[發(fā)明專利]一種天然氣水合物快速合成方法及設(shè)備在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111004791.1 | 申請日： | 2021-08-30 |
| 公開（公告）號： | CN113702129A | 公開（公告）日： | 2021-11-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 周佳維;謝文衛(wèi);于彥江;寇貝貝;申凱翔;張渴為;于浩雨;黃芳飛;孫明遠;羅志遠 | 申請（專利權(quán)）人： | 廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局 |
| 主分類號： | G01N1/28 | 分類號： | G01N1/28;G01N33/22 |
| 代理公司： | 北京金宏來專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11641 | 代理人： | 李東梅 |
| 地址： | 510000 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 天然氣 水合物 快速 合成 方法 設(shè)備 | ||
本發(fā)明公開了一種天然氣水合物快速合成方法及設(shè)備，該合成方法包括以下步驟：確定待開發(fā)研究儲層的物質(zhì)構(gòu)成及物性特征，并預(yù)備好對應(yīng)的儲層沉積物骨架組成材料和天然氣水合物合成材料；將預(yù)備好的組成材料加入反應(yīng)裝置內(nèi)，并按設(shè)定要求進行初步處理形成儲層沉積物骨架；將用于合成反應(yīng)的合成材料按照設(shè)定要求加入反應(yīng)裝置內(nèi)，并調(diào)整反應(yīng)裝置內(nèi)各項參數(shù)；靜置一段時間，反應(yīng)裝置內(nèi)的合成材料快速進行合成反應(yīng)并生成天然氣水合物；待反應(yīng)完成，反應(yīng)裝置內(nèi)快速合成的天然氣水合物賦存在儲層沉積物骨架中形成模擬天然氣水合物儲層。本發(fā)明合成效率高。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及天然氣水合物合成技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種天然氣水合物快速合成方法及設(shè)備。
背景技術(shù)
天然氣水合物是由較小分子量的氣體分子，主要以甲烷為主，在高壓低溫條件下與水分子形成的類似于冰的籠形晶體化合物。其儲量大、能量密度高、燃燒清潔，被認為是21世紀理想的清潔能源。我國南海天然氣水合物儲量豐富，儲層沉積物主要為未成巖的泥質(zhì)粉砂或粉砂質(zhì)泥。常規(guī)取心會破壞天然氣水合物穩(wěn)定賦存條件，保壓保溫取心比較困難，儲層物性認識不清，極大制約天然氣水合物開發(fā)規(guī)律研究。天然氣水合物宏觀上其賦存形式包括分散狀，塊狀，脈狀等，微觀上根據(jù)水合物與沉積物接觸關(guān)系可以分為孔隙充填型，骨架支撐型，膠結(jié)型等。不同賦存類型，不同飽和度天然氣水合物儲層物性存在差異。實現(xiàn)非成巖沉積物中天然氣水合物高效合成，制備接近地層真實情況的試樣，是開展天然氣水合物儲層基礎(chǔ)物性、開發(fā)規(guī)律研究的基礎(chǔ)。
含天然氣水合物試樣人工合成目前主要有以下幾種方法：第一種，將水和沉積物先混合壓制成試樣，向試樣中注入天然氣，改變溫度壓力條件下，合成天然氣水合物；第二種，先將沉積物壓制成試樣，向試樣中注入溶解有天然氣的液體，改變溫度和壓力條件，制備天然氣水合物；第三種，將沉積物同預(yù)制的含天然氣水合物的碎冰混合，壓制后控制溫度壓力條件，形成水合物試件。此外有用四氫呋喃代替天然氣合成水合物，四氫呋喃水合物與天然氣水合物物性較為相似，更容易制備。目前天然氣水合物合成存在的問題包括，合成速率慢，大尺寸天然氣水合物試件制備時間長；先合成的天然氣水合物可能會堵塞孔隙氣液運移通道，導致天然氣水合物分布不均；天然氣在水中溶解度較低，難以合成高飽和度天然氣水合物；較少考慮天然氣水合物飽和度影響，飽和度計算缺乏高效方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種合成效率高的天然氣水合物快速合成方法及設(shè)備。
本發(fā)明公開的一種天然氣水合物快速合成方法及設(shè)備采用的技術(shù)方案是:
為解決上述技術(shù)問題，本申請采用的一個技術(shù)方案是：提供一種天然氣水合物快速合成方法，所述合成方法包括以下步驟：
確定待開發(fā)研究儲層的物質(zhì)構(gòu)成及物性特征，并預(yù)備好對應(yīng)的組成材料和合成材料；
將預(yù)備好的組成材料加入反應(yīng)裝置內(nèi)，并按設(shè)定要求進行處理形成儲層沉積物骨架；
將用于合成反應(yīng)的合成材料按照設(shè)定要求加入反應(yīng)裝置內(nèi)，并調(diào)整反應(yīng)裝置內(nèi)各項參數(shù)；
靜置一段時間，反應(yīng)裝置內(nèi)的合成材料快速進行合成反應(yīng)并生成天然氣水合物；
待反應(yīng)完成，反應(yīng)裝置內(nèi)快速合成的天然氣水合物賦存在儲層沉積物骨架中形成模擬天然氣水合物儲層。
作為優(yōu)選方案，所述步驟確定待開發(fā)研究儲層的物質(zhì)構(gòu)成及物性特征，并預(yù)備好對應(yīng)的組成材料和合成材料具體包括：
確定儲層沉積物骨架的設(shè)定外觀體積，確定構(gòu)成模擬天然氣水合物儲層的組成材料和合成材料的類型、比例和密度，確定模擬天然氣水合物儲層的設(shè)定孔隙度，確定模擬天然氣水合物儲層賦存的天然氣水合物的飽和度；
根據(jù)上述條件計算出合成反應(yīng)所需沉積物總用量、液體總用量、以及氣體總用量。
作為優(yōu)選方案，所述步驟將預(yù)備好的組成材料加入反應(yīng)裝置內(nèi)，并按設(shè)定要求進行處理形成儲層沉積物骨架具體包括：
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