天然气地球科学 ›› 2009, Vol. 20 ›› Issue (2): 249–253.doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2009.02.249

• 天然气水合物 • 上一篇    下一篇

多孔介质中CO2水合物饱和度与阻抗关系模拟实验研究

陈强 业渝光 孟庆国 刘昌岭   

  1. (1.国土资源部青岛海洋地质研究所,山东 青岛 266071;
    2.国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室, 山东 青岛 266071;
    3.青岛大学化学化工与环境学院, 山东 青岛 266071)
  • 收稿日期:2008-10-08 修回日期:2009-01-08 出版日期:2009-04-10 发布日期:2009-04-10
  • 通讯作者: 陈强denniseasy@yahoo.com.cn E-mail:denniseasy@yahoo.com.cn
  • 基金资助:

    中国海域天然气水合物资源调查评价专项项目(编号:G2H200200202);国家重点基础研究发展计划项目(编号:2009CB219503)联合资助.

Simulation Experiment of the Relationship between CO2 Hydrate Saturation and Resistance in Porous Media

CHEN Qiang, YE Yu-Guang, MENG Qiang-Guo, LIU Chang-Ling   

  1. (1. Qingdao Institute of Marine Geology,   Ministry of Land and Resources, Qingdao 266071, China;
    2. The  key Laboratory of Marine Hydrocarbon Resources  and  Environmental  Geology, Ministry  of   Land  and  Resources, Qingdao  266071, China;3. College of Chemical Engineering and Environment, Qingdao University, Qingdao 266071, China)
  • Received:2008-10-08 Revised:2009-01-08 Online:2009-04-10 Published:2009-04-10

摘要:

确定沉积物中天然气水合物饱和度是评估水合物资源、开发利用天然气水合物工作中的一项基础而关键的工作。利用青岛海洋地质研究所自主设计、研制的天然气水合物阻抗监测模拟实验装置,研究了CO 2气体与去离子水在多孔介质中天然气水合物的生成与分解过程。指出:天然气水合物生成过程会使多孔介质阻抗增大;天然气水合物分解过程导致多孔介质阻抗减小。并且多孔介质的阻抗变化与反应体系的温度压力变化相互对应,能够体现天然气水合物生成与分解各阶段的特点。此外,还利用Archie公式,使用天然气水合物的阻抗值计算多孔介质中水合物的饱和度,得到了多孔介质中天然气水合物饱和度随反应时间的增长曲线。

关键词: CO2水合物, 多孔介质, 电阻监测技术, 饱和度计算

Abstract:

In this paper, a gas hydrate electrical resistance monitor apparatus, which is designed by Qingdao Institute of Marine Geology, is used to analyze the CO2 gas hydrate formation and dissociation process. It is found that the electrical resistance of the porous media increases with hydrates formation and decreases with hydrate dissociation. The variation of electrical resistance is in good correlation with the temperature and pressure variation of the reaction system which can show the characteristics of the gas hydrate formation and dissociation process. Besides, the Archie′s law is introduced to calculate the hydrate saturation in porous media through the electrical resistance, and a graph of hydrates saturation versus reaction time is shown.

Key words:  CO2 gas, Porous medium, Electrical resistance detection, Hydrate saturation.

中图分类号: 

  • TE132.3

[1]  Konstantin A,Uchadin K A,Ripmeester J A.A complex cla-thrate hydrate structure showing bimodal guest hydration[J].Nature,1999,397(6178):420-423.
 [2]  Makogon Y F,Holditch S A.Natural gas-hydrates—A potential energy source for the 21st century[J].Journal of Petroleum Science & Engineering,2007,56:14-31.
 [3] 王宏斌,张光学,梁劲,等.南海北部陆坡构造坡折带中的天然气水合物[J].沉积学报,2008,26(2):283-293.
 [4] 张树林.中国海域天然气水合物勘探研究新进展[J].天然气工业,2008,28(1):154-158.
 [5] 张洪涛,张海启,祝有海.中国天然气水合物调查研究现状及其进展[J].中国地质,2007,34(6):953-961.
 [6] 栾锡武,赵克斌,孙冬胜,等.天然气水合物的开采——以马利克钻井为例[J].地球物理学进展,2007,22(4):1295-1304.
 [7] 中国地质调查局办公室.我国成功钻取天然气水合物[EB/OL].2007-06-05.http://www.cgs.gov.cn/dzzs/NEWS/Geology%20News/2007/20070605/20070605005.htm.
 [8] 樊栓狮,刘锋,陈多福.海洋天然气水合物的形成机理探讨[J].天然气地球科学,2004,15(5):524-530.
 [9] 吴时国,徐宁.加拿大马更些三角洲天然气水合物物化特性和含量[J].天然气地球科学,2003,14(6):506-511.
[10] Hyndman R D,Yuan T,Moran K.The concentration of deep sea gas hydrates from downhole electrical resistivity logs and laboratory data[J].Earth and Planetary Science Letters,1999,172:167-177.
[11] Pearson C F,Halleck P M,McGuire P L.Natural gas hydrate: a review of in situ properties[J].Journal of Physical Chemistry,1983,87:4180-4185.[12] Nobes D C,Villinger H,Davis E E.Estimation of marine sediment bulk physical properties at depth from seafloor geophysical measurements[J].Geophysical Research,1986,91:14033-14043.
[13] Paull C K,Matsumoto R,Wallace P J,et al.Proceedings of the Ocean Drilling Program[R].Initial.Reports.Leg164.Ocean Drilling Program,College Station,TX,1996.
[14] Riedel M,Collett T S,Hyndman R D.Gas hydrate concentration estimates from chlorinity,electrical resistivity and seismic velocity[J].Geological  Survey of  Canada,2005,4934:28-32.
[15] Spangenberg E,Kulenkampff J.Influence of methane hydrate content on electrical sediment properties[J].Geophysical Research Letters,2006,33:243-251.
[16] 赵宏伟,刁少波,业渝光,等.多孔介质中水合物阻抗探测技术[J].海洋地质与第四纪地质,2005,25(1):137-142.
[17] 陈强,刘昌岭,业渝光.多孔介质中气体水合物的成核研究[J].石油学报:石油加工,2008,24(3):345-349.
[18] 周锡堂,樊栓狮,梁德青.用电导性监测天然气水合物的形成和分解[J].天然气地球科学,2007,18 (4):593-595.
[19] Buffett B A,Zatsepina O Y.Experiment study of  the stability of CO2 hydrate in a porous medium[J].Fluid Phase Equilibria,2001,192:85-102.

[1] 刘乐乐,鲁晓兵,张旭辉. 天然气水合物分解引起多孔介质变形流固耦合研究[J]. 天然气地球科学, 2013, 24(5): 1079-1085.
[2] 王旱祥,兰文剑,刘延鑫,张浩,于浩. 煤储层含煤粉流体流固耦合渗流数学模型[J]. 天然气地球科学, 2013, 24(4): 667-670.
[3] 张鹏,吴青柏,蒋观利,董兰凤. 不同颗粒介质内甲烷水合物形成反应特征[J]. 天然气地球科学, 2013, 24(2): 265-272.
[4] 杨新, 孙长宇, 王璐琨, 粟科华, 陈光进. 多孔介质中气体水合物分解方法及模型研究进展[J]. 天然气地球科学, 2008, 19(4): 571-576.
[5] 周守信,张金庆,徐严波,李士伦,孙雷 . 低渗透储层气藏烃类气体吸附等温线计算模型的建立及其应用[J]. 天然气地球科学, 2004, 15(1): 79-81.
[6] B.Tissot; 陈荣书; . 沉积盆地中的烃类运移——地质、地球化学和历史的展望[J]. 天然气地球科学, 1991, 2(4): 173-178.
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