天然气水合物降压开采实验模拟研究论文

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1、天然气水合物降压开采实验模拟研究论文.freel1；――反应后温度T2、压力P2下水、气、NGH的体积，cm1。假设：(1)水及生成的NGH不可压缩；(2)生成的NGH为理想状态，即CH4分子占据NGH的所有空隙，在标准状况下，单位体积的NGH分解可产生164单位体积的CH4气体5。合成过程中的压力曲线如图1-10。/s图1-17压力随时间的变化由图1-17可以看出，当时间到250min以后压力变成水平，这说明水合物的合成已经完成，所以我们只要去250min以前的数值进行水合物合成的分析。反应的甲烷物质的量随时间的变化如图1-21。/s图

2、1-18甲烷物质的量随时间的变化在图1-21中取8组点，得到表1-2。表1-2插值表时间(min)合成水合物的甲烷物质的量(mol)0.0850.00165447.210.00901870.520.01816979.510.11571887.010.11115195.850.186406160.110.482711248.540.506959对表1-2中的数据进行自然三次样条曲线插值，并与图进行拟合得到：甲烷拟合随时间的变化曲线如图1-19。/s图1-19甲烷拟合线随时间的变化对合成水合物所用的甲烷的物质的量进行时间的求导得到图1-20：

3、/s图1-20甲烷的变化率由图1-20可以得到以下结论：可以得到在81.2409min这个时刻，甲烷转化成水合物的速率最大。天然气水合物的合成过程中，甲烷气体的转化要经过缓慢增大、快速增大、快速减小三个阶段。水合物在合成初始阶段，甲烷转化成水合物的变化率比较缓慢，这个时期属于成核的诱导期，一段时间后甲烷转化成水合物的变化率迅速升高，这个时期是一个快速生长期。1.3结论综合以上对降压开采实验压差、温度、产气量、产水量的分析，在本实验模型条件下，NGH降压开采是一种比较好的方法：(1)天然气水合物的合成过程中，甲烷气体的转化要经过缓慢增大、快

4、速增大、快速减小三个阶段；(2)在降压的过程中，产气速度主要受压降速度的控制，NGH分解比表面积大，分解速度快，产气速度高；产水速度小且维持在较稳定的水平，对产气影响小；(3)在降压的过程中，压差越大，形成的压力梯度越大，水合物分解越快；(4)降压开采前的温度越高，水合物分解越快；在开采的过程中，初始温度越高，水合物的分解越快，分解时间越短；(5)在降压开采的过程温度和降压幅度，对天然气水合物的降压开采有很大的影响。