海洋非成巖天然氣水合物固態(tài)流化開采模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)及系統(tǒng)

目錄
第1章 天然氣水合物資源調(diào)查與試采技術(shù)研究現(xiàn)狀 1
1.1 天然氣水合物資源特點(diǎn)及分布 1
1.2 天然氣水合物藏分類 4
1.3 天然氣水合物開采方法分類 5
1.3.1 降壓開采法 6
1.3.2 熱激開采法 6
1.3.3 注化學(xué)劑開采法 7
1.3.4 二氧化碳置換開采法 7
1.3.5 固態(tài)流化開采法 7
1.4 國際天然氣水合物研究與試采現(xiàn)狀 8
1.4.1 俄羅斯天然氣水合物研究與試采現(xiàn)狀 9
1.4.2 美國天然氣水合物研究與試采現(xiàn)狀 10
1.4.3 加拿大天然氣水合物研究與試采現(xiàn)狀 12
1.4.4 日本天然氣水合物研究與試采現(xiàn)狀 13
1.4.5 德國天然氣水合物研究現(xiàn)狀 16
1.4.6 印度天然氣水合物研究現(xiàn)狀 17
1.4.7 韓國天然氣水合物研究現(xiàn)狀 17
1.4.8 挪威天然氣水合物研究現(xiàn)狀 18
1.4.9 中國天然氣水合物研究與試采現(xiàn)狀 18
1.4.10 世界天然氣水合物研究對比分析 22
1.5 海洋非成巖天然氣水合物開發(fā)技術(shù)策略 25
1.5.1 我國南海天然氣水合物成藏特征 25
1.5.2 高效開發(fā)技術(shù)瓶頸 27
1.5.3 海洋非成巖天然氣水合物固態(tài)流化開采法技術(shù)策略及科學(xué)原理 29
第2章 固態(tài)流化開采模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù) 31
2.1 固態(tài)流化開采模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)方案 31
2.1.1 固態(tài)流化開采模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)目標(biāo) 31
2.1.2 固態(tài)流化開采模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)需求 31
2.1.3 固態(tài)流化開采模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)流程 31
2.2 大樣品快速制備與破碎模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù) 32
2.2.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)需求 32
2.2.2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究現(xiàn)狀 33
2.2.3 現(xiàn)有制備方法與裝置技術(shù)對比與適應(yīng)性評價(jià) 38
2.2.4 天然氣水合物制備與破碎模擬實(shí)驗(yàn)及技術(shù) 40
2.3 水合物漿體保真運(yùn)移方法及技術(shù) 48
2.4 水合物漿體高效管輸模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù) 49
2.4.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)需求 49
2.4.2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究現(xiàn)狀 50
2.4.3 現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)技術(shù)對比分析與適應(yīng)性評價(jià) 55
2.4.4 水合物漿體高效管輸模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù) 57
2.5 漿體高效管輸循環(huán)泵模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù) 60
2.5.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)需求 60
2.5.2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究現(xiàn)狀 61
2.5.3 現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)技術(shù)對比與適應(yīng)性評價(jià)分析 63
2.5.4 實(shí)驗(yàn)方法及技術(shù) 63
2.6 漿體高效管輸溫度、壓力控制系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù) 65
2.6.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)需求 65
2.6.2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究現(xiàn)狀 66
2.6.3 現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)技術(shù)對比與適應(yīng)性評價(jià)分析 74
2.6.4 壓力及溫度調(diào)控實(shí)驗(yàn)方法及技術(shù) 75
2.7 動(dòng)態(tài)圖像捕捉、數(shù)據(jù)采集及安全控制模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù) 77
2.8 固態(tài)流化開采模擬實(shí)驗(yàn)方法及技術(shù) 77
第3章 固態(tài)流化開采大型物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 79
3.1 固態(tài)流化開采大型物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 79
3.1.1 設(shè)計(jì)方案 79
3.1.2 方案實(shí)施成效 80
3.2 水合物大樣品快速制備、破碎及漿體調(diào)制模塊 82
3.2.1 水合物樣品制備子系統(tǒng) 83
3.2.2 水合物大樣品破碎子系統(tǒng) 88
3.2.3 水合物漿體調(diào)制子系統(tǒng) 90
3.3 水合物漿體高效管輸與分離模塊 91
3.3.1 螺桿泵輸送子系統(tǒng) 91
3.3.2 垂直、水平管輸子系統(tǒng) 92
3.3.3 多級(jí)降壓子系統(tǒng) 95
3.3.4 多級(jí)升溫子系統(tǒng) 96
3.3.5 在線自動(dòng)保溫保壓取樣分析子系統(tǒng) 97
3.3.6 三相分離子系統(tǒng) 98
3.4 實(shí)時(shí)圖像捕捉、數(shù)據(jù)采集及安全控制自動(dòng)化模塊 99
3.4.1 數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測子系統(tǒng) 99
3.4.2 數(shù)據(jù)測試、分析處理、存儲(chǔ)及控制子系統(tǒng) 102
第4章 海洋非成巖天然氣水合物固態(tài)流化開采實(shí)驗(yàn) 104
4.1 總體實(shí)驗(yàn) 105
4.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x 105
4.1.2 實(shí)驗(yàn)方案及流程 105
4.2 大樣品快速制備模擬實(shí)驗(yàn) 105
4.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x 105
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方案及流程 106
4.2.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 107
4.2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析 107
4.3 高效破碎實(shí)驗(yàn) 119
4.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x 119
4.3.2 實(shí)驗(yàn)方案及流程 119
4.3.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 120
4.3.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析 120
4.4 水合物漿體高效管輸實(shí)驗(yàn) 127
4.4.1 多相非平衡管流系統(tǒng)數(shù)學(xué)理論模型及數(shù)值求解方法 127
4.4.2 高效管輸實(shí)驗(yàn) 133
第5章 海洋非成巖天然氣水合物固態(tài)流化試采技術(shù)方案 174
5.1 固態(tài)流化試采目標(biāo)井環(huán)空相態(tài)及多相流分析 174
5.1.1 不同液相排量的影響 174
5.1.2 不同液相密度的影響 177
5.1.3 不同井口回壓的影響 179
5.1.4 不同產(chǎn)氣量的影響 181
5.1.5 不同射流直徑的影響 183
5.2 固態(tài)流化試采高壓射流碎化工具研制 184
5.2.1 水合物高壓射流碎化單噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與流場分析 185
5.2.2 水合物高壓射流碎化實(shí)驗(yàn)及噴嘴工具研制 188
5.3 固態(tài)流化試采目標(biāo)井施工關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化 198
5.4 固態(tài)流化高壓射流碎化現(xiàn)場應(yīng)用技術(shù)方案設(shè)計(jì) 199
5.5 天然氣水合物固態(tài)流化開采法實(shí)施及應(yīng)用前景 200
參考文獻(xiàn) 205