水合物分解引起的地层滑塌实验研究

摘要

天然气水合物是在适当高的压力和适当低的温度条件下，由水和天然气组成的类冰的笼形结晶化合物。天然气水合物广泛分布在大陆、海洋和一些内陆湖的深水环境，是一种重要的潜在资源。油气开采、水合物开采或自然条件变化会导致水合物沉积层中水合物分解。水合物的分解对海床中结构物稳定性的影响涉及到水合物生成气、固态水合物、孔隙水、岩土骨架等多介质的力学场、渗流场与温度场的耦合；涉及到地层与结构物的相互作用，尤其是水合物分解引起的地层软化范围随时间不断扩大，这是一个动边界问题。本文针对水合物分解对地层中结构物承载力问题进行了实验，并对实验结果进行了分析，还从土体位移场的影响、水合物分解的影响范围两方面介绍了对实验进行数值模拟的情况。