旋转射流冲蚀天然气水合物试验及数值模拟研究

为探究适合南海天然气水合物特点的高效开发模式,对比分析了淹没围压条件下锥形射流和旋转射流冲蚀天然气水合物沉积物的成孔规律。首先,利用 LS-DYNA软件,建立了旋转/锥形射流冲蚀天然气水合物沉积物的拉格朗日–欧拉（ALE）流固耦合模型,分析了淹没、围压条件对旋转/锥形射流冲蚀天然气水合物沉积物效率的影响;然后,利用自主设计研制的天然气水合物生成及射流冲蚀可视试验装置,进行了天然气水合物沉积物生成及冲蚀试验,天然气水合物二次生成后,在冲蚀坑中注石膏,测量冲蚀孔孔深及孔径。对比分析数值模拟和室内试验结果发现:围压在增强天然气水合物沉积物强度的同时,抑制了射流扩散能力,降低了射流冲蚀天然气水合物沉积物的效率;在无围压和围压5 MPa条件下,旋转射流冲蚀天然气水合物沉积物体积分别是锥形射流的1.8和1.7倍。研究结果表明,对于泥质粉砂储层天然气水合物沉积物,旋转射流在保证冲蚀孔孔深的同时,具有比锥形射流更强的扩孔能力,这为固态流化法开采天然气水合物提供了依据。      

克拉玛依市小拐村村镇生态景观绿地规划与设计

村镇绿化在城镇化进程中起着重要的作用,它关系到村镇的可持续发展、村镇的长远利益及居民的切身利益,为农村城镇化进程提供了环境基础条件。本文从项目建设背景入手,介绍了项目设计目标、指导思想、主要技术路线及方法并提出了绿地系统设计方案。     

基于分子动力学模拟的天然气水合物空蚀作用规律

固态流化法开采天然气水合物（以下简称水合物）过程中，空化射流对水合物软质泥沙具有很强的破坏作用，然而，目前针对水合物的空蚀作用规律尚不明晰。为此，基于Ⅰ型水合物的晶体架构建立了水合物空蚀破坏模型，采用分子动力学模拟软件MaterialsStudio建立不同微观赋存环境下的水合物模型，分析了空泡近壁溃灭形成的空蚀微环境对水合物分解的作用规律，并将其与常规降压开采法下的水合物分解过程进行对比，进而研究了不同空蚀微环境和微观赋存环境对水合物分解的影响。研究结果表明：(1)空蚀微环境能够有效加快水合物的分解，模拟条件下分解速率可达常规降压开采法的22.5倍；(2)空蚀微环境温度的升高对水合物空蚀分解起正向促进作用，作用效果较压力更为显著；(3)空蚀微环境在低温高压情况时会抑制水合物的分解，特定温度下存在分解速率最快的冲击压力值；(4)不同微观赋存环境下水合物的分解特征不同，水环境下的水合物分解效果优于甲烷气体环境，但空蚀作用能降低该影响。结论认为：基于分子动力学的水合物空蚀作用研究成果，能够为空化效应在开发水合物过程中的应用提供理论支撑和技术支持。