多孔介质和化学剂体系中甲烷水合物相平衡预测

 综合考虑不同种类的电解质、醇和多孔介质对甲烷水合物相平衡条件的影响,对实验室原有的纯水体系下甲烷水合物的相平衡计算模型进行了扩展,扩展后的模型可以计算电解质、醇和多孔介质或它们的混合体系下甲烷水合物的相平衡条件。单独或两种上述体系共存条件下,大量模型计算结果与文献实验值吻合较好,结合模型建立机理,推断扩展后的模型应该可以较好地预测电解质、醇和多孔介质3种复杂条件共存的情况下甲烷水合物的相平衡条件,为注剂法开采甲烷水合物藏的计算提供依据。     

多孔介质中气体水合物分解方法及模型研究进展

为了开发利用天然气水合物资源,需要深入了解多孔介质中天然气水合物的分解规律。对国内外近几年有关多孔介质中气体水合物的分解方法如热激法、降压法、注化学剂法、二氧化碳置换法等进行了综述,指出了各种方法的优缺点,并总结了水合物分解模型的研究进展,同时提出了关于多孔介质中水合物分解研究方向的建议。      

多孔介质中天然气水合物形成实验研究

通过实验认识到多孔介质中天然气水合物形成极不均匀、明显的分层这一特征，研究了多孔介质对水合物形成相平衡的影响，揭示了多孔介质缩短水合物形成过程的本质：①多孔介质界面现象突出，不可能形成均匀稳定的天然气水合物；②多孔介质对天然气水合物的形成相平衡条件影响是粒径越小，影响越大，并可能出现严重的偏离现象；③缩短了天然气水合物形成的诱导时间和成长时间，即孔隙粒径越小，缩短的时间越多。     

多孔介质中甲烷水合物形成与分解实验研究

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。     

多孔介质对天然气水合物形成的影响

天然气水合物大量存在于海洋底部的淤泥多孔介质中，但多孔介质对天然气水合物形成过程的影响规律究竟如何，从理论和实验上进行了探讨。相平衡模型表明，多孔介质的表面张力作用使多孔介质毛细管中的气体-水合物-水达到三相平衡；对多孔介质和自由液面的相平衡影响因素分析表明，在相同浓度条件下，多孔介质中天然气水合物形成相平衡的温度更低，压力更高；对多孔介质和自由液面天然气水合物的实验分析表明，多孔介质对水合物的形成过程（天然气溶解阶段，水合物诱导阶段，水合物成长阶段）的影响程度不同，多孔介质缩短了水合物形成的诱导时间，在成长阶段较之自由液面生长的速率要快。     

多孔介质中气体水合物的成核研究

 研究气体水合物成核过程是水合物动力学研究的重要内容之一，有助于人们更好地认识气体水合物生成过程，掌握其动力学规律，进而有效的对水合物进行开发利用。本研究通过在实验室内模拟实验合成CO₂水合物，利用电学探测技术研究其成核过程，建立了水合物成核速率与阻抗关系的模型，并结合具体实验条件对模型进行拟合求解, 得到水合物成核速率变化趋势。同时发现水合物生成诱导时间受水分子记忆效应的影响。     

多孔介质中冰成天然气水合物形成实验研究

为了探讨多孔介质中天然气水合物原位形成规律性,进行了将冰粉和石英砂混合并形成天然气水合物的实验研究。实验结果表明,在这种情况下能形成稳定均匀的水合物;冰成天然气水合物的过程是气固反应过程,过程包括吸附、催化、络合、结晶过程。     

多孔介质中天然气水合物分解热力学模型研究

天然气水合物具有能量密度高、分布广、规模大、埋藏浅、成藏物化条件优越等特点,是21世纪继常规石油和天然气能源之后最具开发潜力的替代能源.多孔介质中天然气水合物的分解热力学是目前研究的热点和难点问题.本文采用VPT状态方程计算流动相的逸度,采用改进Vander Waalsand Platteeuw模型计算水合物相态.同时,考虑毛细管力对相态逸度的影响,引入修正项改进了模型,并运用改进模型对CH4和CO2水合物相平衡分解条件进行预测,其预测结果和实验结果比较符合.     

多孔介质+THF+TBAB体系低浓度煤层气水合物合成正交实验

利用水合物法提纯低浓度煤层气具有非常广泛的应用前景。根据正交实验原理设计实验,研究了多孔介质、THF、TBAB对低浓度煤层气水合物合成的相平衡条件、诱导时间和储气量的影响。结果表明,THF+TBAB复配溶液有效改善了水合物合成的相平衡条件,其中THF的促进作用更显著;本实验体系可以有效降低水合物生成的诱导时间,但诱导时间表现出一定的随机性;多孔介质的存在提高了水合物储气量,最高达到38.3L/L。     

含盐和甲醇体系中气体水合物的相平衡研究：Ⅰ.平衡生成条件 …

在温度２６０．８￣２８１．５Ｋ和压力０．７８￣１１．１８ＭＰａ下，采用“压下搜索法”在自行设计和组建的实验装置上测定了一个合成天然气在含盐以及含盐和甲醇水溶液体系的水合物平衡生成条件，共１１个体系７２个数据点。结果表明，无论对于单盐或多盐水溶液体系，甲醇对天然气水合物的生成均有显著的抑制作用；当溶液中甲醇增加至２０％（质量）时，ＫＣｌ的抑制作用强于ＣａＣｌ２。     

六对二元混合物水合物相平衡的测定和关联

设计、安装了一套毛细管法气体水合物相平衡测定装置，该装置具有简便、快速的特点，用文献中的二氧化碳水合物数据作标准数据证明了装置的可靠性，测定了二氧化碳和丙烷、二氧化碳和丙烯、二氧化碳和Ｆ－２２、乙烷和丙烯、乙烷和异丁烷、乙烷和正丁烷六对物系二元气体水合物的相平衡数据。本文还提供了关联结果。     

多孔介质中凝析气相变实验的新方法

由于凝析气藏存在着复 杂的地下烃体系,凝析油气体系与储集层多孔介质间的相互作用,使得凝析气在多孔介质中相态变化规律十分复杂。而现有多孔介质相变实验方法中,压力、温度偏低,不能反映储集层中凝析气的相变特点。针对这一-问题,以凝析气相变理论为基础,利用气相色谱分析技术,创建了一种能真实反应凝析气在多孔介质中相变的实验新方法,在渗透率为0.011 μm2的介质与PVT简中的凝析气相变实验结果表明,低渗透介质对凝析气相态特征具有较大的影响。与目前相变实验方法相比,该方法的测试结果可靠性高、精度高。     

毛细管压力对凝析气相态的影响

凝析油气体系和储层多孔介质是一个相互作用的系统,考虑多孔介质界面现象对凝析气相态规律和渗流规律的影响,能更真实地反映凝析气在储层多孔介质中的相态特征和渗流特征,特别是低渗透凝析气藏,更不能忽略毛细管压力对凝析气相态的影响。建立了考虑毛管力的凝析气相态计算模型,利用SPE 21428的流体组成研究了毛管力对凝析气露点及反凝析进程的影响。研究认为,毛管力和界面张力决定毛管力对凝析气相态影响的强弱,当孔隙半径达到10-8m数量级时,毛管力对凝析气露点及反凝析进程的影响十分显著。     

水合物法分离乙烯裂解气的相平衡研究

对水合物法分离乙烯裂解气的气固(水合物)相平衡进行了研究,考察了系统温度、系统压力、初始气液比对分离效果的影响。实验中考察的系统温度、系统压力和初始气液体积比范围分别为268.15~276.15K,4.0~5.0M Pa,140~200。实验结果表明,分离效果随系统温度的降低或系统压力的升高而改善;随初始气液体积比的降低也有一定程度的改善,但不明显。典型的裂解气经一次水合,C2+组分在原料气中的摩尔分数可由37.39%降至4.79%,经二次水合可进一步降到1.02%,显示出良好的工业应用前景。较佳的操作条件为:系统温度268.15K,系统压力5.0M Pa,初始气液体积比140。     

气体水合物相平衡测定方法研究

天然气水合物是一种类似冰的笼形晶体水合物。水合物形成热力学性质的研究是水合物形成抑制、能源利用、储存天然气、CO2处理、海水淡化等的基础。文章介绍一套新的可视铧高压流体测试系统,讨论了气体水合物相平衡测定的几种方法,分析了图形法和观察法的优缺点。利用可视化高压流体测试系统运用图形法和观察法对甲烷体系的水合物相平衡进行了实验比较研究。     

气藏多孔介质中组分吸附等温线的建立

根据吸附位势（位能）理论，利用Dubinin吸附势的定义，对于同一种类型的吠附剂（多孔介质），对不同吸附质在不同温度条件下测得的吸附实验数据，将其吸附量和吸附势相关联，拟合得到相应的回归方程。并利用拟合得到的回归方程，针对某个气藏（Case2)，在确定的平均气层岩心参数的条件下，建立该气藏在给定气层温度下所有组分的吸附等温线。此项研究工作将为开展多孔介质中吸附作用的各种研究（如吸附平衡相态模拟和油气藏数值模拟研究等）提供重要的基础数据和研究方法。     

气藏多孔介质中组分吸附等温线的建立

根据吸附位势(位能)理论. 利用Dubinin吸附势的定义。对于同一种类型的吸附剂(多孔介质),对不同吸附质在不同温度条件下测得的吸附实验数据.将其吸附量和吸附势相关联_拟合得到相应的回归方程。并利 用拟合得到的回归方程,针对某个气藏(Case2).在确定的平均气层岩心参数的条件下,建立该气藏在给定气层温度下所有组分的吸附等温线。此项研究工作将为开展多孔介质中吸附作用的各种研究(如吸附平衡相态模拟和油气藏数值模拟研究等)提供重要的基础数据和研究方法,     

天然气水合物分解动力学研究进展

人们对气体水合物的实质性研究始于对天然气管道运输中遇到的天然气水合物堵塞问题。由于在油气生产与运输及未来能源产业中的重大价值,近年来有关天然气水合物的性质及其生成和分解过程成了人们关注和研究的热点。目前,关于水合物的相平衡理论、热力学性质、生成预测方法及其结构的研究已经相当深入;而关于其分解过程的研究相对来说起步较晚。国内天然气水合物分解动力学的研究基本上还处于空白状态,国外也是在1987年才开始。但是从实际生产的角度考虑,天然气水合物分解动力学的研究是很有实际意义的。本文试图对近年来国外在天然气水合物分解动力学研究方面取得的进展做出分析和评价,并提出今后的发展方向。