多孔介质中甲烷水合物形成与分解实验研究

doi:10.7623/syxb200904019

石油学报 ›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (4): 583-587.DOI: 10.7623/syxb200904019

多孔介质中甲烷水合物形成与分解实验研究

任韶然, 刘建新, 刘义兴, 樊泽霞, 刘永军, 左景栾, 于洪敏

中国石油大学石油工程学院, 山东东营, 257061

收稿日期:2008-09-03 修回日期:2008-12-25 出版日期:2009-07-25 发布日期:2010-05-21
作者简介:任韶然,男,1960年9月生,1982年毕业于华东石油学院,现为中国石油大学(北京)石油工程学院教授,主要研究方向为提高采收率及水合物开采机理研究.E-mail:rensr@hdpu.edu.cn
基金资助:
国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA09209);中国石油化工股份有限公司"天然气水合物开发前期研究"项目(P06070)联合资助.

Experimental study on formation and dissociation of methane hydrate in porous media

REN Shaoran, LIU Jianxin, LIU Yixing, FAN Zexia, LIU Yongjun, ZUO Jingluan, YU Hongmin

School of Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Dongying 257061, China

Received:2008-09-03 Revised:2008-12-25 Online:2009-07-25 Published:2010-05-21

摘要/Abstract

摘要： 基于实际海洋水合物资源的赋存状态及温度、压力条件,在人工多孔介质中物理模拟海底水合物稳定带的水合物藏进行了水合物的形成与分解的实验研究。分析甲烷水合物在多孔介质中的形成与降压开采过程,揭示了其温度、压力和产气速率的变化规律。采用逐步降压的方法测定了多孔介质中水合物在特定温度下最小分解推动力,比较了不同降压模式下的累计产气量。结果表明,水合物形成过程中通过不断注水保持系统压力,甲烷可完全生成水合物,最终水合物藏中仅有水和水合物两相;实验条件下水合物的分解主要受压差影响,压差越大,分解速率越大,累计产气量越高;在一定温度下水合物的分解需有一个最小推动力。比较不同降压模式发现,累计产气量只与压差有关,而与降压模式无关。

关键词: 甲烷, 气体水合物, 水合物形成和分解, 水合物资源, 多孔介质, 实验研究

Abstract: The formation and dissociation of methane hydrate in subsea sediments were experimentally studied in porous media under simulated hydrate stability zone conditions for subsea hydrate resources.The changes of pressure,temperature and gas-production rate during hydrate dissociation were investigated under various conditions of hydrate formation and dissociation.The driving force (drawdown pressure) for hydrate dissociation was studied using a step depressurization procedure.The cumulative gas production rates under different depressurization modes were compared to reveal the mechanism of gas production in hydrate-bearing sediments.The experimental results show that the dissociation rate of hydrate mainly depends on the pressure drop.High pressure-drop can result in high dissociation rate and gas recovery.A minimum driving force is required for hydrate dissociation under certain temperatures.The cumulative gas production rate is related with the total pressure drop,but not affected by the depressurization modes.

Key words: methane, gas hydrate, hydrate formation and dissociation, hydrate resource, porous media, experimental study

中图分类号:

TE662.8

任韶然, 刘建新, 刘义兴, 樊泽霞, 刘永军, 左景栾, 于洪敏. 多孔介质中甲烷水合物形成与分解实验研究[J]. 石油学报, 2009, 30(4): 583-587.

REN Shaoran, LIU Jianxin, LIU Yixing, FAN Zexia, LIU Yongjun, ZUO Jingluan, YU Hongmin. Experimental study on formation and dissociation of methane hydrate in porous media[J]. Editorial office of ACTA PETROLEI SINICA, 2009, 30(4): 583-587.

[1]	王瀚, 苏玉亮, 王文东, 李冠群, 张琪. 基于格子Boltzmann方法的页岩纳米多孔介质流体流动模拟[J]. 石油学报, 2023, 44(3): 534-544.
[2]	刘香禺, 张烈辉, 李树新, 张介辉, 赵玉龙, 张芮菡, 郭晶晶, 唐慧莹, 张帆. 考虑页岩多重吸附机制的超临界甲烷等温吸附模型[J]. 石油学报, 2022, 43(10): 1487-1499.
[3]	任俊豪, 任晓海, 宋海强, 韩登林, 王晨晨, 盛广龙, 吕伟峰. 基于分子模拟的纳米孔内甲烷吸附与扩散特征[J]. 石油学报, 2020, 41(11): 1366-1375.
[4]	胡伟, 吕成远, 伦增珉, 王锐, 杨阳, 肖朴夫. 致密多孔介质中凝析气定容衰竭实验及相态特征[J]. 石油学报, 2019, 40(11): 1388-1395.
[5]	任福深, 方天成, 程晓泽, 常玉连. 粒子射流冲击下破岩应力分析与破岩区域[J]. 石油学报, 2018, 39(9): 1070-1080.
[6]	朱汉卿, 贾爱林, 位云生, 贾成业, 袁贺, 刘畅. 蜀南地区富有机质页岩孔隙结构及超临界甲烷吸附能力[J]. 石油学报, 2018, 39(4): 391-401.
[7]	于晓聪, 杨进, 阚长宾, 胡昌蓬, 吴旭东, 许发宾, 张超, 李磊, 黄亮. 深水井筒环空圈闭压力单向控制机理[J]. 石油学报, 2018, 39(3): 335-340,364.
[8]	孙斌, 李金珊, 承磊, 杨青, 田文广, 黎霞, 陈浩, 祁灵. 低阶煤生物采气可行性——以二连盆地吉尔嘎朗图凹陷为例[J]. 石油学报, 2018, 39(11): 1272-1278,1291.
[9]	齐义彬, 郑承纲, 计秉玉, 吕成远, 伦增珉, 马涛. 微生物电解池强化残余油微生物气化速率[J]. 石油学报, 2018, 39(1): 101-108.
[10]	王韧, 宁伏龙, 刘天乐, 张凌, 孙慧翠, 彭力, 郭东东, 蒋国盛. 游离甲烷气在井筒内形成水合物的动态模拟[J]. 石油学报, 2017, 38(8): 963-972.
[11]	杨帆, 沈忠民, 汤玉平, 许科伟, 顾磊, 高俊阳. 准噶尔盆地春光探区油气微生物指示[J]. 石油学报, 2017, 38(7): 804-812.
[12]	狄勤丰, 张景楠, 叶峰, 王文昌, 陈会娟, 华帅. 驱替过程中重力舌进特征的核磁共振可视化实验[J]. 石油学报, 2017, 38(10): 1183-1188.
[13]	毕永强, 俞理, 修建龙, 伊丽娜, 黄立信, 王天源. 采油微生物在多孔介质中的迁移滞留机制[J]. 石油学报, 2017, 38(1): 91-98.
[14]	熊健, 刘向君, 梁利喜. 甲烷在蒙脱石狭缝孔中吸附行为的分子模拟[J]. 石油学报, 2016, 37(8): 1021-1029.
[15]	何延龙, 蒲春生, 景成, 谷潇雨, 刘洪志, 崔淑霞, 李晓, 宋俊强. 基于Hoshen-Kopelman算法的三维多孔介质模型中黏土矿物的构建[J]. 石油学报, 2016, 37(8): 1037-1046.

多孔介质中甲烷水合物形成与分解实验研究

Experimental study on formation and dissociation of methane hydrate in porous media

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