摘要：研制了一套易于开启的天然气水合物实验装置,使合成的水合物很容易取出以便直接测定其储气量。设计加工了一套利用天然气水合物在真空下分解测量其气体体积的实验装置,提出了一种直接测定甲烷水合物储气量的方法—容积法,并测定了在不同条件下生成的甲烷水合物的储气量。与传统的重量法相比,容积法的可操作性强,受环境因素和人为因素的影响小,精密度与准确度高,能够比较准确地直接测出甲烷水合物的储气量,在天然气水合物资源量评价及天然气运输技术方面,都有广阔的应用前景。

摘要：天然气水合物相变过程不仅对沉积层温度场产生影响,也会改变沉积层介电常数等物理性质,深入研究水合物相变过程对周围环境的影响对今后水合物资源开发利用以及水合物地质灾害控制评估等方面都有重要的意义。通过使用专门设计的水合物模拟实验装置,综合采用二维温度梯度和时域反射等方法对甲烷水合物生成及分解过程进行监测。结果显示:水合物合成过程中甲烷水合物合成受气源和过冷度等因素影响,当气源充足时,水合物优先在过冷度大的区域合成,否则水合物优先在气源充足的区域合成;水合物相变过程引起周围多孔介质介电常数发生改变,并可据此计算沉积层中水合物饱和度;水合物稳定性受热刺激影响明显,含水合物多孔介质传热效率与热源距离成二次函数的衰减规律。

摘要：热活化技术通常以石英E′心的信号强度代替石英氧空位心的相对浓度 ,测定石英E′心的寿命时也使用热活化技术。在进行塔里木盆地TK3 0 1井深层 (深度 4895～ 5 10 2m)二叠系沉积物的ESR研究时 ,发现石英E′心的信号经 3 0 0℃热活化3 0min后不见增长 ,直至 5 0 0℃时才显著减少。这一观测结果和Toyoda的实验结论相一致 ,表明尽管石英氧空位的形成效率比较低 ,但是在环境物质的 β和γ剂量长时间辐射作用下可以生成氧空位心。在深层沉积物的ESR测年实验中 ,可以直接用石英E′心的ESR信号代替氧空位心的相对浓度。

摘要：我国在海洋和冻土区都已发现天然气水合物资源区并成功获取实物样品。含水合物沉积物的热导率是估算水合物资源量、设计合理开采方案的关键性数据之一。受水合物稳定条件和测量技术的限制,水合物热导率测定尚不完善。本文通过自主研制的天然气水合物热物理参数测量系统,开展了海洋沉积物中天然气水合物热导率与饱和度测量研究。实验使用取自南海神狐海域的沉积物作为反应介质,在压力7.8 MPa、温度2℃的条件下合成甲烷水合物,并利用热脉冲探针与时域反射技术联合测量的方式获得沉积物中水合物形成过程的热导率和饱和度等实验数据。结果表明,当水合物饱和度从0增加至49%时,体系热导率出现了先升高后降低的变化趋势。分析发现体系热导率随水合物饱和度的变化特征与水合物在沉积物中的填充方式有关,在实验选用的南海沉积物中,水合物优先选择在颗粒孔隙间成核生长,并最终与沉积物颗粒胶结共存。

摘要：设计了一套水合物热物理特性模拟实验测试装置,核心技术为3套不同结构的热-TDR探针:双棒型集成探针、单棒探针和平行板探针。以双棒型热-TDR探针为例,对沉积物中水合物及多种介质的热物理性质进行测定,实验结果比较理想。

摘要：利用时域反射技术和非稳态热线法测量热物理特性技术,设计制作了一套用于高压状态下测量含水合物沉积层热物理参数的系统。选择粒级(?)0.18～0.25 mm的细砂作为多孔介质,加入0.3g/L十二烷基硫酸钠(SDS)溶液作为多孔介质中的孔隙水和甲烷气体(纯度为99.9%),模拟沉积物中水合物的生成过程。采用交叉热线法和平行热线法两种方法测量了含水合物沉积层中的导热率,交叉热线法导热率的测量结果为(1.112±0.080)W/(m·K),平行热线法导热率的测量结果为(1.078±0.057)W/(m·K)。