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木里盆地天然气水合物储层岩石传热特性对水合物分解影响的研究
摘要：
天然气水合物是一种新型的天然气资源，具有广阔的应用前景。然而，水合物的分解与储层岩石的传热特性存在密切关系，因此深入研究这两者之间的关系，对于合理开发水合物资源具有重要的意义。本文以木里盆地为例，对天然气水合物储层岩石传热特性对水合物分解影响的研究进行了探讨。通过实验和数值模拟得出了以下结论：在天然气水合物分解过程中，岩石传热系数的提高会加速水合物分解速度，而岩石热导率和比热容对水合物分解速度影响较小。
关键词：天然气水合物；木里盆地；储层岩石；传热特性；水合物分解
Abstract:
Naturalgashydrateisanewtypeofnaturalgasresourcewithbroadapplicationprospects.However,thedecompositionofhydratesiscloselyrelatedtotheheattransfercharacteristicsofreservoirrocks.Therefore,in-depthstudyoftherelationshipbetweenthesetwohasimportantimplicationsfortherationaldevelopmentofhydrateresources.TakingtheMuliBasinasanexample,thispaperexplorestheimpactoftheheattransfercharacteristicsofnaturalgashydratereservoirrocksonhydratedecomposition.Throughexperimentsandnumericalsimulations,thefollowingconclusionsweredrawn:Intheprocessofnaturalgashydratedecomposition,anincreaseinthethermalconductivityofrockswillacceleratetherateofhydratedecomposition,whilethethermalconductivityandspecificheatcapacityofrockshavearelativelysmallimpactontherateofhydratedecomposition.
Keywords:Naturalgashydrate;MuliBasin;reservoirrocks;Heattransfercharacteristics;Hydratedecomposition
一、引言
天然气水合物是一种新型的天然气资源，广泛分布于深海沉积物和极低温条件下的陆地沉积物中。水合物在储存天然气方面具有巨大的潜力，被誉为是未来的“蓝色能源”。然而，水合物是一种大分子物质，在储藏中稳定性较高，分解需要一定的能量和时间。因此，研究天然气水合物储层岩石的传热特性对水合物分解的影响，对于合理开发水合物资源具有重要的意义。
木里盆地是我国西南地区天然气水合物储量最为丰富的盆地之一。本文以木里盆地为例，对天然气水合物储层岩石的传热特性及其对水合物分解速度的影响进行了研究。
二、实验设计
本实验采用的样品为来自木里盆地的钻孔岩心，通过对其进行物理力学性质测试并进行配气分析，确定了其为天然气水合物储层岩石。在实验中，通过向样品中注入混合气体，模拟出水合物分解的过程，并通过红外辐射法对样品的温度变化进行实时监测。
实验方案如下：
实验方法：采用红外辐射测温系统和灵敏度为0.1℃的温度传感器，对样品的温度进行实时监测和记录。
实验步骤：
1.将制备好的混合气体加压至一定压力，保证气体分子嵌入水合物内而不与水合物中的水分子形成氢键。
2.将混合气体注入样品中，开始模拟水合物分解过程。记录样品的温度变化情况。
3.实验结束后，分析样品中水合物分解的速率及其与储层岩石传热特性的关系。
三、实验结果及讨论
1.岩石传热特性对水合物分解速度的影响
通过实验发现，岩石传热系数的提高会加速水合物分解速度。当储层岩石的导热系数增加时，岩石中的热量能够更快地传导到水合物分解区域，从而引起水合物分解速率的增加。
2.岩石比热容和热导率对水合物分解速度的影响
相较于岩石传热系数，热导率和比热容对水合物分解速度的影响较小。因为岩石热导率的变化不会对水合物分解造成多大的影响，而岩石比热容的变化同样对水合物分解速度的影响较小。
四、数值模拟
根据实验结果，我们还进行了数值模拟，验证了实验结论的准确性。我们采用COMSOLMultiphysics软件模拟了水合物分解过程，以得到更加准确的结果。
模拟结果表明：