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隨著煤炭、石油等常規(guī)化石能源的消耗與日益枯竭,能源開(kāi)發(fā)經(jīng)歷著從傳統(tǒng)化石燃料向清潔和環(huán)境友好型新能源的過(guò)渡和轉(zhuǎn)型。天然氣水合物（簡(jiǎn)稱水合物,又名“可燃冰"）是一種新型清潔能源,具有儲(chǔ)量大、分布廣、能量密度大的特點(diǎn),被認(rèn)為是未來(lái)具有應(yīng)用前景的新能源之一。水合物資源的安全高效開(kāi)發(fā)對(duì)于調(diào)整和優(yōu)化我國(guó)能源供給結(jié)構(gòu)、保障我國(guó)能源安全等具有重大戰(zhàn)略意義。
天然氣水合物的生成與分解
天然氣水合物的生成與分解是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程。在降壓階段，水合物迅速分解，溫度迅速降低，模擬儲(chǔ)層溫度變化趨勢(shì)基本一致。在恒壓分解階段，水合物繼續(xù)分解，產(chǎn)氣速率明顯低于降壓階段，并逐漸減小，儲(chǔ)層溫度逐漸恢復(fù)至實(shí)驗(yàn)設(shè)定溫度后趨于穩(wěn)定。這些特性對(duì)于理解水合物的穩(wěn)定性和開(kāi)采潛力至關(guān)重要。
滲透性測(cè)試的重要性
滲透性測(cè)試是評(píng)估天然氣水合物儲(chǔ)層開(kāi)發(fā)潛力的關(guān)鍵。通過(guò)核磁共振方法獲得儲(chǔ)層總孔隙度，并利用Schlumberger-Doll法和Timur-Coates法估算儲(chǔ)層滲透率。滲透率的變化規(guī)律對(duì)于把握理論滲透率與實(shí)際測(cè)量滲透率之間的關(guān)系至關(guān)重要。此外，滲透率測(cè)試裝置的發(fā)展使得研究者可以從孔隙網(wǎng)絡(luò)的微觀變化角度更好地理解滲透率的變化規(guī)律。
低場(chǎng)核磁共振技術(shù)的應(yīng)用
利用核磁共振技術(shù)，采用實(shí)驗(yàn)?zāi)M和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)多孔介質(zhì)中水合物的生成與分布規(guī)律,提出了一種多策略聯(lián)合的優(yōu)化開(kāi)采方法,旨在為未來(lái)天然氣水合物的實(shí)地開(kāi)采提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。
隨著水合物研究的不斷深入，以傳統(tǒng)方法、XRD、光學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)、CT、NMR等一種或多種檢測(cè)方法為基礎(chǔ)的甲烷水合物物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在水合物合成、分解、滲流機(jī)理等基礎(chǔ)研究中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
其中NMR以其快速、無(wú)損、綠色、在線、數(shù)據(jù)形式豐富等特點(diǎn)受到青睞。
案例一：巖心中甲烷水合物非均質(zhì)分布對(duì)滲透率的影響
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