简介:目的:水合物沉积物开采过程是一个热。水.力.化多场耦合过程,该过程包含了不同土层间的热对流、压缩引起的局部变形以及胶结结构破坏引起的应力松弛。不适当的开采会引起出砂、塌孔等破坏问题。本文旨在建立天然气水合物沉积物多场耦合计算模型,以量化由开采引起的地质灾害风险。创新点:1.通过GOMSOLMultiphysics实现水合物开采过程多场耦合有限元控制方程的计算:2.建立的模型考虑变形.渗流双向全耦合过程。方法:1.通过理论推导,给出开采天然气水合物过程模拟的控制方程;采用偏微分方程模块实现除力学之外其他物理场的耦合计算;采用结构力学模块实现变形计算。2.通过与试验数据进行比较验证模型的可靠性。3.通过对比全耦合模型与半耦合模型,分析双向耦合对水合物开采过程中沉积物物理力学行为的影响。结论:1.所建立模型能够精确模拟水合物开采过程中沉积物的物理力学行为。2.当考虑压缩对渗流的影响时,由于孔隙率的降低,计算得到的水合物分解速度要小于不考虑该影响时的速度。3.由于存在层间对流效应,非均质模型计算得到的水合物分解速度要快于均质模型。
简介:就“区域沉积物管理”(简称RSM)概念与方法进行了系统论述,以厦门地区为例阐述了RSM研究的必要性和重要性,并对如何应用区域沉积管理来处理海岸冲刷、淤积与港口码头建设过程中可能遇到的问题进行了深入浅出的讨论,同时,提出了发展RSM的战略构想与框架。
简介:在北极陆地的永久冻土区及沿世界上一些海洋的外陆缘海下发现了大型的天然气水合物矿藏。这一发现激起了人们对天然气水合物成为一种可能能源的强烈关注。然而,在将天然气水合物看作是人们消费得起的有生命力的天然气源之前,必须攻克重大的乃至可能难以解决的技术难题。对北极天然气水合物研究的综合信息表明,在永久冻土区,天然气水合物存在于地下约130~2000m深处。近海陆缘天然气水合物的存在主要是根据已绘制的海底下大约100~1100m深处异常地震反射层即海底模拟反射层推断的。目前对世界海相和永久冻土区天然气水合物矿藏资源量的估算大体一致,约为20,000×109m^3。关于在界定的天然气水合物矿藏内所储集的天然气资源量以及含水合物地层内天然气水合物的含量等根本问题的分歧证明了我们对天然气水合物知之甚少。但是,最近有几个国家包括日本、印度和美国已制定了雄心勃勃的国家计划以进一步考察天然气水合物的资源潜力。这些计划也许可以帮助我们回答诸如天然气水合物储层特性、生产系统的设计以及更重要的即天然气水合物的生产成本和经济性等关键性问题。
简介:北极大陆永久冻土区以及全球大陆边缘外侧海底大型天然气水合物聚集的发现,增强了人们对天然气水合物作为一种可能能源的兴趣。但在把天然气水合物视为一种切实可行而且成本可以负担的天然气供应源之前,人们必须解决一些重大的技术难题。北极天然气水合物研究的综合信息表明,永久冻土区天然气水合物的埋深可能在130~2000m之间。近海大陆边缘天然气水合物的存在主要是根据称作海底模拟反射层的异常地震发射层来推断的,这些反射层的分布深度在海底之下100~1100m之间。目前全球海洋和永久冻土区天然气水合物聚集的天然气资源量估计约有2万万亿m^3。在一些根本问题上,例如所圈定的天然气水合物聚集的天然气数量以及含水合物地层的天然气水合物含量,人们的观点很不一致。这说明我们对天然气水合物仍知之甚少。最近,日本、印度和美国等国家已经启动了雄心勃勃的国家项目,以进一步考察天然气水合物的资源潜力。这些项目可能有助于回答一些关键问题,例如天然气水合物储层的性质、开采系统的设计以及最为重要的开采成本和经济性。
简介:沉积物内源磷释放是湖泊富营养化重要的污染来源.本次研究在滇池20个采样点进行了原状柱状沉积物样品的采集.分析测试了分层沉积物样品的总磷、总氮、总有机质含量,揭示了滇池全湖沉积物中营养组分的含量特征和分布规律.为估算沉积物磷释放的通量水平和初步解释滇池磷释放的主要作用机制,现场提取出了沉积物间隙水,并分析了间隙水以及采样点湖水中溶解总磷、溶解磷酸盐和溶解有机磷的含量,根据实测运用费克扩散定律计算了沉积物-水界面之间磷的交换通量.同时对代表性样点进行了原样沉积物柱磷释放的实验室模拟.通量计算和模拟实验的结果表明,滇池沉积物具有较强的向水体的释磷能力,全湖沉积物平均磷释放通量为0.095mg/cm2/a,沉积物磷释放成为全湖磷负荷的重要部分.实验数据相关性分析表明,滇池表层沉积磷活化释放的主要机制是表层沉积物有机质矿化降解,有机磷分解形成的浓度梯度驱动了溶解磷从沉积物向水体扩散.
简介:自1999年起,我国陆续开展南海天然气水合物调查及勘探研究工作。2007年5月在南海神狐海域成功钻获天然气水合物实物样品,标志着天然气水合物找矿工作的重大突破,显示出南海丰富的天然气水合物资源前景。本文综述了南海天然气水合物发育的有利地质条件,赋存的地质、地球物理和地球化学证据,水合物分布和发育特征及成藏模式,指出目前研究工作中还存在的一些问题:勘探实践获得的天然气水合物地球物理和地球化学响应与实际存在水合物并非一一对应;大多数研究只针对水合物形成的某一方面的条件开展(如气源、流体运移体系等);同时,水合物稳定带和水合物资源量估算均较为粗略。因此,明确天然气水合物地质、地球物理和地球化学响应机理、开展水合物成藏系统和成藏动力学研究以及更加精确且符合实际的估算水合物资源量将会是今后南海天然气水合物研究的重点。