甲烷水合物储气实验研究

利用甲烷水合物储气的实验装置，对高纯度甲烷（甲烷的体积分数为99.9%)气体的水合物形成过程进行了初步的实验研究，获得了水合物形成过程的耗气速度、储气密度与水合物形成条件（压力、表面活性剂种类、水量）的关系。研究结果有利于水合物储存天然气技术的推广和应用，对实现水合物技术的开发、利用和进一步研究水合物形成动力学具有重要价值。     

陕北某气田天然气水合物形成条件实验研究

利用可视化高压流体测试装置对陕北某气田天然气在-11～20℃的温度范围内水合物的形成条件进行了测定。实验结果表明压力的对数lgP与温度t呈线性关系，在-11～-1．8℃和1．8～20℃范围其斜率不同。另外还比较了气田试产井采出水和纯水2个体系的天然气水合物生成条件，结果显示含盐溶液水舍物生成的温度降可用冰点降来确定，同时给出了该气田天然气水合物形成条件的计算方法。     

根河盆地多年冻土区天然气水合物形成条件研究

根据2014年野外地质调查和室内样品测试结果,分析根河多年冻土区天然气水合物形成条件。根河盆地红水泉组、莫尔根河组、满克头鄂博组发育了大量有效烃源岩,具有良好的生烃潜力。其烃源岩有机质处于成熟—过成熟阶段,以Ⅲ型为主。盆地发育有断裂构造,研究区被断裂构造切割成多个断块,形成了良好的油气运移通道。冻土层发育良好,具备形成天然气水合物的地质条件。     

水合物生成表面活性剂研究进展

水合物因具有储能密度大、制备条件简单、存储稳定等优点,目前广泛应用于气体储运、气体分离、蓄冷等行业。然而纯水合物的生成速率不高和储气密度低是阻碍水合物技术进一步工业化应用的主要原因,研究表明向体系中添加促进剂可使这个问题得到有效缓解和改善。通过综述国内外各种离子型表面活性剂的研究进展,分析了其对水合物生成的相平衡条件、生成速率和储气密度的影响规律,阐述了各促进剂对水合物合成的促进机理,为水合物理论与技术的深入研究及工业化发展提供参考和借鉴。     

天然气水合物的生长动力学研究述评

对天然气水合物进行了介绍,从冰点以上和冰点以下两个温区对国内外水合物生长动力学的研究现状进行了分类与评述。对冰点以上晶体生长的动力学,从Vysniauskas ＆ Bishnoi模型、Lekvam ＆ Ruoff模型、Englezos模型、Englezos简化模型和Chen-Guo模型进行了讨论;对冰点以下的生长动力学,讨论了Sloan＆Fleyfel模型和Christiansen ＆ Sloan模型,对各自的优点进行了详细的分析,并指出了所存在的局限性。对水合物生成动力学的进一步研究进行了展望。同时还分析了临界成核半径和表面活性剂之间的关系。     

天然气水合物的预测与防治措施

水合物对天然气的开采，集输和加工等影响较大。文章介绍了水合物的结构，形成条件，总结了水合物的预测与防治办法。     

南祁连盆地冻土区天然气水合物形成机理研究

天然气水合物是继煤和石油之后的重要的、潜在的能源资源.介绍了天然气水合物在全球、我国陆域以及在南祁连盆地的分布.但是由于冻土区的气候环境、地质特征等复杂性,使得冻土区水合物的研究一时无法展开,文章详细分析了南祁连盆地的冻土区天然气水合物的形成条件、赋存环境,以及天然气水合物的形成与温度、压力、构造和沉积的关系,为我国其它冻土区天然气水合物的开发利用提供依据.     

DSC技术在天然气水合物研究中的应用

介绍了DSC技术的基本原理,在天然气水合物热力学研究、动力学研究、水合物抑制剂评价中的应用。DSC技术作为一种热分析方法,它具有试样微量化、不用溶剂、适用范围广、快速简便等优点,为探索天然气水合物的特性提供了又一种有效的技术手段。     

开发我国天然气水合物资源的探讨

天然气水合物因其蕴含着极丰富的甲烷,被认为是21世纪最具开发前景的能源,阐述了我国现有能源储量与能源需求状况,世界和我国天然气水合物的分布情况,世界上已成熟的勘察与开采方法,并对开发我国天然气水合物资源进行了探讨。     

Effect of surfactant Tween on induction time of gas hydrate formation

Acceleration of gas hydrate formation is important in preventing coal and gas outbursts and is based on a hydration mechanism. It becomes therefore necessary to investigate the effect of surfactants, acting as accelerants for hydrate formation, on induction time. We experimented with three types of a Tween solution with equal concentrations of 0.001 mol/L (T40, T40/T80 (1:1), T40/T80 (4:1)). By means of visual experimental equipment, developed by us, we measured generalized induction time using a Direct Observation Method. The experimental data were analyzed combined with a mass transfer model and a hydrate crystal nuclei growth model. Our major conclusions are as follows: 1) solubilization of surfactants produces supersaturated gas molecules, which promotes the mass transfer from a bulk phase to hydrates and provides the driving force for the complexation between host molecules (water) and guest molecules in a gas hydrate formation process; 2) when the solution of the surfactant concentration exceeds the critical micelle concentration (CMC), the surfactant in an aqueous solution will transform to micelles. Most of the gas molecules are bound to form clusters with water molecules, which promotes the formation of crystal nuclei of gas hydrates; 3) the surfactant T40 proved to have more notable effects on the promotion of crystal nuclei formation and on shortening the induction time, compared with T40/T80 (1:1) and T40/T80 (4:1).     

表面活性剂对气体水合物生成诱导时间的作用机理

利用可视化水合物实验设备,研究了摩尔浓度均为1.0×10-3mol/L的3组溶液(T40、T40/T80(1∶1)、T40/T80(4∶1))体系中表面活性剂对气体水合物生成诱导时间的影响,运用直接观测法测定了水合物广义诱导时间,基于物质传递模型、水合物晶核生长模型及相平衡驱动力方程对实验结果进行了分析。结果表明:表面活性剂的增溶作用促使气体分子在溶液中过饱和,促进了体相-水合物晶体之间的物质传递,为气体水合物反应过程中主体分子(水)和客体分子(气体)的络合提供了驱动力;表面活性剂的自身结构特性及其水溶液的状态决定了其在超过临界胶束浓度(CMC)后胶束化,进而束缚气体分子并与水分子形成团簇,团簇的增多、胶束内空余空间的减少,使团簇互相碰撞接触的机会增多,促进了晶核形成;表面活性剂的增溶作用显著降低了被增溶物的化学势,使体系变得更加稳定,促进了水合物生成相平衡。比较表明:表面活性剂T40在促进水合物晶核生成、缩短诱导时间方面的作用显著。     

HCFC141b气体水合物快速生成实验研究

制冷剂气体水合物快速均匀生成是气体水合物蓄冷技术实用化的关键.1~7℃内,实验中首次发现与试管壁面接触的铁丝对表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)水溶液与HCFC141b(CH3CC l2F,R141b)液体静态生成气体水合物有巨大影响:铁丝与壁面的接触位置改变了R141b气体水合物的成核点和生成区域,明显缩短了气体水合物的引导时间,大大加快了水合反应,相同条件下,穿过两相界面(十二烷基苯磺酸钠水溶液和R141b液体界面)与试管侧壁面接触的铁丝对R141b气体水合物生成的诱导作用最强;气体水合物不但可以在水和制冷剂液体两相界面上或水相中首先生成,而且也可以在制冷剂相中独立完成;水分子贴着玻璃壁面要比直接通过R141b液体容易扩散;水合率随恒温槽温度的变化表明环境温度仍然是决定水合反应快慢的基本因素之一.     

"记忆效应"对瓦斯水合物生成诱导时间的影响

运用可视化水合物实验设备,进行两组不同实验体系中“记忆效应”对瓦斯水合物生成诱导时间的影响研究,利用数据采集系统得到5次实验过程的p-T参数,结合同步采集的视频资料对实验数据进行分析,结果表明:在含有水合物分解五面体环等残余结构的实验体系中,诱导时间缩短到平时的1/10~1/20.利用“记忆效应”的影响作用可以加速瓦斯水合物生长的动力学进程并改善其生成热力学条件.     

水合物加热开采时土体变形数值分析

天然气水合物是未来的一种新型能源,但水合物的分解可能使地表产生较大的变形,从而影响到开采平台及地面建筑的稳定性,甚至带来环境灾害.基此,文章利用有限元法对水合物的加热开采过程进行了热力耦合分析,得到了水合物开采过程中土体的变形规律.计算结果表明：水合物加热开采时,土体变形量随着分解半径的增大而非线性增加;当水合物分解半径为40m时,地表最大沉降迭0.38m,最大水平位移为0.12m.     

Similarity theory for the physical simulation of natural gas hydrate reservoir development

In order to apply physical simulation results to natural gas hydrate reservoir parameters to provide a theoretical framework for the design of a development plan,an analytical equation method was used to obtain the similarity criteria of natural gas hydrate reservoir development by physical simulation,based on a mathematical model of natural gas hydrate development.Given the approach of numerical simulation,a sensitivity analysis for all parameters was carried out,which specifically demonstrated that initial temperature is the most important parameter.Parameters of thermal conductivity coefficients are not necessary for conducting the NGH dissociation process,which will fundamentally simplify the design and establishment of the model.The analysis provides a sound theoretical basis and design principles for particular similarity.     

分层充气天然气发动机混合气形成的数值解析

解析了渐缩形纵向直进气道发动机的进气过程 ,与实验结果对比验证了计算方法的可行性 .对渐缩形直进气道屋脊形燃烧室多点电喷天然气发动机混合气形成过程进行了解析 ,得到天然气 空气混合气在气缸内的速度场、空燃比分布等 ,探明了缸内纵向滚流的存在 .表明在纵向进气滚流作用下 ,压缩接近终了时 ,缸内混合气呈明显分层构造 ,在火花塞附近聚集较浓的可燃混合气 ,实现部分负荷工况下的稀薄燃烧 .