声明
摘要
图目录
表目录
主要缩写词表
主要符号表
主要上下角标表
1 绪论
1．1天然气水合物概论
1．1．1水合物基本结构
1．1．2天然气水合物的形成及资源分布
1．2天然气水合物生成的研究进展
1．2．1场地岩芯样品提取
1．2．2天然气水合物生成模拟研究
1．2．3天然气水合物生成实验研究
1．3天然气水合物分解与开采技术的研究进展
1．3．1 降压驱动分解天然气水合物
1．3．2注热驱动分解天然气水合物
1．3．3气体置换分解天然气水合物
1．4气体水合物相变在二氧化碳封存中的应用
1．4．1气体水合物生成在二氧化碳封存中的应用
1．4．2气体水合物生成在二氧化碳分离中的应用
1．4．3天然气水合物气体置换在二氧化碳封存中的应用
1．5本文研究内容及技术路线
2实验系统与主要研究方法
2．1 引言
2．2实验材料
2．3天然气水合物生成可视化实验系统与重构方法
2．3．1微聚焦锥束X-ray CT原位3D成像系统
2．3．2基于CT图像高斯函数校正的微观结构重构
2．4天然气水合物分解动态跟踪实验系统与识别方法
2．4．1 9．4 T高场核磁共振成像MRI原位可视化系统
2．4．2基于核磁共振横向弛豫时间校正的相分辨
2．5天然气水合物相变过程宏观物性参数测量系统与分析方法
2．5．1 0．3 T低场核磁共振NMR原位分析系统
2．5．2基于孔隙网络模型的渗流模拟
2．6 天然气水合物气体置换机制研究实验系统与分析方法
2．6．1天然气水合物气体置换的低温、高压模拟实验系统
2．6．2气相色谱分析设备
2．7辅助实验设备
2．8本章小结
3不同气、水饱和度气体水合物生成微观特性及赋存规律
3．1 引言
3．2不同气、水饱和度气体水合物生成微观特性
3．2．1 不同气、水饱和度气体水合物生成实验流程及条件
3．2．2氪气水合物与甲烷水合物的比较
3．2．3气饱和氮气水合物生成微观特性
3．2．4盐离子对水饱和氪气水合物生成的影响
3．2．5温度对水饱和氪气水合物生成的影响
3．2．6细颗粒对水饱和氪气水合物生成的影响
3．2．7饱和方式对水饱和氪气水合物生成的影响
3．2．8水饱和氨气水合物生成微观特性
3．3 水合物生成微观特性及赋存规律对宏观物性的影响
3．3．1绝对渗透率变化
3．3．2相对渗透率变化
3．3．3基于液态水中1H化学位移的温度场测量
3．4误差分析
3．4．1基本参数计算和选择
3．4．2氪气水合物CT图像的高斯函数校正
3．5本章小结
4 天然气水合物生成微观特性及其二氧化碳气体封存机制
4．1 引言
4．2天然气水合物与二氧化碳水合物生成微观特性
4．2．1天然气水合物与二氧化碳水合物生成实验流程及条件
4．2．2气-水-水合物三相溶解平衡
4．2．3孔隙尺度水合物生成微观特性
4．2．4孔隙尺度水合物晶体生长速率
4．2．5孔隙尺度水合物生成微观结构特征及赋存规律
4．2．6气体水合物生成封存二氧化碳稳定性研究
4．2．7降压强化气体水合物生成封存二氧化碳规律
4．3 阶段降压强化气体水合物生成封存二氧化碳规律及机制
4．3．1 阶段降压强化液态二氧化碳捕获封存规律
4．3．2阶段降压强化气态二氧化碳捕获封存规律
4．3．3阶段降压强化二氧化碳捕获封存机制
4．4误差分析
4．5本章小结
5 多相态区天然气水合物分解微观特性与气体置换机制
5．1 引言
5．2相态调控天然气水合物分解微观特性
5．2．1 相态调控天然气水合物分解实验流程及条件
5．2．2不同气、水饱和度天然气水合物生成
5．2．3降压速率控制强化气饱和天然气水合物分解微观特性
5．2．4降压速率控制强化水饱和天然气水合物分解微观特性
5．2．5天然气水合物二次生成及结冰影响控制机制
5．2．6相态调控天然气水合物分解产水特性
5．2．7相态调控天然气水合物分解产气特性
5．3 多相态区天然气水合物气体置换规律及机制
5．3．1 多相态区天然气水合物气体置换实验流程和条件
5．3．2气体置换甲烷开采率与二氧化碳封存率
5．3．3液态二氧化碳强化气体置换规律及机制
5．3．4非平衡态甲烷水合物强化气体置换规律及机制
5．3．5降压控制强化气体置换开采规律
5．3．6 Avrami模型及Shrinking Core模型探讨降压强化气体置换机制
5．4误差分析
5．4．1孔隙中束缚水对自由水测量的影响和校正
5．4．2水合物自保护应用的影响和校正
5．5本章小结
6压-热联调天然气水合物分解微观特性与气体置换机制
6．1 引言
6．2．1 压-热联调天然气水合物分解实验流程及条件
6．2．2降压调控天然气水合物分解微观特性
6．2．3注热调控天然气水合物分解微观特性
6．2．4压-热联调天然气水合物分解微观特性
6．2．5压-热联调天然气水合物分解实时产气速率
6．2．6压-热联调天然气水合物分解平均分解速率
6．3压-热联调天然气水合物气体置换规律及机制
6．3．1压-热联调天然气水合物气体置换实验流程和条件
6．3．2压-热联调气体置换甲烷开采率
6．3．3压-热联调气体置换二氧化碳封存率
6．3．4压-热联调气体置换能源效率分析
6．3．5压-热联调气体置换强化机制
6．4误差分析
6．5本章小结
7 小客体分子氮气强化天然气水合物分解与气体置换
7．1 引言
7．2氮气驱替强化天然气水合物分解微观特性
7．2．1 氮气驱替强化天然气水合物分解实验流程及条件
7．2．2不同氮气驱替速率对天然气水合物分解微观特性的影响
7．2．3不同水合物饱和度对天然气水合物分解微观特性的影响
7．2．4不同气、水饱和度对天然气水合物分解微观特性的影响
7．2．5氮气驱替强化天然气水合物分解机制及全历程
7．2．6氮气驱替强化天然气水合物分解产气潜能分析
7．3 小客体分子氮气强化天然气水合物气体置换规律
7．3．1 小客体分子氮气强化气体置换机制
7．3．2氮气强化天然气水合物气体置换时变规律
7．3．3气体组成对强化气体置换特性的影响
7．3．4甲烷水合物饱和度对强化气体置换特性的影响
7．3．5宏观温压对强化气体置换特性的影响
7．4误差分析
7．5本章小结
8结论与展望
8．1 结论
8．2创新点
8．3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介
大连理工大学;
