多孔介质中天然气水合物降压分解特性研究的任务书.docx

多孔介质中天然气水合物降压分解特性研究的任务书
任务书
一、研究背景
天然气水合物是一种综合性能很好的储存天然气的材料，其储气密度比液态天然气高得多，是一种重要的未来能源选择。然而，天然气水合物的开采过程需要加压以及控制温度、压力等因素，其生产过程中还面临着降压、分解等问题。
在天然气水合物的开采过程中，需要将天然气水合物从多孔介质中解吸并将其转化为天然气，而多孔介质的性质会影响到气体的释放和转化，因此需要对多孔介质中天然气水合物的降压分解特性进行研究。
二、研究目的和内容
本课题的研究目的是探究多孔介质中天然气水合物的降压分解特性，为天然气水合物的开采和利用提供理论基础和实践指导。具体内容包括:
1.多孔介质对天然气水合物降压分解的影响
通过实验研究，探究不同类型和性质的多孔介质对天然气水合物的降压分解的影响，包括孔径、孔隙度、渗透率等因素，揭示多孔介质对天然气水合物转化过程的影响因素和机制。
2.降压速率对天然气水合物降解的影响
通过变化降压速率的实验，研究不同降压速率对天然气水合物降解的影响，探讨降压速率对天然气水合物解吸、转化和释放的影响。
3.多相介质对天然气水合物降解的影响
通过研究多相介质（水、油）存在下的天然气水合物降分解特性，探讨多相介质对天然气水合物解吸、转化和释放的影响。
4.多孔介质中天然气水合物降压分解数学模型的建立
通过实验数据分析和拟合，建立多孔介质中天然气水合物降压分解的数学模型，为天然气水合物储存和利用提供理论支持和指导。
三、研究方法
本课题使用实验室实验方法，主要包括：
1.采用高压高温的自动多相相平衡计（PTP）对多孔介质中天然气水合物的解吸行为进行研究。
2.采用模拟储层的岩石样品，并利用真空高温解吸脱气技术进行天然气水合物解吸。
3.多相流模拟计算工具FLUENT对多相介质下天然气水合物降解过程进行模拟研究。
4.基于实验数据分析和拟合，建立多孔介质中天然气水合物降压分解的数学模型。
四、研究意义和预期结果
1.研究多孔介质中天然气水合物的降压分解特性，为天然气水合物的开采和利用提供理论基础和实践指导。
2.揭示多孔介质对天然气水合物转化过程的影响因素和机制，为优化储气库的设计提供更好的理论依据。
3.利用模型对天然气水合物解吸和释放过程进行数值模拟，为天然气水合物开采和利用提供预测能力。
预期结果:
1.实验室实验数据和分析结果，可为天然气水合物开采和利用提供基础数据和理论支持。
2.多孔介质中天然气水合物的降压分解的数学模型可为储气库优化设计提供指导意见。
3.建立多相介质下天然气水合物降解过程的模拟模型，可为天然气水合物开采和利用提供预测能力。
五、进度安排
本课题的预计完成时间为2年，具体进度安排如下：
第一年：
1.完成对多孔介质对天然气水合物降压分解物理特性的实验研究和数据分析。
2.完成对降压速率和多相介质对天然气水合物降解的实验研究和数据分析。
第二年：
1.利用实验数据分析和拟合建立多孔介质中天然气水合物降压分解数学模型。
2.利用多相流模拟计算工具FLUENT对多相介质下天然气水合物降解过程进行模拟研究。
3、研究成果的发表、总结和汇报。
六、研究预算
本课题预计需要经费100万元，具体包括材料费、设备费、人员费用和管理费用。其中，材料费需要50万元，设备费需要30万元，人员费需要15万元，管理费需要5万元。
七、研究团队和分工
本课题的研究团队由副教授、博士和硕士研究生组成，主要负责人员分工如下：
1.团队领导：副教授，负责整体研究计划的制定和实施组织，并参与实验研究和成果分析。
2.实验主持人：博士，负责实验室实验的实施和相关数据的采集、处理和分析。
3.建模主持人：博士，负责对实验数据的分析和拟合，并建立数学模型。
4.研究生：参与实验室实验和数据处理。
以上人员的要求为均具有较强的化学、物理、数学等基础理论知识基础和实验能力，同时还需要具备较强的团队合作意识和沟通能力，以保证整个研究团队的有效运作。
八、参考文献
1.贺志斌.天然气水合物开采关键技术研究[M].北京:中国石油出版社,2004.
2.李玉灿.天然气水合物开采[M].北京:石油工业出版社,2012.
3.杨文辉,朱振宇,宋亮.多孔介质中气体传输的理论与实验研究[J].河北化工,2018,41(6):757-764.
4.韩明辉,李静,王伟.天然气水合物多孔介质吸附特性的实验研究[J].环境科学与技术,2017,40(6):124-128.