石油学报

作者：陈立涛, 于常宏, 赵明月, 孙宝江, 马旺, 敬鹏程, 夏煜翔, 杨唐杨

单位：1. 中国石油大学(华东)石油工程学院 山东青岛 266580;2. 深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 山东青岛 266580;3. 中国石油集团海洋工程有限公司 天津 300451;4. 中国石油塔里木油田公司 新疆库尔勒 841000

关键词：甲烷水合物,泥质粉砂,分解条件,吸热量,水活度

基金：陈立涛,男,1982年4月生,2011年获中国石油大学(北京)化学工程与技术专业博士学位,现为中国石油大学(华东)副教授,主要从事水合物利用与防治、高压流体相态与物性研究。Email:chenlt@upc.edu.cn

摘要： 中国南海北部天然气水合物主要分布在泥质粉砂中,储量丰富但开采效率低。开采全程伴随着天然气水合物的分解,是一个吸热过程。要实现高效开采,必须准确掌握天然气水合物分解的条件及吸热量。通过模拟神狐海域的储层条件,制备了石英粉、蒙脱土和南海土等泥质粉砂岩心,利用高压差示扫描量热仪测定了岩心中甲烷水合物分解的条件和吸热量。研究发现,泥质粉砂中甲烷水合物的分解温度低于非孔隙中水合物,呈多级分解的特征。蒙脱土和南海土岩心中甲烷水合物开始分解温度的偏移量分别为-8.53~-6.37 K和-2.46~-2.25 K,结束分解温度的偏移量分别为-1.04~-0.75 K和-0.56~-0.37 K。石英粉、蒙脱土、南海土中甲烷水合物分解的吸热量分别为78.2 kJ/L、31.6 kJ/L和34.6 kJ/L (水合物饱和度分别为36.7%~37.3%、13.9%~22.3%和20.2%~23.0%)。升温过程中普遍观测到水合物二次生成。建立了基于水活度测量的岩心中水合物分解条件快速预测方法,预测温度与实验值之差小于0.68 K。研究结果表明,泥质粉砂的孔隙结构和水化作用对甲烷水合物分解的条件和吸热量有重要影响。

来源：2025年第5期

《石油学报》期刊编辑部

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