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温度场扰动对天然气水合物相态的影响机制

Mechanism on influence of temperature field perturbation on phase state of natural gas hydrate

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钻井液是保障钻井安全与井壁稳定的关键,但在天然气水合物钻探过程中存在钻井液侵入水合物储层,发生传质传热导致水合物储层升温失稳,因此深入了解此过程中温度场扰动对天然气水合物相态的影响规律,对天然气水合物资源钻井安全意义重大.基于分子模拟探究温度场对水合物相态的影响规律,阐明含热力学抑制剂体系在变温过程中的水合物生成与分解机制.结果表明:在压力一定的条件下,水合物不但具有强温度敏感性,而且水合物的稳定性还具有时间相关性;在低温区持续时间越长,水合物二次生成风险越大,在高温区持续时间越长,水合物分解量越大;尽管热力学抑制剂可以显著减小水合物二次生成量,但也会显著加快储层水合物的分解;合理控制钻井液体系的热力学抑制剂量及钻井液注入温度,对维持储层水合物相态稳定及防止水合物二次生成至关重要,为天然气水合物高性能钻井液体系构建提供了理论支撑.

natural gas hydratetemperature fieldthermodynamic inhibitorphase stabilitymolecular simulation

孙金声、廖波、王金堂、吕开河、刘磊、赵珂、陈龙桥、白宇靖、贺之俊、李轶尧

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中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛 266580

中国石油集团工程技术研究院有限公司,北京 102206

中国石油集团海洋工程有限公司,北京 100028

天然气水合物 温度场 热力学抑制剂 相态稳定性 分子模拟

国家自然科学基金国家自然科学基金国家重点研究发展项目中国石油天然气集团公司重大科技项目山东省重点研发计划

51991361522740252021YFC2800803ZD2019-184-0032020ZLYS07

2023

10.3969/j.issn.1673-5005.2023.05.011

中国石油大学学报(自然科学版)
中国石油大学

中国石油大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.169
ISSN：1673-5005
年,卷(期)：2023.47(5)
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