《天然氣水合物開採關鍵基礎科學問題研究》是依託大連理工大學,由宋永臣擔任醒目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：天然氣水合物開採關鍵基礎科學問題研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：宋永臣
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國近年在陸地、海上相繼探明大規模天然氣水合物資源，對其安全、高效開採是我國天然氣水合物資源利用面臨的重大課題。本項目以天然氣水合物開採所面臨的關鍵基礎科學問題為研究背景，以闡明相變條件下多孔介質內多相、多組分、多場耦合作用過程為目標，建立天然氣水合物開採過程動態微觀可視化研究方法與研究平台，開發描述天然氣水合物相變分解歷程與沉積層時變非均質性的多尺度數值模擬系統；探析天然氣水合物開採過程沉積層骨架結構特徵變化規律；解明天然氣水合物二次生成、結冰等因素對天然氣水合物沉積層滲透性的影響，以及開採過程中沉積層滲透率的變化規律；揭示相變條件下天然氣水合物沉積層骨架結構特徵、滲透性、及溫度變化與沉積層內流體運移特性的耦合作用；闡明多因素協同作用下多孔介質內含相變過程的多相、多組分滲流與遷移機制，構建天然氣水合物開採基礎理論體系，為未來我國天然氣水合物資源的高效開採利用提供理論支撐。
結題摘要
本項目以天然氣水合物開採所面臨的關鍵基礎科學問題為研究背景，建立微觀可視化研究方法與研究平台，探析沉積層變化與氣水流動規律；解明天然氣水合物二次生成、結冰等因素對天然氣水合物沉積層滲透性的影響，以及開採過程中沉積層滲透率的變化規律；闡明多因素協同作用下多孔介質內含相變過程的多相、多組分滲流與遷移機制；構建天然氣水合物開採基礎理論體系，為未來我國天然氣水合物資源的高效開採利用提供理論支撐。完成了天然氣水合物骨架結構分析X射線CT可視化實驗系統，開發了用於以及天然氣水合物開採過程滲透性測試的實驗裝置，完成了天然氣水合物分解過程三維骨架結構變化的CT重建；通過孔隙網路建模方法確定岩心的滲透率；利用核磁共振成像對水合物分解過程氣、水的流動特性進行可視化分析。開展了天然氣水合物分解過程沉積層骨架結構變化、水合物二次生成等對滲透率的影響；開發了數字岩心建模軟體，實現岩心滲透率非均質性和各向異性的定量化描述。利用MRI實時監測多孔介質內天然氣水合物的分解過程，以及相變過程的氣、水分布狀態，對氣液運移進行精確測試。模擬了實際降壓開採過程中水合物二次生成過程，探析了部分水飽和沉積層內不同氣體滲流條件對天然氣水合物降壓分解過程中水合物二次生成的影響。基於數字岩心骨架結構和孔隙度分布，完了孔隙尺度網路模型的建立。在項目的支持下，獲得國家自然科學獎二等獎1項，獲得教育部自然科學獎一等獎1項，中國海洋工程諮詢協會海洋工程科學技術獎一等獎1項。發表論文71篇，其中SCI檢索論文62篇，國際會議論文6篇，授權發明專利9項。專利技術在中海油研究總院、廣州海洋地質調查局、國家海洋局第一海洋研究所等單位得到套用，部分替代了國際同類技術，取得了顯著經濟效益。
