基于温度震荡的天然气水合物增量合成实验

在多孔介质中生成较均一的高饱和度天然气水合物,是进行水合物开采模拟实验的基础。“爬壁效应”和“铠甲效应”是制约水合物生成质量低于理论值的重要影响因素,温度震荡方法是提高水合物生成饱和度的重要手段。目前基于温度震荡的方法虽然增加了天然气水合物的生成饱和度,但其温度震荡区间下限选择在冰点以下,没能很好地解决水合物生成的均一性问题。从增大诱导阶段气-水过渡区域角度出发,提出了在冰点以上进行温度震荡,在1~17℃震荡区间内,可有效克服水合物合成的不均一性。共进行了3轮次的温度震荡水合物增量合成实验,结果表明:冰点以上的多轮次温度震荡,能够实现天然气水合物的增量合成,但随着震荡次数的增加,水合物合成增量不断减小,具有明显的次效性,温度震荡次数不宜超过3次。

震荡时间和温度对砂土中DOM提取的影响研究

文章以取自郑州市新密县王沟村的砂土作为研究对象,通过对DOM的理化指标测试,结合紫外-可见光谱、三维荧光光谱技术,研究了不同震荡时间(0.25、0.5、1、2、4、6、12和24h)和温度(4、25、35℃)对提取砂土中DOM的影响。研究结果表明:在25℃下,DOM样品的DOC含量在1 h内快速增加并在1 h时达到最大值的96%,UV254在0.5 h内快速增加并在1 h时达到最大值,EC值在0~1 h内快速增加并达到最大值的89%。3个温度下的DOM样品UV254和DOC均有良好的线性关系,说明DOM样品中可能含有较多的共轭双键或苯环类的简单芳香族化合物,而且25℃下的DOM样品有机质含量高于4℃和35℃。紫外吸收光谱随着波长的增加而快速减小,25℃的吸光度略高于其他2个温度。在25℃下DOM样品的3个类蛋白荧光物质(B1、T1、T2类蛋白荧光峰)和类富里酸峰(A峰)的峰强均高于其他2个温度,可能是因为DOM样品在25℃下的高稳定性。因此考虑到DOM的环境稳定性,对砂土DOM提取的最佳震荡时间为1 h,最佳温度为25℃。

温度周期变化下分散型天然气水合物的沉积物电阻率测量

测量了在温度周期变化下的含天然气水合物沉积物的电阻率。在温度震荡过程中,电阻率测量能检测到水合物或冰的二次形成。实验证明,温度震荡能促进分散型水合物在沉积物孔隙中的形成。经过多次温度震荡后,孔隙水大部分能转为水合物,在1.2℃时,水合物最终饱和度为78.2%,其含水合物沉积物的电阻率为12.0ohm.m。

不同降温模式对天然气水合物合成的影响

水合物实验室合成过程中,降温模式对诱导、结晶阶段都具有明显的影响。反应温度过低时,表现为反应速率慢、诱导期长,同时温度过高时,随着反应的进行压力降低,生成水合物会分解。基于升温提高合成反应速率的同时,为了形成稳定、均一分布的高质量水合物样品,在一次降温的基础上,进行了4~2 ℃和3~1 ℃两种阶梯降温和4轮次温度震荡的不同降温模式实验研究。结果表明:阶梯降温为3~1 ℃时比4~2 ℃诱导期略有增加,但最终形成时间相差不大,同时压降明显增大,气体转化率提高;增加温度震荡次数,压降逐渐增大,但具有次效性。可见阶梯降温和温度震荡均有利于水合物的增量合成,形成多孔介质中分布均一的水合物。

氧瓶燃烧-离子色谱法测定固体样品中无机元素的样品处理方法

采用氧瓶燃烧法对样品进行燃烧,通过吸收液、震荡温度、震荡时间变量实验,再用离子色谱分析得出已知混合标样中氯硫氮含量,结果表明,选择Na2O2作为吸收液具有良好的吸收效果,测定F、Cl、S元素的最佳震荡温度为15℃,最佳震荡时间为60min,而N元素的最佳震荡温度为25℃,最佳震荡时间为45min。

天然气水合物间壁热采实验研究

利用温度震荡法合成高质量水合物,开展不同间壁换热温度的定容分解开采天然气水合物实验,研究热采过程中产气量和天然气水合物体系导入热量的变化规律,提出纯能量效率概念,同时结合传热学理论,实现了纯能量效率的计算。结果表明:天然气水合物间壁换热开采的纯能量效率介于10~40,间壁温度30℃时的纯能量效率最高,间壁温度增大,整个间壁热采过程的纯能量效率和单位时间的纯能量效率逐渐降低。在天然气水合物间壁热采时,应尽量控制热量的沿程热损失和外逸热损失,使用较低的间壁温度,能够取得较好的水合物开采效益。