天然气水合物加热开采的热力学分析

【摘要】：考虑水合物相变潜热的影响,对一维模型进行了改进,建立了水合物加热开采时地层温度场分布的轴对称数学模型。利用玻尔兹曼变换方法求解了水合物分解引起的动边界问题,推导出模型的解析解。在处理水合物相变潜热引起的非线性问题上,采用新的求解思路,通过求解常微分方程的初值问题,得到分解面的位置与时间的函数关系,其结果更为精确。计算结果表明:在井筒附近温度梯度较大,在离井筒较远区域,地层温度变化不明显;降低井口温度,能够使水合物开采的热效率提高,水合物的产气速率降低;在井口温度一定时,热效率随着分解半径的增大而增加。新的求解方法具有一定的理论意义,数值计算结果对提高合物开采的热效率及天然气产出速率具有实际指导意义。 【作者单位】： 福建工程学院土木工程学院;
【关键词】： 天然气水合物 温度场 产气速率 热效率
【基金】：福建省自然科学基金项目资助(编号:2013505001)
【分类号】：TE31
【正文快照】： 天然气水合物是由水和天然气在低温高压条件下形成的一种冰状晶体,主要存在于永久冻土带和海底沉积物孔隙当中。1m3的水合物分解后能够产生164m3的天然气,据估计,天然气水合物中的含碳量大约是地球所有常规能源含碳量的两倍,因此水合物是未来的一种理想能源[1-2]。天然气水合

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

天然气水合物的开采——以马利克钻井为例    栾锡武;赵克斌;孙冬胜;岳保静;

注温水-降压法联合开采天然气水合物藏模拟    白玉湖;李清平;

开采地层中的天然气水合物的数学模型    喻西崇,吴应湘,安维杰,李清平,邬亚玲

热力法开采天然气水合物的数学模拟    唐良广;李刚;冯自平;樊栓狮;

海洋中天然气水合物的成矿机理与资源评价概述    孙美琴,徐茂泉,许文彬,雷怀彦

国内天然气水合物相平衡研究进展    安青;许维秀;

海域天然气水合物勘测的地球物理方法    栾锡武;赵克斌;孙冬胜;岳保静;鲁银涛;张亮;王静;

非饱和介质中甲烷水合物形成与分解的水分变化特征    张鹏;吴青柏;王英梅;

天然气水合物加热开采机理及数学模型    王计堂;张晓梅;

逸气揭皮构造——一种和水合物相关的沉积构造形式    栾锡武;

热力法开采地层天然气水合物的热动力评价    唐良广;冯自平;沈致远;杜燕;

天然气水合物的有效能量及CO_2排放强度分析    林曦;刘振宇;

国际多年冻土区天然气水合物勘探开发现状与启示    陈志豪;吴能友;

从天然气水合物赋存状态和成藏类型探讨天然气水合物的开采方法    董刚;龚建明;王家生;

流体迁移和海底地形与天然气水合物的形成    栾锡武;李晓芸;

天然气水合物（地球物理属性）的神经网络识别方法及软件开发    吕琳

海洋沉积物中天然气水合物开采实验研究    孙建业

徐深1区块气井增产措施优选和关键技术研究    孙国明

多孔介质中水合物开采影响因素的实验和数值模拟研究    阮徐可

冻土区天然气水合物热激法试开采系统及数值模拟研究    房治强

天然气水合物分解的自保护机理及热动力学特性研究    秦明举

天然气水合物相平衡研究及其应用    胡志兴

天然气水合物藏物性参数及注热开采实验研究    夏晞冉

海洋天然气水合物元素地球化学行为模拟实验研究    陈敏

海洋天然气水合物动力学模拟实验研究    陈强

天然气水合物开采及输送工艺技术研究    张修安

天然气水合物开采的流动模拟    程海清

鄂霍次克海天然气水合物区柱状沉积物LV39-18H微生物多样性研究    高远

天然气水合物电阻率测量方法的研究    白云风

Numerical Study on Dissociation of Gas Hydrate and Its Sensitivity to Physical Parameters    白玉湖;李清平;喻西崇;冯国智;

天然气水合物研究现状与未来挑战    雷怀彦,王先彬,房玄,郑艳红

全球与区域天然气水合物中天然气资源量估算    王淑红;宋海斌;颜文;

内生热液矿床与天然气水合物矿床形成机制的比较研究——以美国卡林矿带金矿床与布莱克高原水合物矿床为例    赵省民,聂凤军,曾凡刚,江思宏

天然气水合物成因探讨    狄永军,郭正府,李凯明,于开宁

天然气水合物勘探开发技术研究进展    周怀阳,彭晓彤,叶瑛

天然气水合物——未来的新能源    金庆焕

CO_2置换开采天然气水合物研究进展    周锡堂;樊栓狮;梁德青;

天然气水合物的成因类型初探    龚建明,戴春山,蔡峰,陈建文,吴志强

天然气水合物成矿的沉积控制因素    沙志彬,杨木壮,梁劲

天然气水合物研究现状与未来挑战    雷怀彦,王先彬,房玄,郑艳红

国家863计划《天然气水合物勘探开发关键技术》重大项目在京启动    

我国首次在陆域冻土带成功钻获天然气水合物实物样品    

东海冲绳海槽天然气水合物的资源前景    方银霞,黎明碧,金翔龙

天然气水合物的测井识别和评价    王祝文,李舟波,刘菁华

地球物理测井在天然气水合物勘探中的应用    高兴军,于兴河,李胜利,段鸿彦

天然气水合物国际研讨会在青岛召开    卢林松

“可燃冰”开采要以环境保护为前提    

国际天然气水合物调查研究现状及其主要技术构成    许红,刘守全,王建桥,蔡乾忠

地下气体水合物潜在的天然气资源    孙志高

天然气水合物的性质、勘探及开采    吴应湘;

加快我国天然气水合物研究工作步伐    郑军卫;

南海天然气水合物资源潜力及其能源战略意义    杨木壮;黄永样;姚伯初;金庆焕;

海洋沉积与天然气水合物形成过程的数值模拟研究    雷兴林;何丽娟;

南海南部天然气水合物稳定带厚度及资源量估算    王淑红;颜文;宋海斌;

天然气水合物的上界面    栾锡武;

关于南海ODP1144站位天然气水合物进一步探讨    耿建华;邵磊;吴松;吴能友;张光学;

水合物在海洋天然气运输中应用探讨    王彦瑞;曾树兵;严雪莲;高秀敏;

天然气水合物的岩石物理:物理模拟研究    赵群;郝守玲;

天然气水合物资源的开发利用及环境保护    罗艳托;朱建华;陈光进;郭绪强;

天然气水合物    王宪忠

与国家需求共呼吸 立科学前沿同攀登    

科技进步：我国海洋勘查的支撑    本报记者 窦克林　通讯员 陈惠玲

天然气水合物如何成为后续能源    樊栓狮

模拟实验研究推进天然气水合物探测    记者 滕艳　特约记者 曹雪晴

点燃“冰”火    本报通讯员 肖宝巨

青藏高原冻土区天然气水合物钻探计划通过论证    李明明

天然气水合物开发的利与弊    毛彬

点燃“冰”火    肖宝巨

点燃“冰”火    本报记者 肖宝巨

天然气水合物（地球物理属性）的神经网络识别方法及软件开发    吕琳

天然气水合物钻控泥浆制冷系统及孔底冷冻机构传热数值模拟    赵江鹏

天然气水合物热管式孔底快速冷冻机构及蒸汽法试开采试验研究    贾瑞

南海北部陆坡天然气水合物分解引起的海底滑坡与环境风险评价    刘锋

海洋沉积物中天然气水合物开采实验研究    孙建业

天然气水合物藏降压开采流固耦合数值模拟研究    沈海超

海洋天然气水合物地层钻井的钻井液研究    涂运中

城市生活垃圾填埋场降解及沉降模型研究    冯国建

垃圾填埋气体热释放传输的动力学规律研究    刘磊

台湾西南海域地震数据处理及天然气水合物识别    邓辉

海洋天然气水合物钻探过程中的井筒流动分析    王现梅

天然气水合物测井解释方法初步研究    周越

台西南海域天然气水合物含量估算及地球化学特征分析    毕海波

天然气水合物制备过程中的多相流传递研究    王峰博

深水油气田开发过程中的天然气水合物预测模型研究    庞群利

天然气水合物保温保压绳索取心钻具设计    贺涛

冻土区天然气水合物热激法试开采系统及数值模拟研究    房治强

天然气水合物钻探泥浆冷却系统数值模拟及应用研究    李国圣

祁连山冻土区天然气水合物测井响应特征及评价    郭星旺

天然气水合物相平衡研究及其应用    胡志兴