中国科学院知识创新工程重要方向项目(KGZD-EW-301)
- 作品数：8 被引量：41H指数：5
- 相关作者：梁德青吴能友臧小亚唐翠萍何勇更多>>
- 相关机构：中国科学院中国地质调查局中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：中国科学院知识创新工程重要方向项目国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理天文地球石油与天然气工程化学工程更多>>
- 基于水合物技术分离天然气/沼气中CO_2的研究进展被引量：5
- 2015年
- 对目前基于水合物技术分离天然气或者沼气中CO2的研究进行了总结,从热力学方面和动力学方面概括已有的研究进展,并对未来的发展提出了一些展望和思路。
- 臧小亚梁德青吴能友
- 关键词：水合物CO2分离天然气沼气
- 海底天然气水合物地层钻井潜在风险及控制措施被引量：8
- 2016年
- 天然气水合物是一种清洁高效能源,广泛分布于大陆永久冻土带和海洋环境中,其中海洋环境又以海洋大陆斜坡和深海盆地为主。对海底天然气水合物地层进行钻井是研究海底天然气水合物及获得海底地层油气资源最直接的手段之一,但海底天然气水合物地层地质环境复杂,钻井面临诸多风险。本文通过综合分析海底天然气水合物地层的储层特性,探讨了海底地层中天然气水合物分解与再形成对钻井工程的影响、可能诱发的地质灾害及环境效应,并提出了相应的应对措施,以期为我国海底天然气水合物地层钻井提供参考。
- 何勇唐翠萍梁德青
- 关键词：天然气水合物钻井
- 聚乙烯吡咯烷酮对钻井液水合物抑制性能的影响研究被引量：2
- 2016年
- 随着全球油气钻探由海洋浅水区向深水区发展,深水油气钻探中水合物的防治研究也得到了日益重视。聚乙烯吡咯烷酮作为一种非常成熟的水合物动力学抑制剂,被广泛应用于油气生产运输中。向应用于某浅水油气田的钻井液中添加0.5wt%、1.0wt%和2.0wt%的聚乙烯吡咯烷酮,首先对其低温常规性能进行实验评价。结果表明,0.5wt%和1.0wt%的聚乙烯吡咯烷酮的加入对钻井液的流变性能不会产生明显影响,2.0wt%的聚乙烯吡咯烷酮加入会影响钻井液的流变性能而导致钻井液无法满足钻井需求;随后在4℃、6 MPa^10 MPa条件下,利用1.2 L定容反应釜,通过观察温度和压力的变化,研究了0.5wt%和1.0wt%聚乙烯吡咯烷酮加入后对钻井液中水合物形成的影响,研究结果表明:当温度为4℃、进气压力在6 MPa^10 MPa时,进气后500 min内聚乙烯吡咯烷酮对钻井液中的水合物形成具有一定的抑制作用,浓度越高抑制效果越明显,但聚乙烯吡咯烷酮的加入不能完全抑制水合物的生成。
- 何勇唐翠萍梁德青
- 关键词：水合物钻井液聚乙烯吡咯烷酮
- 细砂沉积物中水合物生成过程研究被引量：5
- 2013年
- 本实验采用甲烷和混合气体(CH4:91.85%,C2H6:5.09%,C3H8:3.06%)作为气源,利用自制实验系统研究在不同的温度和压力条件下,水合物在不同粒径分布的沉积物体系(150～250和250～380μm)中的生成过程.结果表明,水合物在沉积物中的生成速率与沉积物粒径、气源组分、孔隙水盐度以及温度压力条件都有关系.在沉积物+盐水体系里,混合气生成水合物的诱导时间非常短,反应体系达到水合物生成条件时,沉积物内便开始有水合物生成,而且初始阶段的水合物生成速率比较大.温度压力对水合物生成过程规律影响不明显,在不同的沉积物体系中,混合气水合物的生成过程可以分为3个阶段,即快速反应阶段、反应平稳阶段和尾声阶段.在相同的沉积物体系中,相同的初始压力下,甲烷水合物的转化率随着温度的上升而降低.粒径介于250～380μm的沉积物体系内甲烷水合物的转化率要大于粒径介于150～250μm的沉积物体系中甲烷水合物的转化率.但是两种粒径的沉积物体系中,混合气水合物的转化率结果相差不大.
- 臧小亚梁德青吴能友
- 关键词：气体水合物多孔介质热力学
- 介观孔隙中天然气水合物生成过程模拟被引量：6
- 2013年
- 目前,对沉积物中天然气水合物(以下简称水合物)的生成过程研究大部分集中在实验研究以及水合物生成的本征动力学方面,在孔隙尺度方面缺乏对水合物生成过程的全方位考虑。为此,从介观角度出发,结合实验模拟结果,研究了沉积物孔隙中甲烷及二氧化碳水合物的生成过程。首先对甲烷水合物和二氧化碳水合物在沉积物中的生成过程进行了实验模拟(沉积物样品选用南海浅表层沉积物,粒径为60～100目),结果表明:水合物在沉积物孔隙中的生成过程比较平缓,体系温度基本没有大的变化;在初始阶段水合物生成量比较大,随着反应的进行,水合物生成速率逐渐减小。在实验的基础上,以孔隙水中溶解气体的浓度为变量,从介观角度数值模拟了甲烷水合物和二氧化碳水合物在沉积物中的生成过程,并以单个沉积物孔隙空间的水合物生成表征沉积物体系内水合物的生成特性。结论认为:沉积物颗粒堆积孔隙内部的水合物先在沉积物壁面处生成,然后水合物层逐渐加厚,向孔隙中心生长,水合物呈层状生成,最后填满整个沉积物颗粒孔隙;伴随着水合物的生成,沉积物体系孔隙率降低。通过模拟计算得到的水合物转化率与实验结果进行对比,其误差范围介于3%～7%,表明该模型具有较强的可靠性。
- 梁德青臧小亚吴能友
- 关键词：天然气水合物孔隙甲烷水合物转化率
- 不同浓度TBAB半笼型水合物法分离沼气中CO_2过程的研究被引量：9
- 2016年
- 沼气是含CO_2和CH4的混合气,它的利用需要去除杂质CO_2。四丁基溴化铵(TBAB)半笼型水合物法分离CO_2是一种新型分离技术。研究了在不同TBAB水溶液浓度体系中,摩尔比为50:50的CH4/CO_2混合气水合物在277 K和5 MPa条件下的生成过程及CO_2的分离效果。结果表明,当TBAB水溶液质量浓度为0.79%和1.57%时,水合物生成过程存在"二次生成"现象。当TBAB的浓度为0.79%和2.91%时,气体消耗量为0.42 mol,大于其它的TBAB水溶液浓度条件下体系的气体消耗量。综合得出,CO_2分离效果并非与TBAB水溶液浓度呈比例,而是存在一个最佳的TBAB浓度最适宜CO_2气体的分离。在实验条件下,当TBAB水溶液质量浓度为1.57%时,有效反应时间最短且CO_2分离效果最好。
- 臧小亚梁德青吴能友
- 关键词：水合物CO2分离
- TBAB半笼型水合物法分离CO2/CH4混合气的过程研究被引量：3
- 2017年
- 水合物法气体分离技术是一种新型的CO_2分离方法,不同的分离条件对CO_2气体分离的效果影响显著。四丁基溴化铵(TBAB)的添加能显著改善CO_2/CH_4混合气水合物的相平衡条件,促进CO_2水合物的生成。作者主要研究在质量浓度为40%的TBAB水溶液体系中,压力为3.2 MPa下,不同过冷度及气水比例的条件对CO_2/CH_4混合气水合物的生成过程及CO_2的分离效果的影响规律。实验结果表明,当压力为3.2 MPa时,气水比越小,CO_2分离效果越好。同时,存在最佳的过冷度使得反应过程中气体消耗量最大以及CO_2分离效果最好,而且CO_2分离效果并非与过冷度完全成正比。当气水比为0.54,过冷度为6 K时,反应结束后气相中CH_4的摩尔比例为81.59%,CO_2的摩尔比例为18.41%,CO_2气体分离系数为4.43,CO_2分离效果最好。
- 臧小亚梁德青吴能友
- 关键词：水合物CO2分离TBAB混合气
- 多孔介质中甲烷水合物的生成特性研究进展被引量：9
- 2015年
- 天然气水合物是一种清洁高效的能源,常常在自然界中的海底沉积物多孔介质孔隙中生成,同时水合物在工业上还能与多孔介质材料一起作为储存及分离气体的一种方式,因此开采利用水合物以及发挥水合物工业技术的前提都跟多孔介质有莫大的关系,对多孔介质中天然气水合物生成特性的研究进行总结与分析具有非常重要的意义。本文总结分析了国内外关于不同类型多孔介质中甲烷水合物的生成过程及特性的研究文献,将多孔介质根据其孔径大小进行划分。结果显示,在微孔介质中,甲烷水合物的生成侧重于气体的存储及运输方面;在介孔介质中,甲烷水合物的生成动力学受孔径影响较大;在大孔的沉积物中,甲烷水合物的生成及分布的机理性研究仍比较缺乏。因此,需要进一步的研究来丰富甲烷水合物在多孔介质中的生成动力学理论,本文将在文献调研的基础上为今后的研究方向提出一些展望和思路。
- 臧小亚梁德青吴能友
- 关键词：甲烷水合物多孔介质
