水合物降压分解致深海粉质沉积物宏微观性质演化研究

基本信息
批准号:51809193
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:28.00
负责人:李涛
学科分类:
依托单位:中国民航大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:加瑞,周海祚,佟婧博,于晓旋,孙芳芳,孙基斌,李溪源
关键词:
数值分析水合物沉积物室内试验岩土工程离散单元法
结项摘要

Methane hydrate is widely distributed in silty sediments in the South China Sea as significant sources of strategic green energy of China, and has been successfully trial-produced by depressurization. Macro-microscopic properties of methane hydrate-bearing sediments (MHBS) associated with hydrate dissociation control the stratum behaviour and wellbore stability, and furthermore provide theoretical basis for hydrate exploitation. Within the framework of macro and micro geomechanics, the MHBS will be artificially prepared using the silty soil from the South China Sea followed by hydrate dissociation tests and microscopic observations on the MHBS samples under different load paths and stress states to investigate the deformation behaviour, failure modes and microstructure of MHBS. Then, taking into account the characteristics of the particles and contacts of silty soils, a discrete element model will be established coupled with gas-liquid flow code to reveal the microscopic mechanisms associated with hydrate dissociation by depressurization, i.e., particle movement, microstructure and micromechanics. Finally, contact fabric evolution and bonding degradation formulations will be proposed to describe the evolutions of microstructure and micromechanics of MHBS associated with hydrate dissociation by depressurization. In summary, this research is of significant academic value and vital theoretical support on methane hydrate production in silty sediments by investigating the deformation behaviour, failure modes, microscopic mechanisms as well as the microscopic theoretical formulations of MHBS associated with hydrate dissociation by depressurization.

天然气水合物广泛赋存于南海粉质沉积物中,是我国重要的战略性绿色能源储备,目前已实现南海水合物降压试采。含水合物沉积物(能源土)的宏微观性质决定了储层力学响应和开采井稳定性,是实现水合物长期安全稳定开采的重要理论基础。项目采用宏微观相结合的研究思路,首先以南海地区储层土体为骨架制备人工能源土,运用低温高压三轴试验设备进行多种加载路径不同应力状态下的水合物降压分解试验,研究土体变形特征和破坏模式,观测土体微观结构演变;然后考虑粉质沉积物的颗粒和接触特点建立气液流-离散元耦合数值模型,从微观尺度分析水合物降压分解下土体颗粒运移、微观结构和接触力学特征;最后通过理论分析建立接触组构演化式和胶结破损演化式以表述水合物降压分解下土体的微观结构和微观力学演化特征。项目研究水合物降压分解下粉质能源土的变形特征、破坏模式及其微观机理并建立理论演化式,具有重要的学术价值并可为南海地区水合物开采提供科学依据。

项目摘要

天然气水合物广泛赋存于南海粉质沉积物中,含水合物粉质沉积物(粉质能源土)的宏微观性质决定了储层力学响应和开采井稳定性。项目为了研究水合物的力学作用,建立了能源土粉粒-水合物和水合物-水合物温压力耦合接触模型和水合物分解模型,进而根据粉质能源土的颗粒和接触特点,将水合物颗粒随机填充到粉粒骨架中,建立了散粒水合物能源土、团簇水合物能源土和胶结团簇水合物能源土三种理想类型的粉质能源土离散元数值模型。研究了粉质能源土在不同应力路径加载和不同水合物分解路径下的土体变形特征和破坏模式,研究了试样应力演化、体积变化、胶结破坏、配位条件和应力传递等,从微观尺度分析了加载和水合物分解下粉质能源土微观结构和接触力学特征;通过理论分析建立了加载和水合物分解下粉质能源土的胶结破损演化和水合物承载率演化规律。研究结果对建立胶结颗粒材料理论框架具有学术价值,可为粉质能源土本构模型研究提供理论基础,并为粉质地层水合物开采中的力学问题提供科学支持。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
2

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

DOI:10.14188/j.1671-8844.2019-03-007
发表时间:2019
3

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
4

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
5

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018

李涛的其他基金

批准号:60904025
批准年份:2009
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21874124
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:31200613
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41776192
批准年份:2017
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:51708123
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11904171
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41776112
批准年份:2017
资助金额:71.00
项目类别:面上项目
批准号:50579002
批准年份:2005
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:81271364
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:60373110
批准年份:2003
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:31171351
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:51309110
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81503278
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81630030
批准年份:2016
资助金额:275.00
项目类别:重点项目
批准号:60573130
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:31700534
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31900075
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31101857
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61004032
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30901642
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81771708
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:31602182
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10704036
批准年份:2007
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61801136
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61572334
批准年份:2015
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
批准号:81373253
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81572328
批准年份:2015
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:81670872
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81874178
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:41302172
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11674167
批准年份:2016
资助金额:71.00
项目类别:面上项目
批准号:81471042
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:61573189
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:21506197
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21667031
批准年份:2016
资助金额:26.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51673114
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:41206174
批准年份:2012
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51708439
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41772196
批准年份:2017
资助金额:79.00
项目类别:面上项目
批准号:61601113
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71263009
批准年份:2012
资助金额:30.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11174136
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:91850204
批准年份:2018
资助金额:350.00
项目类别:重大研究计划
批准号:30600485
批准年份:2006
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51609197
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81570441
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:51205042
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10901009
批准年份:2009
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81901047
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81730059
批准年份:2017
资助金额:295.00
项目类别:重点项目
批准号:51874061
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81372250
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:10774187
批准年份:2007
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:41401281
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21402004
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31301776
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30772585
批准年份:2007
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:70703037
批准年份:2007
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81130024
批准年份:2011
资助金额:270.00
项目类别:重点项目
批准号:61308020
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39500051
批准年份:1995
资助金额:8.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41461073
批准年份:2014
资助金额:51.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61672112
批准年份:2016
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:31501808
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61306076
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91332205
批准年份:2013
资助金额:300.00
项目类别:重大研究计划
批准号:30400427
批准年份:2004
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71774082
批准年份:2017
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:30901444
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11404373
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41161083
批准年份:2011
资助金额:52.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11904390
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30872498
批准年份:2008
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81901378
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31900813
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39770276
批准年份:1997
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:30671916
批准年份:2006
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:81301886
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401643
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40763003
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:90303009
批准年份:2003
资助金额:25.00
项目类别:重大研究计划
批准号:81072929
批准年份:2010
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:81770815
批准年份:2017
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:61202005
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31270934
批准年份:2012
资助金额:15.00
项目类别:面上项目
批准号:61872200
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:51908437
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21905078
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30470625
批准年份:2004
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:61173159
批准年份:2011
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:30600228
批准年份:2006
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21473064
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:11604214
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31872955
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31672161
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:50908224
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41761106
批准年份:2017
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51179004
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:11301306
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51679103
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:20973068
批准年份:2009
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:81773172
批准年份:2017
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:20873047
批准年份:2008
资助金额:15.00
项目类别:面上项目
批准号:31000113
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81272077
批准年份:2012
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:21575133
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:31101057
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71904094
批准年份:2019
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81660500
批准年份:2016
资助金额:37.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21701110
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81870201
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81802151
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41501120
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61873123
批准年份:2018
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:30801088
批准年份:2008
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81902195
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41106140
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31501887
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31470082
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81400564
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51704052
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11674391
批准年份:2016
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:81602550
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81341104
批准年份:2013
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:51405469
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60873246
批准年份:2008
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:30971156
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:30530300
批准年份:2005
资助金额:155.00
项目类别:重点项目
批准号:69605004
批准年份:1996
资助金额:12.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81700014
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10974090
批准年份:2009
资助金额:42.00
项目类别:面上项目
批准号:30600691
批准年份:2006
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500066
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61472385
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51508556
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11174364
批准年份:2011
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:60973012
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:U1736212
批准年份:2017
资助金额:251.00
项目类别:联合基金项目
批准号:81100180
批准年份:2011
资助金额:14.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91851118
批准年份:2018
资助金额:80.00
项目类别:重大研究计划
批准号:31201710
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

松散沉积物中天然气水合物降压分解阵面演化规律研究

批准号:11402131
批准年份:2014
负责人:刘乐乐
学科分类:A1301
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

包气带盐分积聚与变形互馈过程中粉质黏土的宏微观性质演化

批准号:41807225
批准年份:2018
负责人:张彤炜
学科分类:D0705
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

南海沉积物中水合物降压分解动力学行为及控制机理研究

批准号:41876051
批准年份:2018
负责人:刘昌岭
学科分类:D0603
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
4

天然气水合物降压分解过程传热控制机理研究

批准号:51376034
批准年份:2013
负责人:赵佳飞
学科分类:E0603
资助金额:80.00
项目类别:面上项目