海洋非成岩天然气水合物固态流化开采模拟实验技术及系统

目录
第1章 天然气水合物资源调查与试采技术研究现状 1
1.1 天然气水合物资源特点及分布 1
1.2 天然气水合物藏分类 4
1.3 天然气水合物开采方法分类 5
1.3.1 降压开采法 6
1.3.2 热激开采法 6
1.3.3 注化学剂开采法 7
1.3.4 二氧化碳置换开采法 7
1.3.5 固态流化开采法 7
1.4 国际天然气水合物研究与试采现状 8
1.4.1 俄罗斯天然气水合物研究与试采现状 9
1.4.2 美国天然气水合物研究与试采现状 10
1.4.3 加拿大天然气水合物研究与试采现状 12
1.4.4 日本天然气水合物研究与试采现状 13
1.4.5 德国天然气水合物研究现状 16
1.4.6 印度天然气水合物研究现状 17
1.4.7 韩国天然气水合物研究现状 17
1.4.8 挪威天然气水合物研究现状 18
1.4.9 中国天然气水合物研究与试采现状 18
1.4.10 世界天然气水合物研究对比分析 22
1.5 海洋非成岩天然气水合物开发技术策略 25
1.5.1 我国南海天然气水合物成藏特征 25
1.5.2 高效开发技术瓶颈 27
1.5.3 海洋非成岩天然气水合物固态流化开采法技术策略及科学原理 29
第2章 固态流化开采模拟实验技术 31
2.1 固态流化开采模拟实验技术方案 31
2.1.1 固态流化开采模拟实验技术目标 31
2.1.2 固态流化开采模拟实验技术需求 31
2.1.3 固态流化开采模拟实验技术流程 31
2.2 大样品快速制备与破碎模拟实验技术 32
2.2.1 实验技术需求 32
2.2.2 实验技术研究现状 33
2.2.3 现有制备方法与装置技术对比与适应性评价 38
2.2.4 天然气水合物制备与破碎模拟实验及技术 40
2.3 水合物浆体保真运移方法及技术 48
2.4 水合物浆体高效管输模拟实验技术 49
2.4.1 实验技术需求 49
2.4.2 实验技术研究现状 50
2.4.3 现有实验技术对比分析与适应性评价 55
2.4.4 水合物浆体高效管输模拟实验技术 57
2.5 浆体高效管输循环泵模拟实验技术 60
2.5.1 实验技术需求 60
2.5.2 实验技术研究现状 61
2.5.3 现有实验技术对比与适应性评价分析 63
2.5.4 实验方法及技术 63
2.6 浆体高效管输温度、压力控制系统模拟实验技术 65
2.6.1 实验技术需求 65
2.6.2 实验技术研究现状 66
2.6.3 现有实验技术对比与适应性评价分析 74
2.6.4 压力及温度调控实验方法及技术 75
2.7 动态图像捕捉、数据采集及安全控制模拟实验技术 77
2.8 固态流化开采模拟实验方法及技术 77
第3章 固态流化开采大型物理模拟实验系统 79
3.1 固态流化开采大型物理模拟实验系统总体设计 79
3.1.1 设计方案 79
3.1.2 方案实施成效 80
3.2 水合物大样品快速制备、破碎及浆体调制模块 82
3.2.1 水合物样品制备子系统 83
3.2.2 水合物大样品破碎子系统 88
3.2.3 水合物浆体调制子系统 90
3.3 水合物浆体高效管输与分离模块 91
3.3.1 螺杆泵输送子系统 91
3.3.2 垂直、水平管输子系统 92
3.3.3 多级降压子系统 95
3.3.4 多级升温子系统 96
3.3.5 在线自动保温保压取样分析子系统 97
3.3.6 三相分离子系统 98
3.4 实时图像捕捉、数据采集及安全控制自动化模块 99
3.4.1 数据采集与监测子系统 99
3.4.2 数据测试、分析处理、存储及控制子系统 102
第4章 海洋非成岩天然气水合物固态流化开采实验 104
4.1 总体实验 105
4.1.1 实验目的及意义 105
4.1.2 实验方案及流程 105
4.2 大样品快速制备模拟实验 105
4.2.1 实验目的及意义 105
4.2.2 实验方案及流程 106
4.2.3 实验现象 107
4.2.4 实验数据及分析 107
4.3 高效破碎实验 119
4.3.1 实验目的及意义 119
4.3.2 实验方案及流程 119
4.3.3 实验现象 120
4.3.4 实验数据及分析 120
4.4 水合物浆体高效管输实验 127
4.4.1 多相非平衡管流系统数学理论模型及数值求解方法 127
4.4.2 高效管输实验 133
第5章 海洋非成岩天然气水合物固态流化试采技术方案 174
5.1 固态流化试采目标井环空相态及多相流分析 174
5.1.1 不同液相排量的影响 174
5.1.2 不同液相密度的影响 177
5.1.3 不同井口回压的影响 179
5.1.4 不同产气量的影响 181
5.1.5 不同射流直径的影响 183
5.2 固态流化试采高压射流碎化工具研制 184
5.2.1 水合物高压射流碎化单喷嘴结构设计与流场分析 185
5.2.2 水合物高压射流碎化实验及喷嘴工具研制 188
5.3 固态流化试采目标井施工关键参数优化 198
5.4 固态流化高压射流碎化现场应用技术方案设计 199
5.5 天然气水合物固态流化开采法实施及应用前景 200
参考文献 205