热脉冲探针-时域反射技术测量含水合物沉积物的热导率及水合物饱和度
陈强, 刁少波, 孙建业, 刘昌岭, 业渝光
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。
关键词: 水合物, 热脉冲探针, 时域反射技术, 热导率, 饱和度
基于电化学阻抗谱测试方法研究四氢呋喃水合物的生成和分解过程
邢兰昌, 陈强, 刘昌岭
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.06.016
含水合物沉积物的电学性质极为复杂且影响因素众多, 目前所采用的电阻率参数尚不能充分刻画含水合物沉积物的电学特性。本文提出应用电化学阻抗谱法对四氢呋喃水合物的生成和分解过程进行测试, 采用等效电路模型拟合阻抗谱, 通过分析等效电路元件参数的变化规律研究水合物生成和分解过程的阻抗谱特征。研究发现:① 四氢呋喃水溶液测试体系的电化学阻抗谱可用传荷与扩散共同控制的电极过程的等效电路进行拟合; ② 在降温、水合物生成前和生成后的过程中, 电荷传递电阻和韦伯阻抗能够显著地反映以上三个过程的转换; ③ 升温过程中各电路元件参数总体变化趋势与降温过程相反。研究表明电化学阻抗谱测试法是研究水合物的电学性质及其生成和分解过程动力学机理的一种有效方法, 等效电路元件参数能够从不同的角度揭示水合物生成和分解过程的内在信息。
关键词: 四氢呋喃水合物, 生成和分解过程, 电化学阻抗谱, 等效电路模型

出版年份

相关作者

相关热词