不同水合物饱和度下渗透率变化特性的实验研究

含固体水合物的多孔介质的渗透率是影响天然气水合物藏开采潜力的一个重要参数,多孔介质的渗透率受到水合物占据孔隙的百分比的影响,定量研究水合物的饱和度对渗透率的影响对于天然气水合物试开采工程具有重要意义。本文利用储气罐精确控制注入反应釜的甲烷气量,采用平均粒径为333.21μm的石英砂模拟多孔介质进行实验,开展了一系列不同甲烷水合物饱和度(0~35%)下液相水的渗透率的测量实验。结果表明,水合物饱和度的增加会引起渗透率逐渐下降,这与前人的研究结果一致。并且当水合物饱和度较低时(S_H10%),水合物固体对多孔介质孔隙的堵塞作用更明显,所以渗透率急剧下降;而在相对高的饱和度下(S_H10%),渗透率下降速率逐渐降低。将本实验测量结果与Kozeny颗粒模型、平行毛细管模型和Masuda下降模型[K=K_0(1-S_H)~N,N为整数]进行对比,发现测量结果与Masuda渗透率下降模型N=13的值吻合较好。     

冰点以下多孔介质中气体水合物的生成动力学研究进展

青藏高原冻土区储存着大量的天然气水合物资源,CO₂置换开采冻土区的天然气水合物可实现天然气水合物的安全开采和温室气体CO₂的地层封存。冰点以下多孔介质中气体水合物的生成动力学,是冻土区天然气水合物置换开采研究领域的难点和热点问题。本文全面综述了冰点以下多孔介质中气体水合物的生成动力学研究进展,讨论了不同体系冰点以下多孔介质中气体水合物的形成机理及其生成特性;详述了冰生成水合物机理及其冰粉/多孔介质体系中气体水合物的生成特性,分析了冰点以下多孔介质中气体水合物生成动力学研究尚待完善和改进的地方。最后本文指出冰点以下多孔介质中水合物的生成过程是由传热、传质等多种因素所控制,揭示不同过程的主导因素及其影响规律是今后研究的重点方向。目前对冰点以下多孔介质中水合物的生成特性及机理的认识尚未成熟,仍需深入研究。     

天然气水合物热水分解前缘一维质量传递数学模型

将天然气水合物体看作一流场,运用Darcy线性渗流规则建立了水合物热水分解前缘的一维三相质量传递数学模型,对其进行数值求解和线性化处理并给出了迭代计算过程。结合一维分解模型算例得出了水合物分解过程规律:水合物储层渗透率随着距离增加而降低至未分解区域渗透率12.5×10?9m2,随着分解时间增加渗透率增大到多孔介质渗透率55×10?9m2。储层水合物饱和度随着距离增加而增加至初始饱和度45%,随着分解时间增加而降低。含水饱和度随着距离增加而降低至束缚水饱和度17%,随着时间增加而增大。水合物储层压力随着距离增加而增加,但由于边界作用低于初始压力3.0MPa,随着时间增加压力降低,下降幅度减慢。     

不同饱和度的天然气水合物降压分解实验

天然气水合物作为一种新能源已得到世界各国的关注,降压是水合物藏的一种有效开采方式。采用自制的天然气水合物开采模拟实验装置,在多孔介质中生成不同饱和度的天然气水合物,之后进行缓慢降压开采实验。结果表明:降压开采可分为自由气产出、水合物降压分解产气和最后降压产出已分解气三个阶段。在降压分解阶段,当水合物饱和度从16%增加到48%时,平均产气速率先增加后减小,说明水合物饱和度对降压分解产气速率的影响是非线性的。降压分解时,水合物饱和度越大,温度下降幅度越大。实验研究范围内,中等饱和度(32%)的水合物藏降压分解产气速率比较大,降压开采效果较好。     

不同饱和度的天然气水合物降压分解实验

天然气水合物作为一种新能源已得到世界各国的关注,降压是水合物藏的一种有效开采方式。采用自制的天然气水合物开采模拟实验装置,在多孔介质中生成不同饱和度的天然气水合物,之后进行缓慢降压开采实验。结果表明：降压开采可分为自由气产出、水合物降压分解产气和最后降压产出已分解气三个阶段。在降压分解阶段,当水合物饱和度从16%增加到48%时,平均产气速率先增加后减小,说明水合物饱和度对降压分解产气速率的影响是非线性的。降压分解时,水合物饱和度越大,温度下降幅度越大。实验研究范围内,中等饱和度（32%）的水合物藏降压分解产气速率比较大,降压开采效果较好。     

储层渗透率对天然气开采的影响

为全面了解储层渗透率对天然气开采的影响,以我国某天然气气田为例,首先对该气田的基本情况进行简单介绍,根据国内外研究现状,对天然气储层的渗流机理进行分析,在此基础上,开展了储层渗透率对天然气开采的影响研究。研究表明：在进行天然气资源开发作业的过程中,稳产时间与采收率都与储层的渗透率呈现正比例关系,随着储层渗透率的逐渐提升,天然气开发的稳产时间将逐渐增加,能源的采收率也将逐渐提升,对于气田采收率的增值而言,与储层的渗透率之间将会成反比例关系,随着储层渗透率的逐渐提升,气田采收率的增值将逐渐减小,在储层渗透率相对较低时,渗透率对天然气开采的影响相对较大,在储层渗透率相对较高时,渗透率将对天然气开发产生严重影响。     

深海水合物和下伏气一体化开采层间干扰研究

南海天然气水合物常与下伏气、游离气耦合共生,实现天然气水合物和下伏气一体化开采是提高水合物开发经济效益的重要手段,但欠缺对一体化开采的层间干扰的研究。针对以上问题,结合我国南海天然气水合物储层及下伏气层物性参数,建立了水合物与下伏气耦合分布和一体化开采模型,采用数值模拟方法进行了天然气水合物与下伏气一体化开采的产能预测,得到了隔层厚度、水合物饱和度对层间干扰系数的影响,验证了水合物与下伏气一体化开采的可行性。研究结果表明：水合物与下伏气一体化开采时的层间干扰只存在于两层之间无隔层的情况下。两层之间渗透率级差越大,层间干扰越强。下伏气含气饱和度越大,对一体化开采产量的促进作用就越大,一体化开采模式效益会更加优于单采模式。水合物层含水合物饱和度越高,层间干扰程度对一体化开采模式的影响越小,一体化开采模式效益逐渐与单采模式持平,水合物饱和度高的地层与下伏气开采时采用分开开采的方式更有利于增加产量。本文为深海水合物和下伏气一体化开采产能预测与可行性分析提供了理论依据。     

南海天然气水合物沉积物样本重塑研究

天然气水合物是一种理想的替代能源.目前,对天然气水合物生成的研究,大多以玻璃砂、石英砂等为多孔介质,而很少应用实际的水合物储层沉积物进行实验,本文应用未保压的我国南海天然气水合物沉积物进行水合物生成实验,研究不同孔隙度、注入气体量及初始水饱和度对天然气水合物生成的影响,实验结果显示:注入气体量对生成天然气水合物饱和度影...     

多孔介质中天然气水合物生成影响因素研究进展

天然气水合物是天然气分子和水分子在低温高压条件下形成的非化学计量的笼型晶体。作为一种潜在性能源的同时,其在工业上也有广泛的应用前景。自然条件下的水合物主要存在于永冻区和海底沉积物的空隙中,实验模拟自然条件下水合物的生成,对于研究水合物的成矿机理、勘探开采以及工业应用都具有实际意义,因此许多学者在多孔介质中进行了水合物的生成实验。本文通过整理前人的研究成果,总结了多孔介质环境下介质粒径、表面特性以及添加剂(盐分和表面活性剂)的协同作用对于水合物生成速率和相平衡的影响,并归纳了不同反应条件下水合物在多孔介质中的生成位置分布情况以及几种热力学理论模型;最后提出,介质表面特性、不同种类多孔介质与盐离子的混合体系对水合物生成的影响以及多孔介质中不同的反应条件对水合物的生成位置的影响均值得进一步探讨和明确。此外,裂隙环境中不同的裂隙宽度及壁面粗糙度条件下水合物的生成情况也需要进行深入研究。     

储层渗透率对天然气开采的影响研究

随着石油开采量的降低,天然气的需求量便日益增长。为了充分开采气田,需要对气田的地质参数以及地质参数对天然气开采的影响有深入的了解,以提高气田的采收率。主要研究储层渗透率对天然气开采的影响,通过前期调研和数值模拟研究发现,稳产时间和采收率跟渗透率成正比关系,渗透率越大稳产时间越长,采收率越高;此外,随着渗透率的增大,稳产时间和采收率的增幅逐渐减小。因此储层渗透率越大,其对天然气开采的影响也就越小。     

混凝土涂层的抗渗性能

在未考虑涂层老化的条件下,通过透气性、透水性及氯离子渗透性试验研究了渗透型硅烷、复合型涂层(环氧底漆+环氧腻子+改性环氧中间漆+聚氨酯面漆)、成膜型环氧涂层和成膜型聚脲对混凝土抗渗性能的改善作用,分析了水胶比和粉煤灰的掺入对涂层及无涂层混凝土中氯离子渗透性能的影响.结果表明,复合型和成膜型涂层混凝土的透气性指数基本为零,硅烷基本不影响低水胶比混凝土的透气性能,而对高水胶比混凝土的透气性有一定抑制作用;复合型和成膜型涂层的抗水渗透性能明显优于渗透型涂层,且以聚脲防水性能最为优越;涂层可显著提高混凝土的抗氯离子渗透性能,其中聚脲的改善效果最好,其次分别为复合型涂层、成膜型环氧涂层、硅烷;水胶比和粉煤灰的掺入对渗透型涂层混凝土抗氯离子渗透性能的影响较为明显,而对其他涂层混凝土的影响甚微.     

压水试验对核电厂区岩体透水性的分析简

岩土体透水性分析在核电厂地质勘察中有着重要的意义和实际需求.钻孔常规压水试验在核电厂地质勘察中被用来反映岩体的透水性,其主要指标为透水率、渗透系数、P-Q曲线.综合考虑江西何魁电站的水文地质特征及资料情况,选取压水试验法对试验段岩体透水率和渗透系数进行计算,绘制P-Q曲线,对岩体透水性和完整程度进行分析.结果显示：厂址区中深部微风化层透水率为主要位于0.63～0.96 Lu,渗透系数为7.00× 10-6～1.17×10-5 em/s,岩体以中微透水花岗岩岩体为主.     

炭素材料空气渗透率的测定

炭素材料空气渗透率的测试仪器完全按照国际标准要求，采用微机，传感应用技术，能自动计算和显示测量结果。     

Organic coatings for concrete protection: liquid water and water vapour permeabilities

This paper reports an investigation of the effectiveness of a range of concrete coatings for reducing liquid water penetration and for allowing water vapour exchange between substrate and the external atmosphere. New methods for liquid water and water vapour permeability evaluation are presented.     

一种快速比较纤维/树脂渗透率的方法研究

本文使用一种简单易行的方法对采用真空灌注成型时纤维/树脂间的渗透率进行了测量,在外界条件一定的情况下,通过本方法能够对真空辅助工艺中不同的纤维增强材料的渗透率进行量化对比。实验结果表明,利用本方法能简单快速地判断多种树脂/纤维组合的渗透率的相对差值,这对于采用真空辅助成型制备大型复合材料制品时的选材具有一定的指导作用。     

Intrinsic permeability of refractories from gas permeability measurements: Comparison of results

The gas permeability of porous materials largely depends on pressure, with the intrinsic permeability typically being determined using Klinkenberg's model, which is valid when the gas flows under viscous conditions. However, measurements performed on refractories with the outlet at atmospheric pressure often reveal inertial effects. Therefore, gas permeability is assumed to be flow-rate dependent; an alternative approach is proposed to determine the intrinsic properties using the Forchheimer number. A gas permeameter has been developed to improve measurement accuracy. It allows for the conduction of a test in viscous flow conditions or with inertial effects. The improved gas permeameter was used to compare the different approaches to the evaluation of the intrinsic permeability of four refractory materials with permeabilities ranging from 0.03 to 6 darcies. Combining a modified pressure drop method with Klinkenberg's model proved to be a reliable method for consistently evaluating refractory material permeability.     

Analysis of reverse osmosis membrane behaviors in a long-term verification test

Almost all of reverse osmosis (RO) desalination data have been reported in terms of flux and salt rejection. Fouling phenomena have also been reported in raw data. Such a way of presenting data is misleading to know the real causes of membrane fouling, and thus the reliable design of RO unit becomes impossible. The correct presentation of RO data should be in the form of transport coefficients of a membrane based on the correct transport equations. In this paper a couple of solution-diffusion type equations is compared carefully with those proposed by Spiegler and Kedem. The former uses two parameters, A and B, while the latter uses three, namely, L_p, σ, and P. In long run experiments, however, the only data available are flux and rejection, and it is impossible to determine three coefficients from two parameters. Since RO membranes used for seawater desalination show their σ is very close to 1, it can be shown that value B is very close to P, and it is concluded the former type of equation can be effectively used for a long-run data analysis. An example of such analysis is presented based on the data taken by WRPC, Japan, at Chigasaki, with 12″ Hollosep hollow fiber modules made by Toyobo. Results showed an interesting trend of variation of A and B values and their relation with time. Although real causes of membrane fouling phenomena are not clear at this stage, the method proposed here is valid and should be extended further to compile such data, which will be related to the physical and chemical changes of membranes and their materials.     

流态混凝土对透水模板布渗淤性能影响

基于侧压条件下对透水模板布（CPFL）浇筑混凝土前后的布料几何参数、渗排淤堵性能进行了测试,分析研究了不同类型CPFL一次使用前后的性能变化机理。研究表明,CPFL的厚度、孔径尺寸、混凝土浆体性能以及渗透压力对CPFL的水平渗透系数秭、垂直渗透系数肼、淤堵程度等影响显著,控制CPFL材料厚度、减小表层平均孔径、改善混凝土浆体配料可避免内部淤堵增加、渗透系数严重衰减,确保满足CPFL重复使用要求。     

甚高频段应用的Co2-Z型铁氧体材料研究

采用普通陶瓷工艺，制备了适用于甚高频段（UHF）的Co2-Z型六角晶系铁氧体材料。通过测量这种材料的复数磁导率μ的频散特性，发现其共振频率可达3GHz以上。测试不同烧结温度下的样品的磁谱表明，随着烧结温度的上升，复数磁导率μ的实部μ'上升，但共振频率fr和截止频率fc均下降。SEM照片显示，这是由于晶粒随烧结温度升高而长大所致。     

Oxygen and carbon dioxide permeability of EAA/PEO blends and microlayers

The goal of this study was to broaden the spectrum of gas permeability and selectivity characteristics of poly(ethylene‐co‐acrylic acid) (EAA) by combining it with poly(ethylene oxide) (PEO), which has a high selectivity for CO₂. To obtain films that differed substantially in their solid state morphologies, EAA was combined with PEO as melt blends and as coextruded films with many alternating, continuous microlayers of EAA and PEO. The solid state structure and thermal behavior were characterized and the permeability to O₂ and CO₂ was measured at 23°C. When the PEO was dispersed as small domains, the particles were too numerous for most of them to contain a heterogeneity that was sufficiently active to nucleate crystallization at the normal T_c. The rubbery, amorphous nature of the PEO domains enhanced the gas permeability of the melt blends. In contrast, the constituent polymers maintained the bulk properties in 5–20 μm‐thick microlayers. The series model accurately described the gas transport properties of microlayered films. Comparison of blends and microlayers revealed that the high CO₂ selectivity of PEO was most effectively captured when the PEO phase was continuous, as in the microlayers or in the cocontinuous 50/50 (wt/wt) melt blend. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2008.