微波热激法开采天然气水合物的动力学过程研究

摘要

本文利用自建的0-700W/2.45GHz微波传输加热系统,进行了微波热激分解砂砾沉积物中甲烷水合物的实验研究.在定容画图法实验测定南海砂砾沉积物中甲烷水合物相平衡热力学条件的基础上，结合Kim-Bishnoi动力学模型进行微波热激分解水合物的理论计算和分析。通过本文的研究可以得到如下结论:(1)可以利用纯水中相平衡数据进行热力学和动力学预测;(2)沉积物中的孔隙水可在微波场中加热升温，并向水合物提供分解热，随着孔隙水饱和度的增大，实验和理论计算表明微波穿透深度降低至几厘米。(3)实际开采的空间和时间尺度下，由于微波穿透深度有限，高温度梯度下的热传导为主要加热机制，分解锋面可用平衡模型处理。(4)微波法分解动力学的研究结果，保证了利用平衡模型进行开采预测的精度。