天然气水合物岩样三轴力学试验研究.pdf

第 替第 t 期 2 1 2年 7月 石 油 钻 探 技 术 I ErI 、 R LE UM I RI I 1 I N ； F E CHNI QUE S V 1 ． ，l 0 N L ．1 _I L 】 1 ． ， 2 【 l 2 ． _ 钻井完井 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 0 8 9 0 ． 2 0 1 2 ． 0 4 ． 0 1 1 天然气水合物岩样 三轴 力学试验研 究 孙晓杰 ，程远方 ， 李令东 ，崔 青 ， 李清平。 1 ． 天津 中油渤星工程科技有限公司 ， 天津 3 0 0 4 5 1 ； 2 ． 中国石油 大学 华东 石油工程 学院 ， 山东青 岛 2 6 6 5 8 0 ； 3 ． 中海油研 究总 院 北 京 1 0 0 0 2 7 摘要 天然气水合物是一种洁净、 高效、 资源量巨大的新型能源， 而天然气水合物的力学性质与水合物的钻探、 海底地质灾害等密切相关， 因此， 开发天然气水合物需要了解其力学性质。为此， 用覆膜砂烧结成岩样， 采用原位合 成方式制取不同水合物饱和度的水合物沉积物岩样， 利用 自主研制的水合物原位测量系统， 在不同围压条件下研究 了不同水合物饱和度的水合物沉积物岩样的力学性质。结果表明， 水合物沉积物岩样的抗压峰值强度随着围压、 水 合物饱和度的增大而增大， 内聚力随着水合物饱和度的增大而增大， 而泊松比、 内摩擦角不随水合物饱和度变化。根 据库伦一 摩尔准则并结合试验结果建立了围压、 水合物饱和度与含水合物岩样峰值强度的半经验数学模型， 可为深水 水合物钻探 所涉及的水合物强度参数的选取 ， 以及室 内试验的理论分析及数值模拟提供一 定的支持 。 关键词 天然气水合物 原位合成 力学性质 封闭压力 饱和度 数学模型 中图分类号 T U4 5 文献标识码 A 文章 编号 1 0 0 1 0 8 9 0 2 0 1 2 0 4 0 0 5 2 0 6 Tr i a x i a l Co mpr e s s i o n Te s t o n S y nt he t i c Co r e S a mpl e wi t h Si m u l a t e d Hy d r a t e - Be a r i ng S e di me nt s S u n X i a o j i e ， C h e n g Y u a n f a n g ， L i L i n g d o n e， C u i Q i n g 2 ， L i Q i n g p i n g 3 1 ．T i a n j i nBo Xi n g E n g i n e e r i n g S c i e n c e T e c h n o l o g y C o ． ， L t d ． ， C NPC， T i a n j i n ， 3 0 0 4 5 1 ， C h i n a ； 2 ． S c h o o l o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g， C h i n a U n i v e r s i t y o f Pe t r o l e u m Hu a d o n g ， Qi n g d a o ， S h a n d o n g， 2 6 6 5 8 0， C h i n a； 3 ． CNt X CRe s e a r c h I n s t i t u t e ， Be i j i n g， 1 0 0 0 2 7， Ch i n a Ab s t r a c t Na t u r a l g a s h y d r a t e i s a n e w e n e r g y o f c l e a n ， e f f i c i e n t a n d 1 a r g e a mo u n t o f r e s o u r c e s ． Th e r e s e a r c h e s o n me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f h y d r a t e - b e a r i n g s e d i me n t s i s c l o s e l y c o n n e c t e d wi t h h y d r a t e d r i l l i n g， g e o l o g i c a l h a z a r d s a n d ma n y o t h e r a s p e c t s ． Th e r e f o r e ， t h e d e v e l o p me n t s o f g a s h y d r a t e n e e d t o k n o w t h e me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f t h e g a s h y d r a t e ． Fo r t h i s r e a s o n s ， c o a t e d s a n d i n t h e l a b o r a t o r y wa s s i n t e r e d i n t o t h e t e s t s p e c i me n， a n d t h e n s y n t h e t i c h y d r a t e b e a r i n g s e d i me n t s wi t h d i f f e r e n t s a t u r a t i o n we r e ma d e a s t h e i n - s i t u h y d r a t e ． A s e r i e s o f t r i a x i a l s h e a r t e s t s we r e c a r r i e d o u t o n a r t i f i c i a l h y d r a t e b e a r i n g s e d i me n t s wi t h d i f f e r e n t h y d r a t e s a t u r a t i o n a n d c o n f i n i n g p r e s s u r e ． Th e t e s t i n g r e s u l t s s h o we d t h a t wi t h t h e i n c r e a s i n g o f c o n f i n i n g p r e s s u r e a n d h y d r a t e s a t u r a t i o n， t h e c o mp r e s s i v e p e a k s t r e n g t h wa s e n h a n c e d， a n d t h e c o h e s i o n a l s o i n c r e a s e d ， b u t i n t e r n a l f r i c t i o n a l a n g l e a n d P o i s s o n r a t i o h a v e n o r e ma r k a b l e c h a n g e ． Ac c o r d i n g t o t h e e x p e r i me n t a l r e s u l t s a n d M o r h - Co u l o mb Cr i t e r i o n， t h e s e mi e mp i r i c a l ma t h e ma t i c a l mo d e l o f t h e p e a k s t r e n g t h a b o u t d i f f e r e n t h y d r a t e s a t u r a t i o n a n d c o n f i n i n g p r e s s u r e wa s e s t a b l i s h e d， p r o v i d i n g s o me s u p p o r t s f o r t h e s e l e c t i o n o f s t r e n g t h p a r a me t e r s o f h y d r a t e f o r d e e p wa t e r h y d r a t e d r i l l i n g， a n d f o r t h e t h e o r e t i c a l a n a l y s i s a n d n u me r i c a l s i mu l a t i o n o f l a b o r a t o r y e x p e r i me n t s ． Ke y wo r d s g a s h y d r a t e ； i n - s i t u s y n t h e s i s ； me c h a n i c a l p r o p e r t i e s ； c o n f i n i n g p r e s s u r e ； s a t u r a t i o n； ma t h e ma t i c a 1 mo d e 1 l 概述 大约 2 7 陆地 主要在冻土层 及 9 0 海域都 含有天然气水合物 。据估计 ， 世界上天然气水合 物的总能量约为煤 、 油、 气总和的 2 ～3倍 ， 因此 ， 开 收稿 日期 2 0 1 卜O 8] 7 ； 改回 日期 2 0 1 2 -- 。 作者简介 孙晓杰 1 9 8 ； ． 男， 山 东昌邑人 ． 2 0 0 8年 毕业 于大 庆石 油学院过程装备与控 制工程 专业 ． 2 l 1年获 中国石油 大学 L 华 东 油气井Z - 程专业硕士学位。 主要从事 岩石力学及水合物钻探 方面 的研 究 工作 。 联 系方式 0 2 2 6 6 3 i 0 3 3 l ， s x j b z 2 O O S a { ． C O I I I 基金项 目 国家科技重大专项“ 大型油气 田及煤 层气开 发” 课 题 4 ‘_ 深 水流 动安 全 保 障 与 水 合 物 风 险 控 制 技 术 ” 子课 题 1 水 合物 区钻 探过程风险评价技 术” 编号 2 8 Z X o S o 2 t i - - -01 0 1 1 部分研 究内容 第 4 O卷第 4 期 孙 晓杰等． 天然 气水合物 岩样 三轴力 学试验研 究 发天然气水合物对于缓解油气资源紧张的现状具有 重大意义[ 2 ≈ ] ， 而开发天然气水合物首先需要 了解天 然气水合物岩样 的力学性质 。 w． J ． Wi n t e r s 等人_ 4 j 对水合物沉积物原状样和 室内制备样进行 了力学性 质研究 ， 得到了水合 物沉 积物 的应力一 应变关系和强度等力学指标 ， 并通过声 波测量和三轴剪切试验 ， 研究 了在沉积物 的孔 隙中 充填水合物和冰时的声波特性 ， 以及孔 隙度对水合 物强度 的影响。 M． Hy o d o 等人_ 5 ] 对天然气水合 物砂 样进行 了 室 内三轴试验研究 ， 比较 了砂样孔 隙中不 同水合物 饱和度对试验砂样力学性质的影响 ， 绘制了 甲烷水 合物砂样的力学性质与温度 、 有效 围压和 甲烷饱 和 度的关系图， 分析了水合物分解过程 中砂样体积应 变的变化与有效 围压和临界孔隙比的关系 。 K． Mi y a z a k i 等人 _ 6 J 研究 了不 同围压对 水合物 沉积物力学性 质的影 响， 采用 To y o u r a砂 平均颗 粒直径为 2 3 0／ l m 合成水合物岩样 ， 在 2 7 8 K温度 和 8 MP a孔隙压力下采用 0 ． 1 ／ mi n的应变速率 进行了试验 ， 认为水合 物沉 积物岩样 随着 围压 的增 大， 塑性增大 ， 强度增大 。 中国科学院的鲁 晓兵等人_ 7 利用低温高压三轴 试验仪对水合物沉积物进行 了力学试验研究 ， 研究 对象主要是 实验室内合成 的四氢呋喃水合物和用 蒙古砂 、 空心砖作为骨架 的水合物沉积物 ， 得到了蒙 古砂 和空心砖的强度和应办 应变关系 ， 四氢呋喃水 合物和骨架填充形成 的水合物沉积物的应舟 应变 曲线 、 强度以及水合物分解后沉积物的强度 。 有关水合物沉积物力学性质研究的文献报道仅 限于 W． J ． Wi n t e r s 、 M． Hy o d o 、 K． Mi y a z a k i 等人 的 室内试验研究 ， 而且没有根据试 验结果建立水合物 力学性质与饱和度等的定量模型。深海水合物地层 的力学强度受到弱化后 ， 很容易引起储层 的破坏 ， 导 致海底 滑 塌等 地 质灾 害 的发 生 以及 生命 财 产 损 失[ 8 ] ， 所 以开展水合物地层力学参数的研究显得非 常重要 。笔者进行 了水合物三轴试验研究 ， 得到水 合物沉积物的弹性模量 、 泊松 比、 内聚力和内摩擦角 等力学参数 ， 并建立 了水合物沉积物的抗压峰值 强 度与饱和度 、 围压的定量模型。 2 试验设备及试验步骤 在综合参考 国内外关于水合物三轴试验装置的 基础上 加 ， 自主研制 了一套水合 物原位测量试验 系统 。该试验系统 主要包括低温冷库系统、 天然气 水合物低温三轴试验机 以及水合物原位合成 系统 。 水合物原位合成系统如图 1所示 。 压 声波 探头 图 1 水 合物原位生成 系统 Fi g ．1 S y nt h e t i c hy dr a t e f o r i n - s i t u s y s t e m 试验采 用 2 5 0 ～ 4 2 0 b t m 的覆 膜砂 烧 结岩样 。 2 5 0 4 2 0 F m覆膜砂烧结岩样 的制作步骤如下 1 先用电子天平称量 4 1 g 覆膜砂， 将覆膜砂均 匀倒人制样模具中， 然后采用三轴试验机的轴压系统 给制样模具加压 ， 加压 2 0 MP a ， 加压时间为 5 mi n ； 2 将压实的模 具放人功率 为 3 k W 的高温烤 箱 中加热 ， 温度设定为 3 0 0℃ ， 加热 1 5 mi n后取 出 模具 ； 3 等到模具冷却后 ， 将模具打开 ， 取 出烧结好 的岩样 ， 岩样尺寸为 2 5 mmX 5 0 mm。 利用烧结好 的岩样进行水合物原位合成 ， 具体 合成步骤如下 1 将覆膜砂烧结的岩心按照需要制取 的水合 物饱和度加入预定 的蒸馏水[- 1 4 1 6 ] ， 然后放人冰箱冷 冻 2 4 h ， 温度为--2 0℃； 2 拿出冰冻好的岩样 ， 将岩样用橡胶套包裹好 后装入三轴压力釜中， 然后 同步施加 围压跟孔隙气 压使围压达到 4 ． 5 MP a ， 温度为 2℃， 孔隙气压达到 4 MP a ， 保证围压高于孔压 ， 从而可以保证橡胶套的 气密性 ； 3 采用两端供气 ， 通过气体流量计读 出甲烷气 体的累积流量 ， 当流量计 的读数不再变化时稳定 2 4 h ， 水合物生成反应完成 ； 4 水合物生成后 ， 进行三轴试验测试 。 甲烷气 体 与水 生成 水 合 物 的反 应 化 学方 程 式为 CH4 n H2 O CH4n H2 O 1 式中 为水合物系数 ， 试验 中取 5 ． 7 5 。 石 油 钻 探 技 术 试验时 ， 根据要制取的水合物饱和度预先加入 一 定质量的蒸馏水 ， 反应釜温度和压力稳定在水合 物反应区， 由于气相过量 ， 因此可认为所有注入的水 完全反应。根据物质守恒定律 ， 可以获得 甲烷水合 物的物质的量 ， 然后根据密度求得水合物体积 ， 从而 求得水合物的饱和度 。 对于不同饱和度的水合物岩样在不 同围压下进 行三轴试验 。水合物岩样原始数据见表 1 。 表 1 水合 物岩样原始数据 Ta bl e 1 I n i t i a l d a t a o f hy d r a t e - b e ar i n g s e d i me nt s 3 试验结果分析 试验时要保证冷库 中的温度恒定， 并根据水合 物的相图[- 1 7 1 8 将冷库 中的温度设定在 2℃ 。这样可 以消除温度对水合物性质 的影响 ， 亦可 以消除结冰 对水合物的影响。试验的加载方式采用位移控制方 式， 加载速率为 0 ． 3 mm ／ mi n ， 结果见表 2 。 表 2 水合物岩样的试验结果 Ta b l e 2 E x p e r im e n t a l r e s u l ts o f h y d r a t e i n c o r e s a mp l e 抗压峰值强度是指岩样在围压作用下达到破坏 时所能承受的最大轴 向压力 。在进行三轴试验时， 给岩样施加一个围压 ， 然后增加垂 向压力直至破坏， 得到一个抗压峰值强度 ， 根据摩尔一 库伦准则可以得 到一个破坏时的应力圆。采用相同岩样 ， 改变围压， 施加垂 向力直至破坏， 得到另一抗压峰值强度 ， 从而 又得到一个破坏应力圆心。采用不同围压重复上述 试验， 可以得到数个应力 圆， 绘制这些应力圆的包络 线 ， 将其看作一条近似直线 ， 该线在纵轴上的截距和 该线与水平线的夹角， 即为岩样的内聚力和内摩 石 油 钻 探 技 术 r1 一 一 专 盯 s 1 一 c 。 s 2 5 号 q - a 3 丢 一 ] 7 专 一 ∞ c 。 s 一 c 丢 t a n 国 一 盯 一 2 c 9 ls i n l s i n 由以上试验结果可知 ， 内聚力随着 甲烷水合物 饱和度的增大而增大 ， 而 内摩擦 角受水合物饱 和度 变化的影响不大 ， 因而可以将 内聚力 c定义为水合 物饱和度 S的参数 ， 内摩擦角 可 以视为不依赖于 S的常量 。摩尔一 库伦准则可 以描述为 l r l c s t a a 1 0 进一步整理式 9 得三轴抗压强度表达式 1 s， 一 2 3 1 1 ls i n l s i n 单轴抗压强度 6 r S， 。 一O 的表达式为 1 s， 一 0 一 2 c s 1 2 si n 由于围压增 大而增大的抗压强度 P 可 以 从三轴抗压强度减去单轴抗压强度得到 声 。 1 3 1 一Sl n 式 1 3 不包含水合物饱 和度 ， 这表明 由于围压 增大而导致抗压峰值强度 的增大是不依赖于水合物 饱和度的。 不含水合物砂样的平均内聚力 c和内摩擦角 通过试验得到 ， c s o 3 ． 5 6 MP a ， 2 2 。 。 水合物沉积物 含水合物砂样 由于饱和度的改 变而增加的抗压强度 S 由式 1 1 得到 △ S。 一 仃 1 S， 一 l S o， 3 一 2 c s 一 c s _ 0 ] 1 4 l ～si n 采用最小二乘法对上述试验结果进行拟合 ， 得 到 z a S 与水合物饱和度的关系 △ S 一 a S 1 5 其中 口 一6 ． 4 1 0 一； 6 2 ． 5 6 8 2 。 内聚力 f 可 以由式 1 4 和式 1 5 求得 ％ 一 5 - -a ％ 。 】 6 f s ■ 一 f s 一 0 j O Zc os 把式 1 6 代入式 1 1 得到 G 1 s， 。 一 2_ c s 一 。 口 S 。 ls i n ls i n 1 7 由式 1 7 可以看 出， 水合物沉积物抗压峰值强 度可 以描 述为 围压 与水 合物 饱 和 度 的 函数。将 s o 一 3 ． 5 6 M Pa， 一 2 2 。 ， a 6． 4 1 0 一 ， b 2 ． 5 6 8 2 代入式 1 7 ， 对表 2中第 2组、 第 3 组和第 4组岩样 的抗压峰值强度进行 了计算 ， 结果见表 3 。由表 3 可 以看出， 计算结果与试验结果基本吻合。 第 4 O卷第 4期 孙 晓杰等． 天然气水合 物岩样三轴 力学试验研 究 5 7 表 3 岩心抗 内压 峰值 强度计算结果 Ta bl e 3 Th e c a l c ul a t i on r e s u l t o f pe a k s t r e n g t h o f c o l e 5 结论 1 实验室模拟 的水合物沉积物岩样泊松 比较 大 ， 抗压峰值强度偏低 ， 表现出很强 的塑性 。 2 水合物沉积物的抗压峰值强度受水合物饱和 度的影响较大 ， 其内聚力随着饱和度的增大而增大。 3 推导 出了水合物 沉积物的抗 压峰值强度与 水合物饱和度和围压 的半经验模型 ， 可为深水水合 物钻探所涉及的水合物强度参数 的选取、 室 内实验 的理论分析及数值模拟提供一定 的支持 。 4 建议对不 同骨架原位 生水合物 的力学性 质 进行进一步的研究 。 参考文献 Re f e r e nc e s [ 1 ] 张文亮 ， 贺艳 梅 ， 孙 豫红． 天然气 水合物 研究 历程及 发展趋 势 口] ． 断块油气田， 2 0 0 5 ， 1 2 2 8 - 1 0 ． Zh a n g W e nl i a n g， He Ya nme i ， Su n Yuh o n g ． Th e c o u r s e o f s t u d y a n d t h e t r e n d o f d e v e l o p me n t o f n a t u r a l g a s h y d r a t e [ J ] ． F a u l t - B l o c k Oi l 8 L Ga s F i e l d ， 2 0 0 5 ， 1 2 2 8 - 1 0 ． [ 2 ] 宁伏龙 ， 蒋 国盛 ， 张凌 ， 等． 影响含天 然气水 合物地层 井壁稳 定 性的关键因素分析[ J ] ． 石油钻探技术 ， 2 0 0 8 ， 3 6 3 5 9 6 1 ． Ni n g F u l o n g， J i a n g Gu o s h e n g ， Z h a n g L i n g ， e t a 1 ． An a l a s i s o f k e y f a c t o r s a f f e c t i n g we l l b o r e s t a b i l i t y i n g a s h yd r a t e f o r ma - t i o n s [ J ] ． P e t r o l e u m D r i l l i n g T e c h n i q u e s ， 2 0 0 8 ， 3 6 3 5 9 6 1 ． [ 3 ] 白玉湖 ， 李清平 ， 赵颖． 参数模型对沉积物中水合物降压分解的 影响[ J ] ． 石油钻探技术 ， 2 0 0 9 ， 3 7 6 1 1 1 7 ． B a i Yu h u， L i Qi n g p i n g ， Z h a o Yi n g ． T h e e f f e c t s o f p a r a me t e r mo d e l o n t he s imu l a t i o n o f g a s h y dr a t e d i s s o c i a t i o n i n p o r o us me d i a b y d e p r e s s u r i z a t i o n [ J ] ． P e t r o l e u m Dr i l l i n g Te c h n i q u e s ， 2 0 0 9， 3 7 6 1 1 1 7 ． [ 4 ] Wi n t e r s W J ， P e c h e r I A， Wa i t e W F， e t a 1 ． P h y s i c a l p r o p e r t i e s a n d r o c k p h y s i c s mo de l s o f s e d i me n t c o nt a i n i n g n a t u r a l a n d l a b o r a t o r y - f o r me d me t h a n e g a s h y d r a t e [ J ] ． A me r i c a n Mi n e r a l o g i s t ， 2 0 0 4 ， 8 9 8 ／ 9 1 2 2 1 1 2 2 7 ． r 5 ] Hy o d o M， Na k a t a Y， Y o s h i mo t o N， e t a 1 ． S h e a r b e h a v i o r o f m e t h a n e h y d r a t e b e a r i n g s a n d p r o c e e d i n gs o f t h e S i x t e e n t h I n t e r na t i o n a l Of f s h o r e a n d Po l a r En g i ne e r i n g Co n f e r e nc e Li s b o n， P o r t u g a l ， J u l y 1 6 ， 2 o o 7 [ c ] ． [ 6 ] Mi y a z a k i K， Ma s u i A， S a k a mo t o Y， e t a 1 ． E f f e c t o f c o n f i n i n g p r e s s u r e o n t r ia x i a l c o m p r e s s i v e p r o p e r t i e s o f a r t i f i c i a l m e t h a n e h y d r a t e b e a r i n g s e d i me nt s Of f s h o r e Te c h no l o g y Co nf e r e n c e， Ho u s t o n ， Te x a s ， Ma y 3 - 6 ， 2 0 1 0 [ C ] ． [ 7 ] L u Xi a o b i n g ， Wa n g L i ， Wa n g S h u y u n ， e t a 1 ． S t u d y o n t h e me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f t he t e t r a hy d r o f u r a n h y d r a t e d e p o s i t p r o c e e d i n g s o f t he Eigh t e e nt h 2 0 0 8I n t e r n a t i o n a l Of f s h or e a n d P o l a r E n g i n e e r i n g Co n f e r e n c e Va n c o u v e r ， 13 2 ， C a n a d a ， J u l y 6 1 1 ， 2 0 0 8 [ c ] ． [ 8 ] Ho u g h t o n J T， Di n g Y， Gr i g g s D J ， e t a 1 ． C l i ma t e c h a n g e 2 0 0 1 t he s c i e n t i f i c b a s i s c o nt r i bu t i o n o f wo r k i n g g r o u p I t o t h e t h i r d a s s e s s me nt r e p o r t o f t he i n t e r g ov e r n me n t a l p a ne l o n c l i ma t e c h a n g e [ M] ． N e w Y o r k C a m b r i d g e U n i v e r s i t y P r e s s ， 2 0 0 1 ． [ 9 2 D i c k e n s ， G R ． O ’ N e i J R ， R e a D K， e t a 1 ． D i s s o c i a t i o n o f o c e a n i c me t h a ne h y d r a t e a s a c a u s e o f t he c a r b o n i s o t o p e e x c ur s i o n a t t h e e n d o f t h e P a l e o c e n e [ J ] ． P a l e o c e a n o g r a p h y ， 1 9 9 5 ， 1 0 6 9 6 5 9 9 7 ． [ 1 O ] Win t e r s W J ， wa i t e w F ， Ma s o n D H， e t a 1 ． Me t h a n e g a s h y d r a t e e f f e c t o n s e d i me n t a c o u s t i c a n d s t r e n g t h p r o p e r t i e s [ J ] ． J o u r n a l o f P e t r o l e u m S c i e n c e a n d En g i n e e r i n g ， 2 0 0 7 ， 5 6 1 ／ 2 ／ 3 1 2 7 1 3 5 ． [ 1 1 ] C l a y t o n C R I ， P r i e s t J A， B e s t A I ． Th e e f f e c t s o f d i s s e mi n i na t e d me t h a n e h y d r a t e o n t h e d y na mi c s t i f f ne s s a n d d a mp i n g o f a s a n d口] ． G e o t e c h n i q u e ， 2 0 0 5 ， 5 5 6 4 2 3 4 3 4 ． L 1 2 ] Wi n t e r s W J ， D a l l i mo r e S R， C o l l e t t T S ， e t a 1 ． Re l a t i o n b e t we e n g a s hy d r a t e a n d p h y s i c a l p r o p e r t i e s a t t he Ma l l i k2 L - 3 8 r e s e a r c h we l l i n t h e Ma c k e n z i e D e l t a r -1 _ ． An n a l s Ne w Yo r k Ac a d e my o f S c i e nc e s ， 2 0 00， 9 1 2 9 4 1 0 0 ． [ 1 3 ] 王淑云 ， 鲁 晓兵 ， 张旭辉 ． 水 合物沉积 物力学性 质的实验 装置 和研究进展_ J ] ． 实验力学， 2 0 0 9 ， 2 4 5 4 1 3 4 1 9 ． W a n g Sh u y u n， Lu Xi a o b i n g， Zh a n g Xu h ui ． Ad v a n c e s i n t h e l a b o r a t o r y a p p a r a t u s a n d r e s e a r c h o n me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f g a s h y d r a t e s e d i me n t [ J ] ． J o u r n a l o f E x p e r i me n t a l Me c h a n i c ， 2 0 09 ， 2 4 5 4 1 3 4 1 9 ． [ 1 4 ] 任韶然 ， 刘建新 ， 刘义兴 ， 等． 多孔介质 中甲烷水合物形成与分 解实验研究[ J ] ． 石油学报， 2 0 0 9 ， 3 0 4 5 8 3 - 5 8 7 ． Re n S h a o r a n ， L i u J i a n x i n ， L i u Yi x i n g ， e t a 1 ．E x p e r i me n t a l s t u dy o n f o r ma t io n a n d d i s s o c i a t i o n o f me t ha n e h y d r a t e i n p o r o u s me d i a [ J ] ． Ac t a P e t r o l e i S i n i c a ， 2 0 0 9 ， 3 0 4 5 8 3 5 8 7 ． [ 1 5 ] 范德江 ， 杨作升． 冲绳海槽天然气水合物的发育与分布[ J ] ． 石 油学报 ， 2 0 0 4 ， 2 5 3 1 卜1 7 ． F a n Da n g ， Y a n g Z u o s h e n g ． De v e l o p me n t a n d d i s t r ib u t i o n o f n a t u r a l g a s h y d r a t e i n t h e Ok i n a wa Tr o u g h [ J ] ． Ac t a P e t r o l e i S i n i c a ， 2 0 0 4， 2 5 3 1 1 1 7 ． [