海洋天然气水合物相平衡条件模拟实验及探测技术研究
【摘要】：本论文共分8 章,约8 万字,插图56 幅,表7 张,共130 页。第一章主要论述了天然气水合物的基本性质、结构、研究历史,阐述了海洋天然气水合物的分布、重要性、调查方法、技术手段、存在问题、研究现状以及模拟实验研究的意义和国内外最新进展等。第二章就天然气水合物的光电、超声、电阻法探测等模拟实验情况进行了论述,同时详细描述了天然气水合物模拟实验低温高压实验、监测系统。第三章至第四章就天然气水合物产出的相平衡条件实验研究、模拟实验超声检测的局限性和天然气水合物的生成机理与动力学模拟实验研究进行了探讨。第五章详述了模拟实验电阻法探测原理及设备研制。第六章至第七章对模拟实验电阻法探测的介质选择依据和试验结果进行了研究。最后,对开展模拟实验电阻法探测进行了总结,同时也对下一步研究的开展提出了几点建议。
论文在对天然气水合物生成机理和动力学模拟实验进行理论探讨的基础上,结合天然气水合物的相平衡条件实验研究及天然气水合物的生成机理与动力学模拟实验研究现状,针对沉积物中水合物生成模拟实验的探测问题,充分吸收了天然气水合物模拟实验超声探测经验,提出了天然气水合物模拟实验电阻法探测方法,建立了一套探测仪器设备,进行了沉积物中CO_2 和CH_4生成水合物的电阻法探测,获得重要实验参数,形成的一套新的技术方法对于开展天然气水合物的勘查技术研究、探讨天然气水合物的生成机理等有一定的参考价值。
【关键词】：天然气水合物 模拟实验 光电探测 声学探测 电阻法探测 相平衡 生成机理 动力学 设备 成果 【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：P744.4;P714.8
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2005.107130
【目录】：
- 前言8-10
- 第1章 天然气水合物概况10-40
- 1.1 天然气水合物10-17
- 1.1.1 天然气水合物及其研究历史10-14
- 1.1.2 天然气水合物的基本性质和结构14-17
- 1.2 海洋天然气水合物17-23
- 1.2.1 海洋天然气水合物的分布17-19
- 1.2.2 海洋天然气水合物的重要性19-23
- 1.3 海洋天然气水合物调查与研究23-31
- 1.3.1 海洋天然气水合物调查与研究现状23-25
- 1.3.2 海洋天然气水合物调查方法及技术手段25-30
- 1.3.3 存在的主要问题以及解决方法30-31
- 1.4 海洋天然气水合物模拟实验研究31-40
- 1.4.1 模拟实验的研究意义31-33
- 1.4.2 国际模拟实验最新进展33-37
- 1.4.3 国内模拟实验情况介绍37-38
- 1.4.4 本论文的主要研究内容38-40
- 第2章 海洋天然气水合物模拟实验室及探测技术40-53
- 2.1 天然气水合物模拟实验低温高压实验系统40-42
- 2.2 天然气水合物模拟实验监测系统42-43
- 2.3 天然气水合物模拟实验光电探测系统43-47
- 2.3.1 摄像监视系统43-45
- 2.3.2 光强透射测试系统45-47
- 2.4 天然气水合物模拟实验声学探测系统47-52
- 2.4.1 海洋天然气水合物模拟实验超声检测概述47-49
- 2.4.2 声速测量49-50
- 2.4.3 超声波幅度测量50-51
- 2.4.4 超声频率测量51-52
- 2.5 天然气水合物模拟实验电阻法探测系统52-53
- 2.5.1 海洋天然气水合物模拟实验电阻法探测52-53
- 第3章 天然气水合物相平衡条件实验研究53-70
- 3.1 概述53-56
- 3.1.1 研究意义53-54
- 3.1.2 研究方法54-56
- 3.2 实验结果及讨论56-70
- 3.2.1 纯水-甲烷体系P-T 平衡条件实验56-61
- 3.2.2 松散沉积物中水合物P-T 平衡条件实验61-69
- 3.2.3 海洋天然气水合物模拟实验超声检测局限性探讨69-70
- 第4章 天然气水合物生成机理与动力学模拟实验研究70-77
- 4.1 海洋天然气水合物的生成机理模拟研究70-72
- 4.1.1 流体迁移70-71
- 4.1.2 气体扩散71-72
- 4.2 天然气水合物的动力学模拟研究72-77
- 4.2.1 天然气水合物生成动力学73-74
- 4.2.2 天然气水合物分解动力学74-77
- 第5章 模拟实验电阻法探测原理及设备研制77-86
- 5.1 模拟实验电阻法探测原理77-79
- 5.1.1 化学过程77-78
- 5.1.2 物理过程78-79
- 5.2 模拟实验电阻法探测设备研制79-86
- 5.2.1 基本工作原理79-80
- 5.2.2 技术指标80-81
- 5.2.3 测量装置81-82
- 5.2.4 数据采集系统82-86
- 第6章 海洋天然气水合物模拟实验电阻法探测实验86-89
- 6.1 介质选择86-87
- 6.2 沉积物中CO_2 生成水合物电阻法探测实验87-88
- 6.3 沉积物中CH_4 生成水合物电阻法探测实验88-89
- 第7章 海洋天然气水合物模拟实验电阻法探测结果分析89-99
- 7.1 沉积物中CO_2 生成水合物探测结果分析89-94
- 7.2 沉积物中CH_4 生成水合物探测结果分析94-99
- 第8章 全文总结99-101
- 8.1 主要研究成果及创新性工作99-100
- 8.2 进一步研究工作100-101
- 参考文献101-113
- 攻读博士期间发表的论文及研究成果113-114
- 致谢114-116
- 摘要116-119
- ABSTRACT119-121
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