基于有限体积法的天然气水合物温度场分布影响因素研究

【摘要】：天然气水合物是21世纪最具潜力的清洁能源,对其进行注热开采被认为是最行之有效的开采方法。以某冻土区天然气水合物拟开采矿区为例,在水合物分解动力学模型的基础上,建立了基于有限体积法的天然气水合物分解热力学模型,并对天然气水合物温度场分布的影响因素进行了分析。结果表明:在其他条件不变的情况下,随着注水速度的增加,天然气水合物的高温区域逐渐增大,且分解速度加快;随着孔隙度的逐渐增大,天然气水合物高温区域的变化趋势基本相同;随着注水温度的增加,天然气水合物高温区域的变化趋势也基本相同,但作用在天然气水合物表面的温度随着注水温度的增加而增加。对该矿区进行注热开采时,当注水速度为6 m/s、注水温度为80℃时,天然气水合物的分解速度最快,具有较好的经济效益,该结论可为注热开采实践提供理论依据。 【作者单位】： 辽宁石油化工大学石油天然气工程学院;辽宁石油化工大学化学化工与环境学院;辽宁石油化工大学机械工程学院;中国石油辽河油田分公司特种油开发公司;
【关键词】： 天然气水合物 有限体积法 注水速度 水温 孔隙度
【基金】：辽宁省高等学校优秀人才支持计划资助项目“深水管道输送天然气水合物动力学基础理论研究”(编号:LJQ2014038)资助
【分类号】：TE37
【正文快照】： 0引言随着石油、天然气等化石能源造成的环境问题日益严峻,寻求新能源已迫在眉睫[1-2]。天然气水合物以其储量大、分布广及燃烧后污染小等特点,被公认为是21世纪较理想的替代能源[3-5]。天然气水合物的开采机理是破坏其稳定的存在条件,以达到水合物分解并进行开采的目的[6]。

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