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国家自然科学基金(51274177)

作品数:5 被引量:36H指数:3
相关作者:孙嘉鑫宁伏龙蒋国盛张凌李彦龙更多>>
相关机构:中国地质大学青岛海洋地质研究所中国地质大学(武汉)更多>>
发文基金:国家自然科学基金中国地质调查局地质调查项目国家重点基础研究发展计划更多>>
相关领域:天文地球石油与天然气工程更多>>

文献类型

  • 5篇期刊文章
  • 2篇学位论文
  • 2篇会议论文

领域

  • 5篇天文地球
  • 5篇石油与天然气...
  • 1篇理学

主题

  • 6篇水合物
  • 3篇出砂
  • 2篇动力学
  • 2篇原子力显微镜
  • 2篇数值模拟
  • 2篇天然气水合物
  • 2篇气水
  • 2篇气水合物
  • 2篇子机
  • 2篇分子
  • 2篇分子动力学
  • 2篇分子机制
  • 2篇值模拟
  • 1篇单元法
  • 1篇多场耦合
  • 1篇形貌
  • 1篇粘附
  • 1篇粘附力
  • 1篇蠕变
  • 1篇蠕变机制

机构

  • 3篇中国地质大学
  • 3篇中国地质大学...
  • 2篇青岛海洋地质...
  • 2篇中国地质大学...
  • 1篇广州海洋地质...
  • 1篇厦门大学
  • 1篇科技部
  • 1篇中国地质调查...

作者

  • 5篇宁伏龙
  • 4篇孙嘉鑫
  • 3篇张凌
  • 3篇蒋国盛
  • 2篇刘天乐
  • 2篇李彦龙
  • 2篇刘志超
  • 1篇刘昌岭
  • 1篇于彦江
  • 1篇郑明明
  • 1篇田红
  • 1篇刘志超
  • 1篇彭力
  • 1篇周欣

传媒

  • 1篇天然气地球科...
  • 1篇Journa...
  • 1篇中国科学:技...
  • 1篇石油科学通报
  • 1篇地质科技通报

年份

  • 5篇2020
  • 2篇2018
  • 1篇2016
  • 1篇2015
5 条 记 录,以下是 1-9
排序方式:
室内沉积物中天然气水合物形成数值模拟研究被引量:3
2015年
室内模拟合成水合物沉积物样品是开展水合物研究的一个重要途径,但实验方式耗时且不易控制。数值模拟技术则能够比较方便定量地控制水合物形成条件,快速模拟其形成过程。据此采用实验室常用的恒容法模拟研究了水浴降温条件下,室内沉积物中天然气水合物的形成过程,进一步揭示了其形成和分布规律。研究结果表明,在混合均匀的气—盐水体系中,能够合成相对均匀分布的水合物模拟地层样品。但在体系温压条件趋于稳定后,仍需维持较长的反应时间来促使体系反应的最终完成。当体系中存在薄"夹层"(主要是指模拟介质中间区域的渗透率和孔隙度发生变化)时,薄"夹层"的渗透率和孔隙度都会对系统中水合物的形成过程产生一定的影响,但最终系统中的水合物饱和度分布与无夹层时基本相同,这可能是由于采用恒容法形成水合物,前期水合物生成速率快,多孔介质中的薄"夹层"对体系传质影响显著,后期由于反应速率变慢,其影响相对较小,在维持较长的反应时间后,趋于一致。
孙嘉鑫宁伏龙郑明明张凌刘天乐周欣蒋国盛Chikhotkin V F
关键词:天然气水合物数值模拟夹层
水合物开采储层出砂数值模拟研究进展被引量:15
2020年
出砂是水合物安全、高效、长期、可控开采面临的主要风险之一,也是制约水合物产业化发展的瓶颈难题之一。通过数值模拟手段对水合物开采过程中井眼出砂的发生、发展及防控效果进行研究是揭示开采过程中储层出砂机理并厘清出砂规律的经济有效手段,对科学设计防砂控泥完井方式、推进水合物产业化进程具有重要作用。据此,本文系统梳理了水合物开采储层出砂数值模拟研究现状。首先简要分析了水合物开采出砂多场耦合作用机理,然后以出砂判断准则为切入点分析了连续介质理论在水合物出砂数值研究中的应用,接着扩展到基于离散介质理论的出砂行为机理分析和规律预测,总结了离散单元法构建水合物出砂模型的核心要素,包括水合物赋存模式、水合物分解效应和流固耦合作用。最后讨论了当前数值模拟研究存在的主要问题,对今后水合物开采储层出砂数值模拟研究提出了相应的建议。
宁伏龙窦晓峰孙嘉鑫孙嘉鑫李彦龙刘志超赵颖杰刘昌岭李彦龙于彦江李芷刘昌岭曹鑫鑫
关键词:水合物数值模拟多场耦合离散单元法
基于原子力显微镜的四氢呋喃水合物微观力学测试被引量:5
2020年
微纳尺度下的水合物力学特性对厘清外荷载下孔隙中水合物与沉积物骨架相互作用机制以及揭示含水合物沉积物宏观力学行为机理具有重要意义.本文使用改装的低温原子力显微镜和直径5μm的二氧化硅(SiO2)微球胶体探针对四氢呋喃(THF)水合物进行了测试.在温度-30℃^-10℃和探针驱动速率0.5~20.0μm/s条件下,获得了微球压入THF水合物样品的深度、接触时间与接触力之间的关系以及微球与THF水合物样品间的黏附力.结果显示:压入过程中THF水合物产生了塑性变形,压入诱发的水合物相变可能进一步增强了塑性行为.在相同接触力作用下压入速率越小或温度越高, THF水合物的硬度越小且塑性行为越明显. THF水合物的屈服应力存在阈值(或者临界效应),这可能是导致含水合物沉积物应变硬化和应变软化现象的重要原因之一.基于修改后的幂率流变(PLR)黏弹性模型,低驱动速率和相对高温条件下THF水合物的黏弹性更显著. THF水合物表面的似液层和分解液在样品与微球间形成的液桥是两者间产生黏附力的主要原因,在温度-30℃^-10℃范围内黏附力约1.1~2.5μN,它主要与脱离前两者间的接触面积有关.
彭力李维宁伏龙刘志超刘志超欧文佳张凌孙嘉鑫张凌程万孙嘉鑫
关键词:SIO2微球原子力显微镜塑性黏弹性出砂机理
基于原子力显微镜的四氢呋喃水合物表面特征与力学行为研究
天然气水合物(以下简称水合物)被誉为21世纪继页岩气、煤层气、致密气之后最具有潜力的接替清洁能源之一。据估计全球天然气水合物储量约为常规化石能源的2倍,而我国天然气水合物资源潜力也十分巨大,其远景资源量高达900×10~...
彭力
关键词:原子力显微镜形貌粘附力
水合物系统力学行为的分子机制研究
天然气水合物(简称水合物)被公认为未来潜在的替代能源,它具有资源储量大、分布范围广、清洁低碳等特征,因此成为地球科学和能源领域的研究热点。天然气水合物面临如何安全、高效钻采的巨大挑战,如钻井开采过程中的井壁失稳、出砂、套...
曹品强
关键词:力学性质分子结构失稳机理分子动力学
Effect on the Performance of Drilling Fluids at Downhole Rock Surfaces at Low Temperatures被引量:1
2016年
To maintain gas hydrate stability, low-temperature drilling fluids and high drilling speeds should be used while drilling in gas hydrate-bearing sediments. The effect of the drilling fluid on downhole rock surfaces at low temperatures is very important to increase the drilling rate. This paper analyzed the action mechanism of the drilling fluid on downhole rock surfaces and established a corresponding evaluation method. The softening effect of six simulated drilling fluids with 0.1 wt.% of four common surfactants and two common organic salts on the downhole rock surface strength was evaluated experimentally using the established method at low temperature. The experimental results showed that the surfactants and organic salts used in the drilling fluids aided in the reduction of the strength of the downhole rock surface, and the established evaluation method was able to quantitatively reveal the difference in the softening effect of the different drilling fluids through comparison with water. In particular, the most common surfactant that is used in drilling fluids, sodium dodecyl sulfate(SDS), had a very good softening effect while drilling under low-temperature conditions, which can be widely applied during drilling in low-temperature formations, such as natural gas hydrate-bearing sediments, the deep seafloor and permafrost.
Mingming ZhengGuosheng JiangTianle LiuFulong NingLing ZhangV.F.Chikhotkin
关键词:PERFORMANCES
甲烷水合物蠕变行为的分子机制
厘清甲烷水合物的蠕变行为对天然气水合物的勘探开发和利用具有极其重要的意义,然而目前关于甲烷水合物的蠕变机制尚不清楚。本文基于大规模并行分子动力学模拟,探究了不同晶粒尺寸的甲烷水合物在不同温度和应力状态下的力学蠕变行为。研...
曹品强宁伏龙吴建洋方彬
关键词:甲烷水合物蠕变机制分子动力学
文献传递
天然气水合物开采储层出砂研究进展与思考被引量:18
2020年
天然气水合物开采井眼出砂问题是当前水合物产业化急需突破的瓶颈之一,解决水合物开采时防砂与产能平衡问题是实现水合物安全高效、长期可控开采的关键.我国海域典型水合物储层属于弱固结的低渗泥质粉砂储层,其面临的防砂控泥与增产矛盾较为突出.厘清不同水合物储层和开采条件下的井眼出砂规律并揭示其机理,进而制定科学合理的防砂控泥措施以实现产能最大化是解决上述矛盾的途径所在.从理论分析、数值模拟、室内实验和现场试采4个角度介绍了世界范围内已开展的水合物出砂防砂情况,分析总结了水合物储层出砂影响因素及出砂机理,最后探讨了目前出砂研究存在的问题和挑战,并给出了相应的建议,旨在为后续水合物开采井眼出砂预测和防控研究提供思路和参考.
宁伏龙方翔宇李彦龙李彦龙王林杰刘志超罗强刘志超赵颖杰孙嘉鑫刘天乐张凌蒋国盛
关键词:天然气水合物出砂
南海水合物样品物理力学性质研究
水合物安全高效开采是当前水合物商业化利用面临的主要挑战,而解决这一难题首先就需要准确掌握水合物储层的物理力学性质。本文采用南海神狐海域钻获的原位水合物地层岩心样品为骨架材料制作了不含水合物的重塑样,还原地层所处的压力环境...
宁伏龙刘志超王冬冬张准于彦江陆红峰陆敬安梁金强谢文卫
文献传递
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