天然气地球科学 ›› 2011, Vol. 22 ›› Issue (5): 920–925.doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2011.05.920

• 非常规天然气 • 上一篇    下一篇

降温速率和粒径对砂土中甲烷水合物形成过程影响研究

蒋观利,吴青柏,展静   

  1. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室,甘肃 兰州 730000
  • 收稿日期:2011-02-22 修回日期:2011-05-09 出版日期:2011-10-10 发布日期:2011-10-10
  • 通讯作者: 将观利atos@lzb.ac.cn E-mail:atos@lzb.ac.cn
  • 作者简介:蒋观利(1978-),男,重庆人,助理研究员,博士,主要从事多年冻土区天然气水合物研究.
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(编号:41001038);中国科学院西部行动计划项目(编号:KZCX2-XB3-03);中国科学院寒区旱区环境与工程研究所青年基金(编号:59Y084831);冻土工程国家重点实验自主研究课题(编号:52O9SF10D);国家自然科学基金委基础科学人才培养基金冰川学冻土学特殊学科点(编号:J0930003/J0109)联合资助.

The Effects of Cooling Rate and Particle Size of Medium  to the Formation of Methane hydrate in Sands

 JIANG  Guan-Li, WU  Qing-Bai, ZHAN  Jing   

  1. State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering,Cold and Arid Regions Environmental and 
    Engineering Research Institute,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China
  • Received:2011-02-22 Revised:2011-05-09 Online:2011-10-10 Published:2011-10-10

摘要:

为研究降温速率和多孔介质粒径对天然气水合物形成过程的影响,在2种不同粒径的砂土中开展了甲烷水合物的形成实验研究。5个不同的降温速率被应用到2种粒径砂土中甲烷水合物的形成实验。实验结果表明,降温速率对砂土中甲烷水合物的成核时间有明显的影响。降温速率越快,甲烷水合物所需的成核时间就越短。同时,降温速率越慢,甲烷气体形成甲烷水合物的气体转化率就越高。不同的降温速率也影响形成实验中降温阶段和恒温阶段的甲烷水合物形成情况。在较低的降温速率下,恒温阶段的气体转化率相对较少。不同的多孔介质对甲烷水合物的形成过程也具有明显的影响。相对来说,在相同条件下,甲烷水合物在粗砂土中比在细砂土中更容易形成;在粗砂土中形成甲烷水合物,其气体转化率比在细砂土中形成的甲烷水合物更高。

关键词: 甲烷水合物, 降温速率, 粒径, 砂土, 成核时间, 气体转化率

Abstract:

For study the effects of cooling rate and particle size of medium to the formation of natural gas hydrate, we conduct the formation experiments of methane hydrate in fine and coarse sands.Five cooling rates are applied to the formation processes.The result shows that the cooling rate affects the nucleation time of methane hydrate in coarse sand obviously.The faster the cooling rate, the shorter the nucleation time.Meanwhile, the slower the cooling rate, the higher the methane gas conversion rate.And the cooling rate also affects the formations both in cooling process and constant temperature process.Under a slower cooling rate, the methane gas conversion rate in constant temperature process is relatively small.Different medium has obvious effect to the formation of methane hydrate within it.Relatively, under same conditions, methane hydrate forms easier in coarse sand than in fine sand; and the gas conversion rate in coarse sand is higher than that in fine sand.

Key words: Methane hydrate, Cooling rate, Particle size, Coarse sand, Nucleation time, Gas conversion rate.

中图分类号: 

  • TE122.1+13

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