天然气水合物开采物理模拟与数值模拟研究

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1、中国石油大学（华东）博士学位论文天然气水合物开采物理模拟与数值模拟研究姓名：李淑霞申请学位级别：博士专业：油气田开发工程指导教师：陈月明20060401独创性声明我呈交的学位论文是在导师指导下个人进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其袍入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得其它学位或证书恧使耀过的毒孝辩。与我一目王馋鲶同志对本磺究所傲的饪何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示丁谢意。特此声明。声明人(签名)．痊逊l塞j伪i年≯月f，Et关于论文使用授权的说明本人完全了解中国磊油大学有关保留、使用学位论文的规定，

2、即：学校有权保留送交学位论文的复印件，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其毯复毒l手段僚存学链论文。特j迦说明。说明人(签名)危盛辨教师(签名)壁坠旃々肿吕摘要天然气水合物被认为题2l世纪豹一种优质、洁净能源，因为葜储量太、能量蜜发夫、攫垒臻莛爨分毒广，垦藏毫萼l起檄器各嚣政府憨芙注，瓣天然气零念物基础性质发其开采技术的研究具育霪鬻的懋论和瑷菇；意义。本论文锌霹天然气承念蘩蕊嚣慕进行戆理筷嚣张数篷筷熬戮嚣。磅裁了一套国内领先的天然气水合物歼采模拟实验系统。描述了含天然气水台物的多孔介质的魏隙度、渗透率、饱和魔等开采熬酝g

3、参数。实验得到了壤砂横型中天然气承合甥戆稳警籀爨线，与裁入疆究缝粱黠珑窃仓较磐，验{歪了实验系缝戆霹嚣热。蓄次系统璁送行7缕砂挨篷中天然气承台扬酌驿压、热热及淀纯鬈裁开采戆黪攒镤擞实验，分析了开采动态及影响因索。在本实验条件下：降驻幅度盘要影响最终产出气体的总爨；降压遮壤越大，产气速率越丈。淀热水开聚时热静缘推进遂发主要受蕊承接进速瘦控截；注热承潼度瓣产气速率麓影凌蔹孛；浚熬农速囊越大，产气速率峰值越高；零宓骏系统热瀵损失大，换热效率和热刹用翠小。注化学剂能键使天然气承合物俊速分解，毽经济成本太高。考虑承，气、窳会甥曼摆，承、甓、窳舍秘三令缝分，羧攥矮餐守毽秘貔墓守滚琢

4、毽，考瘩天然气求会锈在多戴夯覆孛熬稳乎德稻务释动力学，建立了嚣肉领先的天然气水合物降压及加热开采的数学模型。利用该模型时降压、加热物理撰毅实验维黎进行了撅合，验证了数学模滋豹准确健。在魏基懿上，对天然气农会躲藏降愿及热熬嚣采遂移了参鼗敏感挂势褥，缝蒺裹疆；终爨嚣采懿敏感瓣豢有渗透警、裙始农会戆锪器度、窭爨潦压力、渗逶器下降据数、承含魏势瓣速度常数等，加热开采的敏感因素有水台物藏初始温脱、砂岩的导热系数和比热镩。对不两类型天然气忒台褥藏煞开采效渠避撵了模拟诗算，缝粟袭褥；有下伏气藏静天然气承台物藏与缝气藏相沈，产气速率更奇，暴积产气量受丈，储嚣蔗力降低瑟馒。笼下扶气藏的天

5、然气承合黪藏与蠢下伏气藏戆水会甥激糕魄，产气速率及鬃积产气蹙均较低。关键词：天然气水台物，降压，加热，物理摸叛，数值模锨TheStudyofPhysicalandNumericalSimulationontheExploitationofNaturalGasHydratesPh．D．Candidate：Li，Shuxia(PetroleumEngineering)Advisor：Chen，Yueming(ChinaUniversityofPetroleum)AbstractNaturalgashydrate州G聊isahi曲qualityandcleanenergyre

6、sourceforthe214centuryasrespected．Ithashigherenergydensitywithhugereservesandiswidelydistributedallovertheworld．ItisSOattractivetllatmanyresearchprogramsarecarriedoutwithgovernmentalsupport．nestudiesonthebasicpropertiesandproductiontechniquesofNGHareveryimportantintheoreticalandpractical

7、aspects．physicalandnumericalsimulationsonNGHproductionwereconductedusinganewtypeofapparatusself-designed．ThebasicparametersonNGHproductioninporousmediaweredescribed．ThephaseequilibriumcurvesofNGHinsand-packedporousmediaweremeasured，whichareveryconsistentwithotherresearche