋喃水合物的生成及分解过程的影响 被引量：10

8

作者 臧小亚 梁德青 +1 位作者 樊栓狮 唐翠萍 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1047-1052,共6页

在低于0℃和常压下,将粉碎并筛分后的成型5A分子筛粉末加入四氢呋喃-水(二者质量比为19∶81)体系中,用显微镜观察5A分子筛粉末的存在对四氢呋喃水合物生成和分解过程的影响.结果表明,5A分子筛粉末能够促进四氢呋喃水合物的生成.5A分子... 在低于0℃和常压下,将粉碎并筛分后的成型5A分子筛粉末加入四氢呋喃-水(二者质量比为19∶81)体系中,用显微镜观察5A分子筛粉末的存在对四氢呋喃水合物生成和分解过程的影响.结果表明,5A分子筛粉末能够促进四氢呋喃水合物的生成.5A分子筛粉末存在下,四氢呋喃水合物生成方式主要表现为两种,脉状生成和块状生成;同时5A分子筛粉末能够提高四氢呋喃水合物结晶所需要的温度,降低四氢呋喃水合物的分解温度;而且5A分子筛粉末粒径的大小及分布对四氢呋喃水合物生成及分解的特性也有很大影响. 展开更多

关键词 5A分子筛 四氢呋喃水合物 生成 分解

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3A型分子筛对四氢呋喃水合物分解的影响 被引量：7

9

作者 臧小亚 梁德青 樊栓狮 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期29-34,共6页

在常压下,将粉碎并筛分后的成型3A分子筛粉加入四氢呋喃-水(二者质量比为19:81)体系中,然后将体系温度从室温降低到零下5度,等水合物形成后将体系温度回升,用显微镜观察四氢呋喃水合物的生成及分解过程,并与未加3A分子筛的体系进行比较... 在常压下,将粉碎并筛分后的成型3A分子筛粉加入四氢呋喃-水(二者质量比为19:81)体系中,然后将体系温度从室温降低到零下5度,等水合物形成后将体系温度回升,用显微镜观察四氢呋喃水合物的生成及分解过程,并与未加3A分子筛的体系进行比较。结果发现,THF水合物的分解过程可以分为大概2个阶段,即客体分子脱离区和晶体分解区;同时,3A分子筛的加入能够显著降低四氢呋喃水合物的分解温度,降低的幅度约为0.6℃。 展开更多

关键词 热工学 水合物 分解 四氢呋喃

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CH_3COONa·3H_2O相变蓄热性能研究 被引量：15

10

作者 石海民 梁德青 +1 位作者 4李栋梁 唐翠萍 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期8-11,17,共5页

以三水醋酸钠(CH3COONa·3H2O)为蓄热基质,通过大量实验,遴选合适的抗沉淀剂和成核剂,配成相变温度约55℃、过冷度小于2℃的蓄热材料。对该材料的蓄热性能进行研究表明,该材料相变热可达238J/g,导热系数为1.072W/m·K(30℃时),... 以三水醋酸钠(CH3COONa·3H2O)为蓄热基质,通过大量实验,遴选合适的抗沉淀剂和成核剂,配成相变温度约55℃、过冷度小于2℃的蓄热材料。对该材料的蓄热性能进行研究表明,该材料相变热可达238J/g,导热系数为1.072W/m·K(30℃时),可用于空调冷凝热回收系统。 展开更多

关键词 工程热物理 相变蓄热 三水醋酸钠

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微波场中乙烷及丙烷气体水合物的分解特性 被引量：4

11

作者 何松 梁德青 +1 位作者 李栋梁 马隆龙 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1473-1480,共8页

研究了2.45GHz微波场中I型乙烷水合物及II型丙烷水合物的热激分解过程,基于晶体表面两步分解机制的动力学模型,结合传热传质分析了其分解特性.结果表明:水合物在微波场中的加热分解是一个与实际微波电磁场相互耦合的过程,微波体积加热... 研究了2.45GHz微波场中I型乙烷水合物及II型丙烷水合物的热激分解过程,基于晶体表面两步分解机制的动力学模型,结合传热传质分析了其分解特性.结果表明:水合物在微波场中的加热分解是一个与实际微波电磁场相互耦合的过程,微波体积加热的特点强化了水合物颗粒表层的传热传质过程,时间累积的热效应增大了水合物晶体破解速率;在120至540W入射功率下,乙烷、丙烷水合物气化速率分别达到0.109-0.400mol·min-·1L-1及0.090-0.222mol·min-1·L-1.在一定范围内增大微波功率可显著提高水合物分解速率,其中乙烷水合物一直处于功率主控区,丙烷水合物更早进入功率和分解动力机制共同控制区. 展开更多

关键词 水合物 乙烷 丙烷 微波 分解

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三维实验模拟垂直井和水平井降压开采水合物 被引量：4

12

作者 冯景春 李小森 +3 位作者 李刚 王屹 张郁 陈朝阳 《新能源进展》 2014年第3期216-220,共5页

为了研究降压法在不同井网布置条件下开采天然气水合物的机理,在水合物三维实验模拟平台中进行了垂直井和水平井降压开采实验,获得了两种布井方式的产气、产水、温度变化和三维温度空间分布情况。研究表明,在该实验条件下,利用水平井开... 为了研究降压法在不同井网布置条件下开采天然气水合物的机理,在水合物三维实验模拟平台中进行了垂直井和水平井降压开采实验,获得了两种布井方式的产气、产水、温度变化和三维温度空间分布情况。研究表明,在该实验条件下,利用水平井开采水合物的平均产气速率是垂直井的1.48倍,但水平井开采的产水量较大,垂直井开采的产水量则很小。三维温度分布图表明,开采过程中全釜的温度同步下降,水合物在反应釜内均匀分解,反应釜四周的温度比反应釜中心温度高,热量从边界向釜中心传递。 展开更多

关键词 水合物 水平井 垂直井 三维 降压开采

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