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天然氣水合物(力學特性及開採安全評價)

  • 作者：魯曉兵//張旭輝//梁前勇//李清平|責編:劉信力//趙穎
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030805256
  • 出版日期：2024/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：400
人民幣：RMB 198 元      售價：元
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內容大鋼
    天然氣水合物賦存於陸地凍土帶和較深海域，具有儲量大、埋藏淺、污染低等優點，是重要的潛在替代能源。天然氣水合物開採要滿足商業化的要求，必須解決好兩方面的問題：經濟高效的開採方法，災害控制及環境保護。開採方法不當會引發嚴重的地質災害與環境問題，因此安全和環境保障是天然氣水合物開採的前提。全書共五章，分別介紹水合物沉積物力學性質、水合物分解引起的土層層裂和噴發破壞、水合物分解對井筒及結構物的影響、水合物分解引起的海床滑塌、水合物開採過程中的現場監測及數據處理。
    本書可供高等院校、科研院所、油氣勘探與開發企業等從事天然氣水合物、海洋土力學、海洋災害與防控等方面的科研人員和工程技術人員，以及面對共性工程科學問題的研究人員參考。
作者介紹
魯曉兵//張旭輝//梁前勇//李清平|責編:劉信力//趙穎
目錄
前言
第1章  水合物沉積物力學性質
  1.1  引言
  1.2  水合物的結構
  1.3  影響水合物沉積物力學性質的主要因素
    1.3.1  天然氣水合物形成的影響
    1.3.2  孔喉尺度和沉積物顆粒表面性質對水合物增長和分佈的影響
  1.4  水合物沉積物力學性質現場調查方法
    1.4.1  地球物理勘探法
    1.4.2  鑽孔取心法
    1.4.3  測井法
    1.4.4  觸探
  1.5  室內實驗
    1.5.1  三軸實驗
    1.5.2  基於保壓岩心分析及傳輸系統的物理和力學參數測量
    1.5.3  直剪實驗
    1.5.4  共振柱實驗
  1.6  水合物沉積物力學參數實驗
    1.6.1  純冰、純水合物三軸實驗結果
    1.6.2  蒙古砂為骨架的四氫?喃水合物沉積物三軸實驗
    1.6.3  黏土高溫燒制骨架的四氫?喃水合物三軸實驗
    1.6.4  飽和粉砂應力應變曲線
    1.6.5  四氫?喃水合物粉砂沉積物力學性質實驗
    1.6.6  含冰和甲烷水合物沉積物力學性質實驗
    1.6.7  含冰和甲烷水合物沉積物力學參數匯總
    1.6.8  不含冰的粉細砂土水合物沉積物力學參數
    1.6.9  水合物分解過程中沉積物力學參數
  1.7  直剪實驗
  1.8  水合物沉積物動態力學特性實驗
    1.8.1  實驗材料與裝置
    1.8.2  實驗步驟與內容
    1.8.3  水合物沉積物動態力學性質實驗
    1.8.4  水合物沉積物動態力學參數模型
  1.9  蠕變特性實驗
    1.9.1  實驗
    1.9.2  水合物沉積物蠕變實驗擬合曲線
  1.10  水合物沉積物力學性質理論模型
    1.10.1  水合物沉積物力學參數（模量、強度）與水合物飽和度的關係模型
    1.10.2  水合物沉積物強度模型
    1.10.3  應力應變關係理論模型
  1.11  小結
  參考文獻
第2章  水合物分解引起的土層層裂和噴發破壞
  2.1  引言
  2.2  水合物分解引起土層層裂實驗
    2.2.1  實驗設計
    2.2.2  感測器布置
    2.2.3  實驗步驟
    2.2.4  實驗結果與討論
    2.2.5  分層破壞模型分析

  2.3  水合物分解引起土層中氣體噴發實驗模擬
    2.3.1  實驗裝置與實驗技術
    2.3.2  實驗步驟
    2.3.3  實驗現象和特徵
    2.3.4  水合物分解引起土層破壞的能量評估
    2.3.5  小結
  2.4  層裂和噴發破壞的理論分析
    2.4.1  層裂
    2.4.2  噴發的分析
    2.4.3  小結
  參考文獻
第3章  水合物分解對井筒及結構物的影響
  3.1  水合物鑽采潛在風險
  3.2  水合物分解對垂直井筒/管道的影響
    3.2.1  問題量綱分析
    3.2.2  水合物完全分解條件下垂直井筒及周圍土層變形與破壞分析
    3.2.3  水合物逐漸分解條件下井筒及周圍土層變形分析
    3.2.4  水平井降壓開採時地層變形數值模擬
    3.2.5  水合物分解對海床上水平管道的影響
  3.3  小結
  參考文獻
第4章  水合物分解引起的海床滑塌
  4.1  引起海底水合物分解的因素
  4.2  水合物分解引起的海底滑坡及災害鏈
    4.2.1  水合物分解相關的海底滑坡案例
    4.2.2  水合物分解相關的海底泥石流
    4.2.3  環境影響
  4.3  理論研究
    4.3.1  考慮水合物分解后地層強度降低的極限平衡方法
    4.3.2  基於土層分層的土層滑塌模型
  4.4  實驗研究
    4.4.1  問題及量綱分析
    4.4.2  模型製備
    4.4.3  水合物分解後土層滑塌離心機模擬實驗
    4.4.4  生物生成甲烷製備水合物沉積物的離心機實驗結果
    4.4.5  水合物分解引起地層變形的小比尺模型實驗
  4.5  水合物分解引起的海底泥石流
  4.6  水合物分解引起地層滑塌的數值模擬
    4.6.1  商用軟體計算的可靠性
    4.6.2  穩定性（滑坡起動）判別條件
    4.6.3  控制參量
    4.6.4  模型建立
    4.6.5  模擬結果與分析
  4.7  小結
  參考文獻
第5章  水合物開採過程中的現場監測及數據處理
  5.1  試采監測項目簡介
  5.2  聲波傳播特性
  5.3  滲透性
    5.3.1  滲透率模型

    5.3.2  滲流規律
  5.4  含水合物地層的熱力學參數及考慮水合物相變的傳熱規律
    5.4.1  熱力學參數
    5.4.2  含水合物地層中的熱傳導
    5.4.3  水合物的電阻特性
    5.4.4  安全監測及數據處理系統
    5.4.5  小結
  參考文獻

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