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含天然气水合物沉积物分解过程的有限元模拟

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 06:01:56
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含天然气水合物沉积物分解过程的有限元模拟【摘要】:温度和压力的变化会引起含天然气水合物沉积物的分解,其过程伴随着相态转换、孔隙水压力和气压力耗散、热传导、骨架变形等过程的相互耦合作

【摘要】:温度和压力的变化会引起含天然气水合物沉积物的分解,其过程伴随着相态转换、孔隙水压力和气压力耗散、热传导、骨架变形等过程的相互耦合作用。基于多孔介质理论建立了描述含天然气水合物沉积物分解过程的数学模型,考虑了水合物分解产生的水、气流动、水合物相变和分解动力学过程、热传导、骨架变形等过程的耦合作用。基于有限元法,建立了模拟水合物分解过程的数值模型,并编制了计算机分析程序。通过对降压法和升温法开采过程的数值模拟,揭示了在水合物分解过程中沉积物储层的变形、压力、温度等因素的变化规律。结果表明:降压法和升温法都会导致储层变形以及产生超孔隙压力,但两种方法作用效果不同;同时,水合物分解过程包含渗流及热传导作用。 【作者单位】: 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室;
【关键词】含天然气水合物沉积物 降压法 升温法 有限元法
【基金】:国家自然科学基金(No.41102199) 中国科学院知识创新工程重要方向项目(No.KZCX2-YW-JS108)资助 岩土力学与工程国家重点实验室前沿领域探索项目(No.SKLQ014)
【分类号】:P744.4
【正文快照】: 1引言天然气水合物是由甲烷等小分子气体在一定的低温和高压条件下与水分子形成的类冰状化合物,它一般赋存于深部海底或大陆永久冻土带的沉积物中。天然气水合物被认为是21世纪最重要的油气替代能源之一,具有储量大、能量密度大、分布广的特点,因而具有巨大的开发前景[1]。天

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