多孔介质中天然气水合物二维模拟实验装置.docx

多孔介质中天然气水合物二维模拟实验装置 赵仕俊 1 , 徐建辉 2 , 陈琳 3(1.中国石油大学(华东)石油仪器仪表研究所，山东 东营 257061; 2.中国石油大学(华东)信息与控制工程学院，山东 东营 257061;3.中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院，山东 东营 257061)摘 要:本文介绍了一种天然气水合物模拟实验装置，该装置能模拟多孔介质中天然气水合物的生成和分解过程，能够通过测量平板内探针的电容判断水合物的状态变化。实践证明，该装置工作稳定可靠，性能符合实验要求。 关键词:天然气水合物;电容;平板模型;数据采集中图分类号:TP23文献标识码:B文章编号:1003-7241（2006）09-0065-04A Two-dimensioned Experimental Apparatus of Natural GasHydrate in a Porous MediumZHAO Shi-jun1,XU Jian-hui2, CHEN lin3(1.Petrolium Instrument Research Institute, University of Petroleum China, Dongying 257061,China; 2.College of Information and Control Engineering, University of Petroleum China, Dongying 257061,China; 3.College ofComputer and Communication Engineering,University of Petroleum China, Dongying 257061,China)Abstract: This paper introduces a Gas-Hydrate Simulation Experiment al apparat us, which can simulat e the process of for mation and exploitation of the natural gas hydrate and can judge the state change of gas hydr ate by measur ing the elect rode?ˉs capacitance in the plat model. The experim ent shows that the apparatus is stable and reli able.Key words:natural gas-hydr ate;capaci tance; plat model ;data acquisition1引言天然气水合物是一种由水和天然气（主要是甲烷）在高压和比，它不易开采和运输，世界上至今还没有完美的开采方案，而研究天然气水合物的开采方法已迫在眉睫，尽快开展室内外天然 气水合物分解、合成方法和开采方法的研究工作刻不容缓。为了 研究建立天然气水合物的成藏理论，提出寻找天然气水合物的有 效开采方法，对天然气水合物的开采提供关键技术，最终为我国 天然气水合物的勘探、开发和利用提供理论依据和技术支撑，就需要专用的天然气水合物模拟实验装置。低温条件下形成的笼形类冰态固体物质[1]。外貌极似冰雪，点火即可燃烧，故又称之为“可燃冰”。它在自然界分布非常广泛，海 底以下0到1500米深的大陆架或北极等地的永久冻土带都有可能 存在。从能源的角度看，天然气水合物可视为被高度压缩的天然 气资源，每立方米能分解释放出160－180标准立方米的天然气。 迄今为止，在世界各地的海洋及大陆地层中，已探明的天然气水 合物储量已相当于全球传统能源储量的两倍以上。我国南海海底 含有巨大的天然气水合物带，能源总量估计相当于中国石油总量 的一半，天然气水合物是迄今为止所知的最具价值的海底矿产资 源，其巨大的资源量和诱人的开发利用前景已经使之成为新世纪 的战略储备能源[2]。但是天然气水合物埋藏于海底的岩石中，和石油、天然气相2 实验装置工作原理及实验流程2.1 工作原理形成天然气水合物需要两个必备条件: 一是低温，二是高 压。由于天然气水合物形成前后介电常数差异很大，因此可通过 测量平板模型内的电容来判定平板内是否生成水合物[3]。多孔介质中天然气水合物模拟实验装置的主体: 平板模型（二维模型），如图1 所示，它由两块正方形平板构成，大小尺寸（实验要求的有效尺寸）相同，实验过程中要求平行放置。两平收稿日期:2006-03-10Techniques of Automation Appications | 65仪器仪表与检测技术 《自动化技术与应用 》2006 年第 25 卷第 9