天然气水合物物性分析测试技术.pdf

2 0 1 3年 第 2 7卷 第 4期 石油仪器 P ETR0LEUM I NS TRUM ENI S 综 述 天然气水合物物性分析测试技术 赵仕俊徐美李申申 中国石油大学 华东信息与控制工程学院山东 青岛 摘 要 深入研 究了天然气水合物物性分析测试技术 ，认 为沉积物中天然气水合物物性测试没有超 出石油天然气储层岩 石物性分析的范畴，其测试技术主要是借 用和 改造在其它领域成熟应 用的先进测试技术。因天然气水合物的低温、高压赋 存条件的特殊性，增加 了模拟环境 设备与测试的复杂性。天然气水合物物性测量装置以一 维小实验模型为主 ，且向超低 温、超高压方法发展 ，测试方法趋于 多样化。研 究指出，天然气水合物模拟实验装置 系统结构与性 能参数的设计应在满足 实验需求的前提下，更 多关注实验数据的准确性、实验设备的可靠性和实验操作 的便利性。 关 键 词 天 然气水合 物 ； 多孔介 质 ；模 拟 实验 ；物性 分 析 ；测试技 术 中图法分类号T El 3 3 文献标识码A 文章编号1 0 0 4 9 1 3 4 2 0 1 3 0 4 - 0 0 0 1 0 5 0 引 言 天然气水合物广泛存在于海底以下 0、1 5 0 0 m深 的海洋陆坡区和陆地永久冻土带 。迄今为止 ，在世界 各地的海洋及大陆地层中 ， 己探明天然气水合物储量 相当于全球传统能源储量 的两倍以上【 】 ， 。我国东海 陆坡、南海北部陆坡 、台湾东北和东南海域 、冲绳海 槽 、 东沙和南沙海槽等地域均有天然气水合物产出的 良好地质条件 。 我国是世界第三大冻土国，经初步勘 察 ，青藏高原是多年生冻土带 ， 埋藏着丰富的天然气 水合物 引 。 在常温常压下 ，天然气水合物会发生热释分解 ， 析出水 ，释放碳氢气体 ，l m 的天然气水合物在常温 下可释放出约 1 6 4 m3 的天然气和 0 ． 8 m 的水 。天然气 水合物可作为一种 比石油 、天 然气更洁净的气体燃 料 ，因其储量巨大 ，是一种前景堪好的能量资源。 近年来 ，国内外在天然气水合物的形成机理、资 源评估、勘探与开发技术及其与全球气候变化的关系 方面取得了不少研究成果，但至今还没有完善的天然 气水合物勘探开发技术。天然气水合物物性分析测试 是完善天然气水合物勘探开发技术的基础研究工作l 4 ， 。 天然气水合物物理化学性质研究涉及沉积物中天然气 水合物形成／ 分解动力学控制和强化理论 ，以及多组 分多相天然气水合物基础物性规律和海区基础数据这 两类 问题。 本文全面论述了国内外天然气水合物物性 分析测试的最新技术与方法 。 通过探索天然气水合物 物性测试前沿技术 ， 将较大提高天然气水合物的研究 水平 。 1 天然气水合物物性测量仪器与技术 1 ． 1 力学性质测量 对水合物沉积物力学性质的实验研究， 是在实验 过程中测量水合物样的硬度 、强度、弹／ 塑性 ，应力／ 应变 、压缩系数等， 从而得到水合物沉积物的力学性 能指标 。 美国地质调查局于 1 9 9 9年建成天然气水合物沉 积物测试实验装置 G H AS T L I ， 具有多种探测手段 声 学、力学、电阻率 。其 基本技 术指标是 最大 围压 2 5 MP a ，样品尺寸q b 7 01 3 0 mm，声波频率 0 ． 5 MH z ～ 1 MH z ，注入泵流量 0 ． 0 0 1 ml ／ mi n ～ 8 9 ml ／ mi n ，轴 向加载系统 由 1 个注射泵控制 ， 反压和围压由 5个注 射泵控制E6 ] 。 为了研究在深海应力和温度条件下含天然气水合 物砂样沉积物的机械特性 ，日本 山口大学研制了测量 水合物力学特性的可控温三轴试验仪 。 仪器可以在各 种温度和高压条件下控制回压和封闭压力， 最大许用 载荷 2 0 0 k N。圆柱形载荷单元能加载到 3 0 MP a 。用液 缸中活塞的位移量来计算试样体积的变化量 。 实验温 度通过低温流体循环控制 ， 可在 一3 5 C到 - I- 5 0 C范围 内调节 。 韩国地球科学与矿产资源学会 K I G A M研制 的天然气水合物海底模拟实验装置G HO B S I I G a s Hy ． d r a t e O c e a n B o t t o m S i mu l a t o r I I I7 J ， 能模拟深海洋底环 境 ， 研究沉积物 中天然气水合物的物理特性 。 研究 目 支助项 目天 然气水合物测试技术与模 拟实验研究 编号G Z H2 0 1 1 0 0 3 1 0 协作课题 。 第一作者简介 赵仕 俊，男 ，1 9 5 7年生， 博士，研 究员 ，研究方 向为检 测技术 与 自动化 装置 ， 目前从 事天然气水 合物 实验技术研 究 。邮 编2 6 6 5 5 5 石油仪器 PETRoLEUM I NSTRUM ENI S 标主要集中在不同应力条件，水合物饱和度 ， 沉积物 类型和结构等条件下 ， 水合物生产过程中的水合物沉 积物 的性能。该装置能够调节压力， 并可在加压条件 下从加压岩心抽取岩心试样 实验设备能经受 2 0 MP a 的流体压力和 5 MP a的垂直有效应力。岩心单元体用 铝合金制成，以便试样能用 x射线 C T系统扫描 。单 元体的底部和顶部都安装有测量垂直应力，弹性波 速 ，电阻率，压力和温度的传感器 。 大连理工大学海洋能利用和节能重点实验室的三 轴测试系统， 闭合压力由伺服压力系统控制闭合回路 提供 ， 压力可达 3 0 MP a ， 使用一台可控恒温浴和热交 换器， 将温度控制在 ～3 0 ℃～ 2 5 ℃之间的。 三轴应变 速率由一个轴 向载荷机构控制 。 这个载荷机构具有为 试样施加力达 6 0 K N的能力。 1 ． 2 声学特性测量 超声波测量是通过观察声波的频率变化判断岩心 中水合物生成和分解过程， 并可间接换算得到水合物 浓度、密度、孔隙度和围压、频率以及气体和水饱和 度的关系。目前 ，研究水合物声学特性的实验室国外 主要有美国地质调查局、美国佐治亚州理工学院、英 国南安普顿大学和 日本京都大学等； 国内主要有青岛 海洋地质研究所 8 ] 、中科院声学研究所[6 ] 以及中国石 油大学 等。 水合物声学特性测试技术主要有传统的超声探测 技术 、弯曲元测试技术以及共振柱技术 ， 主要技术难 点为超声频率的选择 、探头和密封问题 ，以及对超声 波谱变化与松散介质特性相结合的定量分析方法 。 青岛海洋地质研究所较早进行水合物声学特性研 究 ，2 0 0 4年建立了一套天然气水合物地球物理实验 装置 ，如图 1 所示 。此装置采用超声探测和时域反射 联合探测技术 ， 可以实时探测水合物生成分解过程中 声学参数和水合物饱和度变化 。 模拟岩心中天然气水 合物超声检测实验的技术参数，温度 一2 ． 1 2 C；纵 波 声速 4 5 5 0 m／ s ；纵波 幅度 1 7 ． 4 mV；横波 声速 2 4 4 4 m／ s ；横波幅度6 5 0 mV； 声时测量精度为 0 ． 0 1 s ； 波幅测量精度达 1 4 b i t ； 频率范围 5 0 0 k Hz左右l 1 。 ， ⋯。 图 1 青岛海洋地质研究所水合物地球物理实验装置 中科院能源所设计的超声波作用于天然气水合物 实验装置l 6 J ，利用该装置研究了超声波对天然气水合 物生成过程和引导时间的影响。 其耐压反应釜由不锈 钢材料制成，容积为 4 6 0 c m ；标准恒温水浴控温范 围为一2 0 C～ 1 0 0 C；超声波发生器频率为 2 0 k Hz ， 功率 0～ l 5 0 W 可调 ；质量流量控制器流量范围为 0 ～ 2 0 0 mL ／ mi n ，热电阻 P t l 0 0 的量程为 一1 0 C ～ 1 0 0 C，压力传感器量程为 0～ 1 0 MP a 。 中科院声学研究所实验装置采用超声脉冲穿透法 获得样品的纵波速度和幅度 ， 利用此装置在 0～ l 5 ℃ 范围内测量了多种天然气水合物及其与砂的混合物样 品在压实过程中的纵波速度和幅度的变化情况， 得出 冰与砂和 T H F水合物与砂的混合物样品的纵波速度 高于 甲烷水合物与砂混合物的样品速度 ， 但后者的声 衰减 比较 小儿 。 中国石油大学采用岩石智能超声测试仪测试水合 物储层物性 。2 0 0 8年研究了填砂模型在不 同水合物 饱和度下的声速， 利用实验数据验证并修正了威利时 均方程 ， 实验通过消耗的甲烷气的量来确定水合物饱 和度，获取了待测样品的纵波速度【 1 3 ． J 。 美国地质调查局较早开展水合物声学研究， 1 9 9 9 年建成天然气水合物沉积物测试实验装置 GH AS T L I 。 日本地质调查所 Y o k o y a ma建立 了⋯套实验装置 可同时测量波速和电阻率， 此装置采用超声测试技术 测量人工合成甲烷水合物砂样品的纵波波速。 Ho w a r d 等利用传统的超声测试技术 ， 在新设计的样品夹持器 上获得 了纵横波速， 用核磁共振成像技术监测水合物 饱和度的分布。英国南安普顿大学 2 0 0 5年设计建成 天然气水合物振动 圆柱体实验装置 GH R C G a s H y d r a t e R e s o n a n t C o l u mn ，是最早采用共振柱技术在低 频条件进行水合物方面的研究。 利用此装置先后研究 了 “ 过量气 定量水” 、“ 过量水 定量水”及 “ 溶解 气”体系中生成 的水合物对沉积物纵横波速影响。 对于弯曲元测试技术研究水合物声学方面 ， 美国 乔治亚州理工学院 2 0 0 6年设计 了的一套I P T C 1 n s t r u me n t e d P r e s s u r e T e s t i n g C h a mb e r 实验装置 ，可使样 品保持在原位流体静压力下， 进行原位测量钻井岩心 的纵横波速、以及电导率，实验中采用弯曲元测试技 术获得纵横波波速 ， 测量的纵横波速比传统岩心装置 测量的纵横波速值分别高 2 2 ％、6 4 ％，更接近于原位 地 震波 速 。 1 ． 3电阻率测量 水合物电阻率测量是根据测量的水消耗引起的电 阻减少量来判断水合物生成 ， 同时可用来确定天然气 水合物的含量。 电阻率在水合物形成过程中的变化可 2 01 3年 第 2 7卷 第 4期 赵仕俊等 天然气水合物物性分析测试技术 ， ’ 3 ’ 以深刻说明在孔隙空间中 ， 水合物在什么地方，如何 形成的，能够用来确定渗透率相关系数。 中国石油大学 华东李淑霞 、赵仕俊等人研制 的一维天然气水合物开采模拟实验系统 。 模型长 8 0 c m， 直径 8 c m，沿实验管均匀布置 1 1个电阻率测点 ，电 阻率探头深人到填砂管 内部 ， 以保证所测电阻率的可 靠性 。NGH 大量成核最低点电阻率 2 Q m ～ 3 Q 。 m， NGH的生成稳定状态电阻率 1 1 Q m～ 1 3 Q m， NG H分解完后电阻率 5 Q m～ 9 Q m_ 1 1 6 ] 。 青 岛海地所应用阻抗测量技术测试 多孔介质中 c o 水合物的形成和分解过程l 1 。模拟实验中使用的 球型高压釜体容积为 1 0 0 0 mL，可以进行 3 0 MP a以下 压力的模拟实验 ，具有摄像和录像功能 ， 并配有降温 和恒温控制装置 ，温度可控制在室温到 一1 0 C的范 围 。 模拟实验过程中，计算机 自动记录高压釜体内的 温 度和 压 力情 况 。 美国加州利弗莫尔国家实验室所设计的特殊高压 容器，用来在里面形成多晶 C H 4 水合物 ，并测量它的 电阻抗 。高压容器压 力可达 3 4 ． 5 MP a 。通过聚四氟乙 烯绝缘的银箔 电极与里面的高压 电极和外面的一台 Ag i l e n t E 4 9 8 0 A L C R 测量 仪 连 接 。单 元 内封 闭一 个 5 1 ． 2 5 c m 的圆盘型样 品， 每一端有一个电极并加 装一个聚四氟乙烯定位卡箍 ， 周围套上聚四氟乙烯套。 挪威卑尔根大学 4电极 系测水合物电阻率实验装 置是 一个四电极系统 。 系统绕开供电电极和试样之间 的接触电阻 。 岩心夹持器装有允许承受轴 向和径向应 力的浮动式柱塞 。内端面用高导电性的银层覆盖 ， 与 横切岩心面接触。由于高传导性 ，容抗 阻抗 的虚 部很 低 ，不 影 响 阻抗 的 测 量。套筒 上 装有 间隔 2 5 ． 4 mm 的电极环 。电极与测量电阻率的 L R C仪器连 接，每分钟用 l k H z和 1 V 的激励源进行测量，可以 在测量中得到较小的误差。 岩心夹持器装有冷却夹套， 通过循环冷却防冻剂可以维持温度在 4 土 0 ． 3 ℃。高 灵敏泵用来维持孔隙压力。P VT数据被绘制呈曲线， 并提供体积信息 ， 根据水合物形成过程中消耗的甲烷 气来计算饱和度 。 1 ． 4 热传导性测量 目前普遍采用的测量多孔介质导热系数的方法是 探针法 。 探针法是测量固体、液体导热系数的非稳态 线热源法 。 它是将加热线圈和热电偶埋在针管内的导 热介质中。用这种方法来测量物体的导热系数 ， 唯一 需要知道的数据就是在一个相对较短的时间内， 电流 输人功率和探针的温度变化， 所以这种方法适合于快 速地测量低导热系数的材料。 Y o s h i t a k a Y a ma mo t o等人在研究水饱和的沉积物 中天然水合物的热传导性时设计了一套高压热传导性 测量系统 。实验是先生成溶气水再导人高压测量单 元 ， 在高压测量单元 中完成水饱和的沉积物中天然水 合物的热传导性测量。 实验温度在 一1 0 C～ 1 0 C范围 内，生成水合物时高压容器 内的压力在 8 ． 5 MP a～ 1 0 MP a内。 文献设计 了一种测量天然水合物的热扩散 系数的装置 ，实验表明这种测量方法优于 H e r z e n和 Ma x we l l 探针方法 。P ．L e P a r l o u r 等人用示差扫描量 热仪研究天然其水合物的热力学和动力学特性 ， 这种 仪器工作压力可达 4 0 MP a ，温度 一4 5 ℃～ 1 2 0 C，反 应器容积 0 ． 7 ml 。 文献介绍一种固体水合物热扩散测量实验仪器如 图 2所示 ，2 0 c m 长，5 c m 内径的不锈钢单元浸没在 冷浴中。有 3个热电偶插人单元内部不同的半径位 置 ，中心 、内壁和之 间。还有 一只热 电偶测冷浴温 度。单元顶部有气体进／ 出口，与之一起装有过滤器 和压力传感器 。一根铌一 铬加热线 1 8 g a u g e ，1 ． 3 8 4 Q m 过单元的中心安装 ，加热线使用 A3 A电绝缘 的薄塑料管敷套 ，用 1 3 ． 8 V D C ／ 4 ． 7 W 的直流电源连接 加热线两端供电。 这种方法测量各种水合物与沉积物 的热扩散，试验方法简单、廉价 ，比早期的研究方法 测量精度土 3 0 ％更高。 文献介绍的基于 Mi c r o DS C 差分扫描量热分析 仪器技术的高压热量计由一台高灵敏度微量热仪 ， 一 对特殊高压容器和一个特殊高压气体仪表盘组成 。 量热仪由半导体热． 电效应珀耳帖元件加热或冷却， 最 低温度可达一 4 5 ℃，最高温度可达 1 2 0 C。 气密高压容 器用 Ha s t e l l o y C 2 7 6制成 ，工作压力可达 4 0 MP a ，可 容纳 0 ． 5 mL样品。 图 2 热扩散性测量仪器 韩 国东德大学水合物热分解实验仪的反应器是不 锈钢容器 ，内径 1 2 0 mm，高度 4 2 0 mm， 4个观察窗 。 立体显微镜 NI KO N s mz l 0 0 0 用来俘获反应器内的 分解过程和水合物颗粒 的尺寸变化。 反应器的内部压 力和温度用回压调节器和水浴来控制 。 文献介绍的水合物生成与导热系数测量的实验装 石油仪器 PETRoLEUM I NS TRUM ENI S 置 ，高压反应器的高度和 内半径分别是 1 5 5 mm 和 4 0 mm，用两个端塞封闭 。上端塞与气源连接 ，测量 导热系数的探针安装在下端塞。 探针放在直径为 2 mm 的不锈钢管内，并在管 内充满变压器油 。 管内有一根 锰铜加热丝 。探针沿高压单元的中心轴布置。 1 ． 5 水合物 P VT相平衡测试 相平衡测定方法有图形法和观察法。 利用可视化 高压流体测试系统 ， 运用图形法和观察法对 甲烷体系 的水合物相平衡进行实验 比较研究 。 英 国h e a r i o t - w a t t大 学 设 计 的 基 于T DL AS T DL AS，T u n a b l e Di o d e L a s e r Ab s o r p t i o n S p e c t r o s c o p y 可调谐半导体激光吸收光谱分析技术的相平衡 实验装置，如图 3所示_ 1 J 。 Co o l in g F l u id i n ／ o u t 图 3 用于水合物 P V T相平衡研究的高压釜原理图 实验装置由一个反应器单元、 低温恒温器、 摇摆＼ 旋转机械、和有计算机控制的温度、压力记录设备组 成 。3 0 0 ml 的反应器单元由钛合金制成，安装在一个 水平枢轴上， 可做 1 8 0 。 摆转。 平衡单元的摆转和里面 的混合球随之的运动 ，保证 了容器 内液体的充分混 合。 装置的工作温度范围在 一7 0 C～ 5 0 C， 最大工作 压 力 7 0 MP a 。 1 ． 6 水合物生长饱和度测量 目前主要采用 T D R 技术测量水合物在生成和分 解时水合物沉积物的介电常数， 并根据介电常数随含 水量变化的关系式， 得到水合物的饱和度。目前 T D R 测量探头有很多类型， 可实现非扰动定位的瞬时测量 。 加拿大和 日本率先将时域反射技术引入到水合物 实验研究中，通过 T D R技术可以探测水合物在沉积 物孔隙中的填充情况 。 挪威卑尔根大学物理学与技术 系 K n u t Ame B i r k e d a l 等人设计了第一台能在三维空 间对水合物生长和水饱和度进行分析研究的超导核磁 共振成像装置 2 T MR I 。用光纤玻璃制成的传统岩 心夹持器可确保与高强度磁场的兼容性 。银质滤纸 ， 与岩心的两个轴端面接触， 作为 MR I 系统的电极。 聚 甲醛 P O M定位卡用来增加岩心与注入液的接触 面。电极连接到一台 L C R仪，每 1 1 秒绘制出电阻率 和相角图 ，频率范围 1 0 0 H z到 1 0 0 k Hz 。一台精密高 压泵控制甲烷注入量。流体 F C 一 4 0用做封闭流体 ，因 为他不含有氢离子， 并且由于它的低介电特性具有最 小的射电损失。通过对封闭在低压 P V C 夹套内的管 线里的液体在一定的压力下进行循环冷却， 系统温度 可恒定在 4 ． 【 土 0 ． 1 ℃。P V C夹套是 MI R外部的一个辅 助冷 却 回路 。 实验过程中 ，封闭压力保持在约 1 0 ． 5 MP a ，孔隙 压力保持在约 8 ． 3 7 MP a 。甲烷和水中的氢离子通过标 准的 MR I自选回波序列监测。固体水合物有一个寿 命很短 的氢离子不能被 自旋回波测量到，作 为 MR I 强度降低的信号 ， 这样就能检测到水合物的形成。 MR I 提供了为水合物饱和度和水合物生长成型随时间变化 的三维监测工具。 2 0 0 8年业渝光等人E 2 o ] 研制 了一套天然气水合物 地球物理实验装置 。实验装置主要由配气系统、高压 反应釜及内筒、饱和水高压罐、制冷系统以及计算机 测控系统等， 而计算机测控系统又由弯曲元测试系统 和时域反射测试系统组成。 此设备可以模拟海底 的压 力温度条件 ， 进行水合物的生成、 分解实验以及声学 测试实验 。利用该装置研究了压力以及温度对 T DR 技术测量其含水量的影响 ，得 出温度和压力对 T DR 测量含水量值几乎没有影响。 2 测试仪器技术特性 天然气水合物物性分析测试仪器技术特性主要体 现 在 以下几 个方面 1 结构材料的特殊性考虑到耐腐蚀 、耐高压的 要求 ， 水合物藏开发物理模拟实验装置流程上的实验 模型 、容器、管阀件、密封件等 ，一般都使用 3 1 6不 锈钢 ，有的甚至使用哈氏合金钢。 2 实验流程的耐高／ 低温、高压和腐蚀性为了使 实验仪器能真实模拟天然气水合物藏的环境条件 ， 或 实验内容的需要，要求实验装置能耐高压 1 0 0 MP a 和低温 一7 0 C 。由于这些苛刻的实验条件 ，给仪 器结构设计、配件选用和测量方法的实现带来挑战。 3 测试方法 的先进性测试 的压力可达 7 0 MP a ， 精度 0 ． 1 ％。温度传感器选用精密热电阻 ，精度可达 0 ． 2 ％。 液体流量用具有动态称量和数据传输功能电子 天平测量，这是液体流量计量方法最可靠、精度最高 2 0 1 3年 第 2 7卷 第 4期 赵仕俊等 天然气水合物物性分析测试技术 的方法 。 气体流量测量采用热式气体质量流量计 ，测 量精 度可达士 0 ． 2 ％。数据采集精度 为 1 6 b i t ，频率达 2 M Hz。 4 实验操作的便利性实验操作 的便利性体现在 实验装置结构的人性化设计 、实验参数 的自动控制 、 实验过程 的监测与控制 、 实验数据的计算机 自动采集 与处理等方面， 最终实现实验的人机互动和人机分离。 5 实验过程 的可靠与安全性为了保证实验的安 全的可靠，采用先进的温度控制器、流速控制器、压 力控制器和 C H 气体敏感原件 ， 可对涉及到安全问题 的实验参数进行精确测量 、感知和报警 。 3 结论 沉积物中天然气水合物物性测量的内容没有超出 石油天然气储层岩石物性分析测量的基本内容 ， 其测 试技术主要是借用和改造在其它领域内成 熟应用的 声、光 、电、磁、核等技术。不同的是因天然气水合 物的低温高压赋存条件 的特殊性 ， 增加了沉积物中天 然气水合物物性测量准备和模拟环境方面实验设备的 复杂 性 。 天然气水合物物性测量装置 以小型实验模型为 主，且向超低温、超高压方法发展 ，测试方法和技术 趋于多样化。包括 MRI 超导核磁共振成像技术等现 代测试技术在沉积物中天然气水合物物性分析方面的 应用将更加成熟 ， 从而可以更加准确全面的提供天然 气水合物物性方面的信息。 天然气水合物物性测量仪器的系统结构与性能参 数的设计应在满足实验需求的前提下 ， 更多关注实验 数据的准确性、 实验设备的可靠性和实验操作 的便利 性 。不应盲 目追求低温 、高压和大容量 。 参 考 文 献 【 1 】M e h r a n P o o l a d r D a r v i s h ． Ga s P r o d u c t i o n F r o m H y d r a t e R e s e r v o i r s a n d I t ’ S Mo d e l i n g [ M】 ．2 0 0 4 [ 2 ]Y ． F Ma k o g o n ，S ．A． H o l d i t c h ，T ．Y ． Ma k o g o n ． Na t u r a l g a s - h y d r a t e s -- A p o t e n t i a l e n e r g y s o u r c e f o r t h e 2 1 s t c e n t u r y ． 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 e n g i n e e r i n g 5 6 ， 2 0 0 7 【 3 】张文亮，贺艳梅．天然气水合物研究历程及发展趋势 [ J ] ． 断块油气田，2 0 0 5 ，1 2 2 [ 4 1 J o o Y o n g L e e ，B y u n g J a e R y u ，T a e S u p Y u n ，J a e h y u n g L e e ， a n d Gy e Ch u n Ch o ．Re v i e w o n t h e Ga s Hy d r a t e De v e l o p me n t a n d P r o d u c t i o n a s a Ne w En e r g y Re s o u r c e ．KS CE J o u rn a l o f C i v i l E n g i n e e r i n g 2 0 1 1 1 5 4 ，D OI 1 0 ． 1 0 0 7 ／ s 1 2 2 0 5 0 1 1 - 0 00 9 3 【 5 】张洪涛，张海启，祝有海．中国天然气水合物调查研究现 状及其进展 [ J ] ．中国地质，2 0 0 7 ，3 4 6 [ 6 】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 [ 7 】J o o Y o n g L e e ，J a e h y n g L e e ，J a e Wo o n g J u n g ，e t a 1 ．L A B S C ALE THE RMA L S T I M UL ATI ON ON NATURAL GAS - HYDRAT E． BE ARI NG S E DI M E NTS S UB． S AM P L BED FROM P RES S URE CORES P R EL I M I NARY R ES UL T S ， P r o c e e d i ngs o f t he 7 t h I nt e r na t i on a l Con f e r e n c e o n Ga s Hyd r a t es I C GH2 0 1 1 ， E d i n b urg h ，S c o t l a n d ， U n i t e d K i n g d o m，J u l y ， 2 0I 1 [ 8 】张剑，业渝光，刁少波，等． 超声探测技术在天然气水 合物模拟实验中的应用 f J 1 ． 现代地质，2 0 0 5 ，1 9 1 【 9 ]张卫东，刘永军，任韶然，等． 水合物沉积层声波速度模 型 [ J ] ．中国石油大学学报 自然科学版 ，2 0 0 8 ，3 2 4 [ 1 0 】顾轶东，林维正，苏勇，等． 海洋天然气水合物模拟实 验的超声检测 [ J ] ． 应用声学，2 0 0 5 ，2 4 1 [ 1 1 ]孙始财，樊栓狮．超声波作用下天然气水合物的形成 [ J ] ． 化工学报，2 0 0 5 ， 1 1 [ 1 2 ]王东，李栋梁，张海澜，等．天然气水合物样品声纵波 特性和温压影响测量 [ J ] ．中国科学 G辑，2 0 0 8 ，3 8 8 [ 1 3 ]张卫东，刘永军，任韶然，等． 水合物沉积层声波速度模 型 [ J ] _中国石油大学学报 自然科学版 ，2 0 0 8 ，3 2 4 [ 1 4 ]R e n S R ，L i u Y J ，L i u Y X，e t a 1 ． Ao u s t i c v e l o c i t y and e l e e t r i e a l r e s i s t anc e o f h y d r a t e B e a r i n g s e d i me n t 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 E n g i n e e r i n g ，2 0 1 0 ，7 0 1 - 2 [ 1 5 】李淑霞，夏唏冉，郝永卯，等． 电阻率测试技术在沉积物一 盐水一 甲烷水合物体系中的应用 【 J 】 _到实验力学，2 0 1 0 ， 2 5 1 【 l 6 ]赵仕俊，白云风，张娟． 基于电阻率测量一维天然气水 合物模拟试验装置 [ J ] ． 石油机械，2 0 0 9 ，3 7 3 [ 1 7 】 赵洪伟，刁少波，业渝光，等． 多孔介质中水合物阻抗探 测技术 [ J ] ． 海洋地质与第四纪地质，2 0 0 5 ，2 5 1 [ 1 8 ] Ho o ms n H a g h i g h i ，A n t o n i n c h a p o y ，e t a 1 ． E x p e r i me n t a l a n d t he r mo dy na mi c m o d e l l i ng o f s ys t e ms c on t ai n i n g wa t e r a nd e t h yl e n e gl yc o l Appl i c a t i on t o flo w a s s ur a nc e an d g a s pr o - c e s s i n g．Fl ui d p ha s e e q ui l i b r i a 2 76， 2 00 9 [ 1 9 】R o d B u r g a s s ，A n t o n i n C h a p o y ，B a h ma n T o h i d i ． E XP E R I M E NT AL AND M ODEL L I NG LOW TE M P E R A T UR E WATE R CONT EN T I N M UI I COM P ONE NT GAS MI X T URES ．P r o c e e d i n g s o f t h e 7 t h I n t e rn a t i o n a l Co n f e r e n c e o n Ga s H y d r a t e s I C G H 2 0 1 1 ，E d i n b urg h ，S c o t l a n d ，U n i t e d Ki ngd o m ， J u l y， 201 1 [ 2 0 】业渝光，张剑，胡高伟，等．天然气水合物超声和时域 反射联合探测技术 [ J ] _ 海洋地质与第 四纪地质，2 0 0 8 ， 2 8 5 收稿 日期 2 0 1 3 0 3 0 9 编辑 梁保 江