天然气水合物保真取样技术的研究

发布时间：2020-04-12 18:03

【摘要】：现在大多勘探机构均是通过采集海底表层的沉积物来分析是否存在天然气水合物，但是由于天然气水合物特殊的物理学性质，当岩心提升到常温常压的海面时，其中含有的天然气水合物组分会全部或大部分分解，达不到原位勘探目的。为了能获取保持在原始条件下的沉积物岩心，科学家们开始研制新型勘探设备——保真取样器。 本论文通过对海底沉积物特性、高压容器特性、保温方法、样品转移等的分析，提出了高取样率低扰动技术、保真取样准则及取样器安全性准则；并在此基础上，设计出了一种新型的天然气水合物保真取样器。海试结果表明，按此设计的取样设备，完全能满足我国天然气水合物保真取样的需要。 全文共分七章。 第一章介绍了天然气水合物资源背景，分析了天然气水合物保真取样技术及其勘探取样设备在国内外的发展现状，以及发展趋势。最后介绍了课题研究的目的、主要内容和意义。 第二章通过对海底沉积物地质特性的分析，了解了沉积物特性对取样的影响；并在此基础上，对样品取样率及扰动进行研究，提出了采用活塞式取样、冲击式取样、取样管结构优化，提高了取样率，减小了对样品的扰动。 第三章主要分析了保真取样器在取样过程中的保压原理；提出压力补偿器的主动补压设计准则；及保温技术。 第四章介绍了取样器安全性准则，主要包括保真取样器稳定性理论及取样器释放参数的定性分析及新型销轴式连接方式。 第五章介绍了天然气水合物保真取样器的结构，原理，关键技术。 第六章主要是保真取样器的试验分析研究。 第七章总结全文，给出了本课题的研究成果，提出了进一步研究的方向。
【图文】：

来做比重和压缩试验。对于天然气水合物的扰动l一3)f351一[36]。斗是70年代末由德国Pruessga公司为满足海制造的一种先进的海底表层观察取样设备。该套海底观察和记录，同时又可以在甲板遥控下针工作水深可达4000m，单次取样可达1000棺以海底热液硫化物矿床调查中。自90年代中期于海底表层天然气水合物取样，结果不仅普遍了海底天然气的溢出状态和天然气水合物的产状，此种取样设备是进行海底表层天然气水合物取段，但其最大的不足是由于对表层沉积物产生了使天然气水合物不能得以全部和完整的保存。

这个力对于未采集到的沉积物层的影响取决于沉积物的剪切力和塑性。在采集软、硬样品交替出现的情况下，管靴前沉积物的变形很可能导致软的、更具塑性的样品向四周扩散或流失的更多，而进入取样管的样品层就较薄(图2一1)。这样导致的结果就是，尽管在取样过程中，所有的沉积物层都变薄了，但软的样品层相对比硬的样品层变的更薄。当取样器继续前进，管靴前面的变形就更厉害，二二二，二二----..-.-....:ccc.:.:.:.:.:认.:*:.:.:.1区达达达达达达达达_____’几、、卜..1.......................‘‘‘‘‘‘‘‘‘、.一、、lllll一一一一一一一一一一一.........lll乙乙召盆名‘‘盖盖，，卜竺之，，冬，，图2一1取样器取样示意图所采集到的样品也就更薄。样品最终会达到一个比较大的高度，使得内壁与样品间的摩擦力阻止样品的进一步进入。这时，沉积物在管靴的下面就形成了一个球形或圆锥形，取样管继续前进时，就象一根实心棒一样，把所有的沉积物推向四周
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P744.4

【引证文献】

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本文编号：2625014