一、RESEARCH ON COUPLED RELATIONSHIP BETWEEN HYDRATION NUMBER WITH RAMAN SPECTRUM（论文文献综述）
雷裕红,宋颖睿,张立宽,苗来成,程明,刘乃贵[1]（2021）在《海洋天然气水合物成藏系统研究进展及发展方向》文中研究说明天然气水合物成藏系统的研究对于认识具有强非均质性的天然气水合物的资源分布、预测其甜点、提高其勘探成效具有重要的意义。通过综合分析天然气水合物在成藏条件、成藏要素和成藏模式等方面的研究认识和勘探成果,综述了天然气水合物成藏系统在气源、稳定带特征及影响因素、储层类型与特征、运移通道类型和成藏模式等方面的研究新进展。天然气水合物的气源可分为生物气、深部热解气和混合气3种类型;水合物的储层类型包括软泥、粉砂质泥和粉砂等多种类型;在粒度较粗的储层中,水合物的含气饱和度往往相对较高;断层、裂隙、底辟构造、气烟囱和高渗透性地层等是天然气水合物的有效运移通道。前人依据气源及其与水合物稳定带的配置关系、水合物的生成速度与分解速度的消长关系、水合物形成的主控因素、运移通道的类型等建立了多种水合物成藏模式,但对于成藏过程中各成藏要素的时空演化及耦合关系、成藏效率的定量评价等研究仍不足,有必要将天然气从气源灶运移至稳定带的动力学过程与稳定带内天然气的运移、聚集、分解和散失的动力学过程有机结合起来开展研究。采用成藏动力学定量研究的思路和方法,应用大数据和人工智能等新技术来定量表征天然气水合物的成藏要素及其时空演化过程,利用数值模拟方法定量研究在气源灶、运移通道、稳定带和储层耦合条件下的天然气水合物的运移、聚集、分解、散失过程是未来天然气水合物成藏系统研究的发展方向。
刘玉龙[2]（2020）在《海洋泥质沉积物中甲烷水合物生成分解特性研究》文中研究指明天然气水合物是一种新型高效的清洁能源,我国南海资源量达800亿吨石油当量,实现其安全高效开采对我国未来能源战略安全具有重要意义。我国南海天然气水合物具有泥质低渗弱胶结特征,基于真实南海水合物储层与沉积物特征,研究海洋泥质储层中甲烷水合物的生成分解特性,提出优化高效开采方法,对于我国南海天然气水合物资源开发利用具有重要价值。本文利用我国南海神狐海域试采靶区钻探取心获得的沉积物,制取水合物储层标准样,提出制样标准方法,并针对天然沉积物泥质低渗特性,展开海洋泥质沉积物中水合物生成特性研究,发现泥质与砂质储层中水合物生成特性存在显着差异,其中泥质储层内水合物生成诱导时间约为砂质中的2.5倍,生成更缓慢;利用相平衡曲线分解段法解析该差异的动力学控制因素,发现泥质储层中的水合物生成所需生成驱动力更大。同时,本文基于海洋泥质水合物储层,从开采背压控制和储层水合物聚集两方面研究泥质沉积物中水合物分解特性,发现致密泥质储层对水合物分解产气的传质阻碍作用,证实了合理的产气背压控制和筛孔尺寸选取对开采过程防沙堵的重要作用;同时分析了低产气背压促进水合物分解的动力学因素,阐明了开采过程存在泥质储层低导热性引起的储层结冰或二次生成风险;通过储层最低温度区域性差异,从能量供给角度分析了高水合物饱和度对外围传热的促进和对储层显热提高的作用。针对开采过程储层温度提升,抑制储层结冰,本文开发梯度降压优化开采方法,并引入Stefan（Ste）无量纲数和平均产气速率建立水合物分解过程热力学与动力学的联系。研究结果显示,梯度降压中低产气阶段储层增加吸热,有效避免储层过快热损失,促进水合物充分平稳分解;小梯度降压操作益于外围热量传入,提升水合物分解产气速率;控制降压梯度为0.5 MPa,使中部储层最低温度从-0.5℃提升至0.27℃,有效避免储层结冰;对Ste数和平均产气速率的分析显示了二者的成正相关关系,表明了提升储层显热对水合物分解的促进作用,揭示了储层显热在低热导率储层水合物分解产气过程中的主导地位。
孟庆国[3]（2019）在《多组分气体水合物结构特征及生成分解过程研究》文中研究指明多组分气体水合物在自然界广泛分布。相较于甲烷水合物,多组分气体水合物在微观结构特征、生成分解动力学、热力学及微观分布等关键基础特性研究方面仍十分薄弱。研究获取多组分气体水合物基础特性的新认识,对多组分气体水合物资源勘查及开发利用具有重要的科学和现实意义。本文在以多组分气体水合物为主要研究对象,采用实验模拟方法,综合运用X射线衍射、固体核磁共振、拉曼光谱及X射线计算机层析扫描（X-CT）及可视化等多种先进实验技术方法,重点就多组分气体水合物的微观结构特征、谱学特征、生成分解动态过程及微观赋存状态等关键特性进行了综合研究,得到主要认识如下:研究发现,气体水合物的晶胞参数与客体分子的尺寸及含量有关:单一组分气体水合物,其客体分子范德华直径与相应水合物的晶胞参数大小总体呈现正相关关系,双组分气体水合物的晶胞大小主要受控于大尺寸客体分子的含量,而复杂组分气体水合物的晶胞参数与气体组成中小分子含量存在一定的对应关系。温度变化对水合物的晶胞参数有较为明显的影响,I型结构甲烷水合物和II结构复杂组分气体晶胞参数与温度变化间各自符合相应的二次函数关系。核磁定量实验表明,尺寸较大的客体分子几乎完全占据II型结构水合物大笼,而尺寸较小分子（甲烷）的填充率明显较I型结构水合物偏低。客体分子的填充率差异在一定程度上能够解释水合物晶胞参数受控于较大尺寸客体分子原因。厘定了多组分气体水合物的拉曼光谱特征。对比分析了单组分、双组分及复杂组分气体水合物拉曼光谱特征,确定了不同笼型结构中客体分子的拉曼特征谱线及其归属。研究认为,多组分水合物无法直接由甲烷谱峰推断甲烷分子填充在何种笼型结构,需结合其它客体分子的拉曼特征谱峰（如烷烃类的C-C键伸缩振动频率）来对水合物的结构特征做出综合判断。实验表明,8组复杂组分气体水合物样品的拉曼光谱特征基本相同,均符合II型结构水合物的拉曼光谱特征,甲烷在大笼中的绝对占有率普遍较低,沉积物及粒径范围未对水合物拉曼光谱特征产生显着影响。确定了我国南海和祁连山冻土区天然气水合物样品的微观结构特征。实验获取了南海神狐海域及珠江口盆地水合物的晶胞参数、笼占有率和水合指数,首次测定了神狐海域天然气水合物样品的热膨胀特性,并对比分析了不同海域水合物晶体结构特征及其差异原因。厘定了祁连山天然气水合物拉曼光谱特征。青海聚乎更三露天钻探区内不同钻孔、不同埋深水合物样品均符合II型结构水合物的拉曼光谱特征,主要含有甲烷、乙烷、丙烷及丁烷等组分,甲烷主要分布在水合物小笼中,且填充率较低,样品中普遍含有氮气组分,并首次发现我国冻土区水合物含硫化氢组分。多组分水合物聚集过程呈现明显的“界面优势”现象。反应体系内的“界面”（气液界面和反应釜壁及沉积介质）为水合物快速成核和大量聚集的提供了有利条件,冻土岩心为水合物快速生成提供了“界面优势”,明显缩短了水合物的成核和生长过程。实验发现,气体组成、溶液体系及沉积介质等因素未对恒容条件下多组分水合物分解条件产生显着影响。多组分气体水合物分解过程伴随不同组分在气、液、固三相间的再分配过程,恒容条件下测定的多组分水合物的稳定条件实际是动态变化的稳定条件。石英砂+甲烷水合物、祁连山冻土区天然气水合物以及南海神狐海域天然气水合物真空分解过程压力增长总体呈现“快-慢-快”的特点,符合水合物“自保护效应”现象。孔隙型空间（石英砂、氧化铝球及固结Berea砂岩）内多组分水合物的微观分布随水合物含量（饱和度）变化呈现显着的动态演变特征:生成初期水合物以悬浮模式为主,反应中期为悬浮与接触共存模式,而反应后期主要以接触模式分布为主。裂隙型（祁连山岩心）空隙空间水合物主要沿裂隙方向生长,其生成与分布特征明显受裂隙传质过程控制。研究结果对祁连山冻土区天然气水合物的成藏和开发研究具有一定的启示意义。
张雯翔[4]（2018）在《介质孔隙中水合物形成与分解机制研究》文中提出2017年5月我国在南海神狐海域成功试采天然气水合物,开启了天然气水合物开采应用的新篇章。目前,天然气水合物未实现商业开采,其在自然界中的形成与分解机制仍未明确。实验模拟研究介质孔隙内水合物的形成与分解机制对于实现水合物成藏识别及资源化利用具有重要意义。本文采用显微观测法研究了受限空间内四丁基溴化铵（TBAB）水合物的生长过程,探索了溶液浓度和管径尺寸对TBAB水合物形貌的影响规律。在受限空间的基础上,引入砂质,本文探索了TBAB水合物在砂质表面的生长方式以及多次形成-分解循环过程中颗粒运移程度。结果表明,受限空间内TBAB水合物晶体形貌发生显着的变化。受曲面影响,TBAB水合物晶体呈球形生长,增大管径后,随着曲度的减小,TBAB水合物晶体呈球形和柱形结合状生长,晶体生长速率随管径的增加而增大,为3.1×10-23.8×10-2μL/s。引入砂质后,研究发现,TBAB水合物先呈覆盖或在间隙内呈悬浮状生长,再转变为胶结状生长,水合物反复形成与分解过程可有效保障地层稳定性。同时,本文引入甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）作为客体分子,研究了介质组成、粒径、盐溶液以及形成-分解循环对CH4-C3H8水合物生长方式和赋存形态的影响。结果表明,砂质孔隙内CH4-C3H8水合物饱和度随着多次形成-分解循环的进行逐渐增加,水合物先呈覆盖状,然后呈覆盖状/悬浮状结合,最后呈悬浮状/支撑状结合生长,表现出孔隙填充型的特征。加入3.5 wt.%NaCl溶液后,CH4-C3H8水合物沿着砂粒表面呈覆盖状向气相生长,以球形小颗粒逐渐堆积或分解。本文还借助拉曼光谱探究了砂质组成、盐溶液和分解温度对CH4-C3H8水合物笼型特征的影响,进而建立了细砂孔隙中盐溶液体系CH4-C3H8水合物生长与分解动力学方程。研究发现,砂质存在时,纯水、盐溶液体系,CH4-C3H8水合物均呈sII型结构,CH4占据512和51264笼,而C3H8只占据51264笼。砂质-纯水体系CH4-C3H8水合物512、51264占笼率和水合数分别为0.8490.999、0.9670.999和5.686.33,C3H8在51264笼中的量为CH4的1.882.23倍。加入3.5 wt.%NaCl溶液后,CH4-C3H8水合物512占笼率降低至0.8090.999,C3H8在51264笼中的占比有所增加。盐溶液降低了512占笼率,而且氯化钠溶液膜的存在,阻碍了CH4-C3H8水合物分解过程中气体的逸散,进而阻碍水合物分解,在气体水合物注盐水开采过程中需要注意盐的负面作用。通过水合物生长动力学分析发现,细砂-3.5 wt.%NaCl溶液体系,CH4-C3H8水合物生长可分为生长前期和生长后期,其表观形成反应活分别为80.4114.7 kJ/mol和146.2198.2 kJ/mol,前期CH4优先进入水合物笼,而后期则是C3H8大量进入水合物笼,盐溶液增大了水合物表观形成反应活化能。通过水合物分解动力学分析发现,盐溶液和砂质降低了表观分解反应活化能至62.894.1 kJ/mol,利于水合物分解。
黄婷[5]（2018）在《深水天然气水合物输送管道气液固三相流基础理论研究》文中研究指明深海中蕴藏有丰富的天然气水合物资源,开采出的天然气在输送过程中会使管道呈现气（天然气）液（液态水）固（水合物颗粒）三相流动的特点。受沿线不断变化的温度和压力条件影响,输送管道中的水合物颗粒会出现生长或分解的现象。在气液固三相流动状态下,温度、压力、流速和气/液/固相的比例等参数会影响水合物颗粒的相变行为;水合物颗粒相变又会反过来影响管道的水力和热力参数分布规律。这种水合物颗粒的相变与管道流动参数的动态耦合作用,使得对水合物动力学参数和管道流动参数的预测和分析变得非常困难。针对上述问题,基于流体力学、热力学、动力学和传热传质学理论,采用实验、理论和数值模拟相结合的方法,研究了水-水合物两相平衡下气体溶解度变化规律、水合物颗粒的生长和分解动力学特征和机理以及含水合物颗粒的气液固三相管流理论。建立了水-水合物两相平衡气体溶解度预测模型、水合物生长动力学预测模型、水合物分解动力学预测模型和考虑水合物颗粒相变的气液固三相管流数学模型,实现了对伴随水合物颗粒相变的气液固三相管流热力学、水力学特征和规律的描述,为深水天然气水合物输送管道的设计、运行和管理提供了理论和技术支撑。具体的研究内容和取得的主要成果如下:（1）水-水合物两相平衡状态下水相中气体溶解度的预测可靠性,直接对水合物生长驱动力和生长速率的预测产生重要影响。基于van der Waals-Platteeuw理论模型描述水合物相,分别选用亨利定律、PREoS、VPT EoS和TB EoS四种方法计算气体逸度,描述含有溶解气的水相,从而建立了 v-HL、v-PR、v-VPT和v-TB四种水-水合物两相平衡预测模型,实现对该状态下气体溶解度的预测。借助文献实验数据和商业软件Multiflash 4.4,评价出四种模型的优劣。其中,v-VPT模型在温度273.1～294.55 K,压力2.57～46.76 MPa范围内与其他状态方程法相比具有更高的精度。针对该模型在描述水分子和甲烷分子之间的非对称相互作用时,没有充分考虑到过冷水极性增强的性质,从而带来一定偏差的问题,基于实验数据重新拟合了甲烷-水二元交互作用系数,形成了改进的v-VPT水-水合物两相平衡气体溶解度预测模型。改进后的模型误差明显减小,且优于商业软件Multiflash 4.4的模拟精度。（2）基于全透明高压反应釜装置,开展了 16组200～1000 PRM下甲烷水合物生长和分解动力学实验研究。通过实验参数测量和现象记录相结合的方法,得到了较为完整的水合物生长和分解动力学特征,并阐释了相变过程的控制机理。将实验过程划分为诱导期、水合物快速生长期、水合物缓慢生长期和水合物分解期四个阶段。并且,依据搅拌电机扭矩变化规律,分析了搅拌和水合物体积分数对水合物浆液流动特性的影响。（3）以气体传质单膜理论为基础,以Skovborg&Rasmussen传质限制模型为基本形式,考虑了气液界面水合物膜的覆盖作用和水合物浆液黏度对传质的影响,建立了传质系数、气液界面面积和浓度差驱动力等关键参数的预测方法,形成了一个完整的水合物生长动力学预测模型。结合本文反应釜和文献环道实验数据,验证了模型的可靠性,发现其明显优于Boxall本征生长动力学模型和其他传质限制模型。通过改进Graham黏度模型,提高了水合物浆液黏度预测准确性,进一步提高了水合物生长动力学预测模型的精度。（4）基于水合物分解“三步骤”机理,综合水合物本征分解动力学和气体传质理论,建立了水合物分解动力学预测模型。针对模型预测结果与实验值偏差较大的问题,考虑到水合物分解产生的气泡对传质过程的影响,在模型中引入一个修正函数来表征气泡数量密度与传质系数的关系,提高了分解动力学预测模型的准确性。通过反应釜实验数据验证可知,该水合物分解动力学预测模型具有较高的可靠性。（5）考虑水合物颗粒的生长和分解与管道状态参量的耦合作用,基于守恒原理,建立了伴随水合物颗粒相变的气液固三相管流数学模型。结合水合物颗粒生长、分解动力学预测模型,基于CFD技术,对所建立的模型进行数值求解。借助文献实验数据,对模型的可靠性进行了验证。通过对水平和垂直水合物输送管道的模拟,定量描述了管道中水合物颗粒的发展过程和三相流动规律。结果表明,气相体积分数、水合物浓度、流速对水合物输送水平管道的压降影响较大。水合物颗粒相变对垂直管中各相质量流量、流速、相分布、温度和压降都有影响,其中,水合物分解对各相流速影响较大,对压降影响较小。并以我国南海海水温度分布为条件,分析了深水天然气水合物输送管道的流动安全性。
丁家祥,史伶俐,申小冬,梁德青[6]（2017）在《SDS对甲烷水合物生成动力学和微观结构的影响》文中认为表面活性剂是促进水合物生成的有效手段之一。在高压反应釜中研究了十二烷基硫酸钠（SDS）对水合物生成过程的动力学影响,利用XRD和拉曼光谱探究了SDS存在条件下水合物的微观结构。宏观结果表明SDS缩短了诱导时间,加快了水合物生长速率。微观结果表明SDS没有影响s I型水合物的晶型结构,晶面间距与理想s I型水合物及纯水甲烷对比误差在千分之几。水合物中甲烷在大笼小笼中的拉曼位移分别为2904和2915 cm-1,SDS没有改变大笼小笼结构。大笼绝对占有率（?L）接近饱和时,SDS可以进一步提高小笼绝对占有率（?S）,从微观角度证明了SDS可以减少水合数,提高储气率。
张保勇,于跃,吴强[7]（2014）在《煤矿抽采瓦斯固化分离产物Raman光谱特征》文中指出煤矿抽采瓦斯有效分离是我国煤与瓦斯共采战略需要,分离产物晶体特征参数是衡量水合分离技术工业应用的关键指标。利用Raman光谱技术对3种含高浓度CO2瓦斯混合气水合反应过程进行在线观测,并对水合物相Raman光谱图进行分析,获取瓦斯水合物不同生长阶段孔穴占有率及水合指数等晶体结构信息。结果表明,孔穴占有率及水合指数在水合物不同生长阶段变化不大,水合物相中大孔穴几乎被客体分子填满,且CO,占绝大多数,达到78.58%94.09%,CH4分子仅为4.52%19.12%,大孔穴占有率维持在97.70%98.68%;小孔穴占有率为17.93%82.41%,占有率普遍偏低,且仅有CH4分子;随气样中CH4浓度增加,CH4在大、小孔穴中的占有率均有所增加,且CH4分子在大孔穴中的占有率均明显低于在小孔穴中占有率;水合物生长不同阶段水合指数为6.137.33,随气样中CH4浓度的增加,小孔穴占有率有所增加,致使水合指数随之降低;由于瓦斯水合物生长分布不均匀,3种气样对应的不同生长阶段水合指数均呈不规则变化。
姚蕾,宋永臣,刘瑜[8]（2010）在《天然气水合物实验检测与分析技术》文中研究说明天然气水合物在资源和环境上的重要性,已引起世界各国的高度关注。目前实验室采用多种检测及分析技术对天然气水合物进行研究,取得了一系列研究成果。光学检测可应用于非沉积物的水合物实验;电阻法将在研究水合物成核机理中发挥重要作用;温压法、超声检测、TDR及CT技术也可有效地检测水合物的生成与分解过程;衍射法、拉曼光谱及核磁共振可用于确定水合物晶体结构;DSC则为研究水合物的分解行为提供了新思路。
卢振权,祝有海,张永勤,文怀军,李永红,贾志耀,王平康,李清海[9]（2010）在《青海祁连山冻土区天然气水合物的气体成因研究》文中研究指明在祁连山冻土区发现天然气水合物之后,其气体成因或来源便成为一个重要的科学问题。开展了气体组成和同位素特征及δ13C1-1/n、C1/（C2+C3）-δ13C1、δDCH4-δ13CCH4、（δ13C2-δ13C3）-ln（C2/C3）、ln（C2/C3）-ln（C1/C2）等关系图解的综合研究,结果显示:祁连山冻土区天然气水合物的气体以轻烃为主,具湿气特征,其同位素表现为正碳同位素系列特征。研究区天然气水合物的气体为有机成因,且以热解成因为主,夹少量微生物成因（醋酸根发酵）,其中,热解成因气主要与原油裂解气、原油伴生气有关,少部分与凝析油伴生气、煤成气、干酪根裂解气有关。这一分析结果可能意味着研究区天然气水合物的气体来源与油型气密切相关,而与煤型气关系不大。
姚蕾[10]（2010）在《多孔介质中水合物的核磁共振成像实验研究》文中进行了进一步梳理水合物与能源开采、流动保障、运输、全球气候变迁以及安全问题密切相关,因而受到了广泛的关注。水合物在为科学技术与人类社会的发展带来机遇的同时,也带来了许多问题和挑战。本文以多孔介质中水合物生成与分解规律为研究目的,利用设计搭建的核磁共振成像（MRI）实验平台,对四氢呋喃水合物、二氧化碳水合物及甲烷水合物进行了研究,计算了多孔介质的孔隙度及水合物的饱和度,确定了水合物的生长方式,分析了温度、压力及多孔介质对水合物生长与分解过程的影响规律,对阐明水合物生长和分解的机理及开展水合物开发利用的研究具有重要的理论和现实意义。应用MRI对多孔介质的结构参数进行研究,结果表明MRI平均信号强度法与双峰阈值法可以得到多孔介质的孔隙度,但是前者不适用于小粒径颗粒,后者则存在阈值选择的主观性问题。利用平行毛细管模型、Kozeny-Carman模型或者Kozeny-Carman修正模型计算的渗透率,与实验值相比普遍偏高。利用MRI流动数据来计算渗透率,准确度将有所提高。多孔介质对水合物形成与分解过程影响的实验研究显示,颗粒粒径越小,水合物成核时间越短,水合物生长速率越快。随着形成温度的升高,颗粒尺寸对水合物成核速率的影响变得明显。颗粒粒径越小,分解速率也越快。但对于四氢呋喃水合物,与温度的影响相比,颗粒尺寸对分解速率的影响很小。温度对水合物形成与分解过程影响的实验研究表明,形成温度越低,水合物的诱导时间越短,水合物生长速率越快,最终饱和度也越高。压力相同时,水合物的诱导时间与过冷度呈指数关系变化,而生长速率与过冷度呈线性关系。对于分解过程,分解温度越高,水合物分解速率越快。压力对水合物形成与分解过程影响的实验研究表明,形成压力越大,水合物诱导时间越短,生长速率越快。温度相同时,水合物的生长速率与压力几乎呈线性关系。压力对生长速率的影响随着生成温度的降低而增大。对于分解过程,分解压力越低,水合物分解速率越快。综上,本论文利用MRI技术,对多孔介质中水合物的形成与分解过程进行了研究,为理解相关的水合物动力学提供了理论和实验支持。
二、RESEARCH ON COUPLED RELATIONSHIP BETWEEN HYDRATION NUMBER WITH RAMAN SPECTRUM（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、RESEARCH ON COUPLED RELATIONSHIP BETWEEN HYDRATION NUMBER WITH RAMAN SPECTRUM（论文提纲范文）
（1）海洋天然气水合物成藏系统研究进展及发展方向（论文提纲范文）
| 1 水合物成藏系统的特殊性 |
| 2 水合物成藏要素的研究进展和存在问题 |
| 2.1 水合物中天然气的成因和来源 |
| 2.2 天然气水合物稳定带 |
| 2.3 储层特征 |
| 2.4 运移通道体系 |
| 2.4.1 断层和裂隙 |
| 2.4.2 底辟构造 |
| 2.4.3 气烟囱 |
| 2.4.4 高渗透性地层 |
| 3 水合物的形成机理 |
| (1) 团簇成核假说。 |
| (2) 局部结构成核假说(固定结构成核机理)。 |
| (3) 界面成核机理。 |
| (4) 双过程水合物成核机理。 |
| (5) 笼子吸附成核机理。 |
| 4 水合物成藏模式 |
| 5 水合物成藏研究的发展趋势 |
| 6 结论及建议 |
（2）海洋泥质沉积物中甲烷水合物生成分解特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 天然气水合物基本概念 |
| 1.2 天然气水合物的赋存现状 |
| 1.3 天然气水合物开采研究进展 |
| 1.3.1 天然气水合物开采技术研究 |
| 1.3.2 天然气水合物现场开采进展 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 海洋泥质沉积物中水合物生成特性研究 |
| 2.1 实验装置与材料 |
| 2.1.1 实验装置 |
| 2.1.2 实验材料 |
| 2.2 实验方法与步骤 |
| 2.2.1 海洋泥质沉积物中水合物制样标准 |
| 2.2.2 实验具体步骤 |
| 2.2.3 储层质量、去离子水质量 |
| 2.3 泥质与砂质沉积物中水合物生成特性差异 |
| 2.3.1 砂质沉积物中生成特性 |
| 2.3.2 海洋泥质沉积物中生成特性 |
| 2.3.3 不同介质中水合物生成特性的差异 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 海洋泥质沉积物中水合物分解特性研究 |
| 3.1 实验装置与方法 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 实验方法与步骤 |
| 3.1.3 水合物饱和度和累计产气百分比 |
| 3.2 不同背压下水合物分解特性 |
| 3.2.1 储层压力变化特性 |
| 3.2.2 产气速率与累计产气百分比 |
| 3.2.3 储层温度变化 |
| 3.3 不同饱和度下水合物分解特性 |
| 3.3.1 储层压力的影响 |
| 3.3.2 水合物饱和度对产气特性的影响 |
| 3.3.3 水合物饱和度对储层温度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 梯度降压优化产气特性研究 |
| 4.1 实验装置与方法 |
| 4.1.1 装置与步骤 |
| 4.1.2 Stefan数与平均产气速率 |
| 4.2 降压梯度对储层压力的影响 |
| 4.3 降压梯度对产气特性的影响 |
| 4.4 降压梯度对储层温度的影响 |
| 4.5 储层显热与分解产气速率的关系 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）多组分气体水合物结构特征及生成分解过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据及意义 |
| 1.2 天然气水合物概述 |
| 1.2.1 天然气水合物结构组成 |
| 1.2.2 天然气水合物基本性质 |
| 1.2.3 天然气水合物的产状特征 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 天然气水合物结构特征研究 |
| 1.3.2 天然气水合物的拉曼光谱特征研究 |
| 1.3.3 天然气水合物生成分解过程研究 |
| 1.3.4 水合物微观分布观测 |
| 1.4 研究思路、目标、内容及方法 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 研究目标 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 1.4.4 研究方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 多组分气体水合物的结构特征 |
| 2.1 多组分气体水合物样品制备方法 |
| 2.1.1 实验装置 |
| 2.1.2 实验材料 |
| 2.1.3 水合物样品制备 |
| 2.2 水合物结构测试方法 |
| 2.2.1 粉晶X射线衍射法 |
| 2.2.2 ~(13)C固体核磁共振法 |
| 2.3 典型气体水合物晶体结构特征 |
| 2.3.1 单一组分水合物 |
| 2.3.2 双组分水合物 |
| 2.3.3 复杂组分水合物 |
| 2.4 多组分气体水合物晶体结构特征影响因素分析 |
| 2.4.1 气体组成对水合物结构特征的影响 |
| 2.4.2 水合物笼型结构填充特征及影响因素分析 |
| 2.4.3 温度对水合物晶胞参数的影响 |
| 2.5 南海海域天然气水合物结构特征 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 多组分气体水合物的拉曼光谱特征 |
| 3.1 研究方法 |
| 3.1.1 实验仪器 |
| 3.1.2 样品制备及测试方法 |
| 3.2 典型气体水合物的拉曼光谱响应特征 |
| 3.2.1 单一组分水合物 |
| 3.2.2 双组分水合物 |
| 3.2.3 复杂组分水合物 |
| 3.3 天然气水合物拉曼光谱特征影响因素分析 |
| 3.3.1 气体组成对水合物中甲烷分子笼型分布特征的影响 |
| 3.3.2 沉积物粒径对复杂组分水合物拉曼光谱特征的影响 |
| 3.4 青海聚乎更矿区天然气水合物拉曼光谱特征 |
| 3.4.1 不同钻孔中水合物样品的拉曼光谱特征 |
| 3.4.2 不同埋深水合物样品的拉曼光谱特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多组分气体水合物的生成分解过程 |
| 4.1 研究方法 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 实验材料 |
| 4.1.3 实验过程与方法 |
| 4.2 多组分气体水合物宏观聚集形态 |
| 4.3 反应介质对复杂组分水合物生成过程的影响 |
| 4.4 恒容条件下多组分气体水合物分解特征 |
| 4.4.1 多组分水合物形成分解过程典型P-T变化轨迹分析 |
| 4.4.2 恒容条件下多组分气体水合物的稳定条件 |
| 4.5 真空状态下多组分水合物分解特征分析 |
| 4.6 多组分气体水合物相变特征对冻土区水合物研究的启示 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 沉积物中多组分气体水合物分布特征 |
| 5.1 研究方法 |
| 5.1.1 实验装置与材料 |
| 5.1.2 实验过程与方法 |
| 5.2 多孔介质中多组分气体水合物的分布特征 |
| 5.2.1 松散沉积物孔隙结构与水合物分布观测 |
| 5.2.2 固结Berea砂岩孔隙结构与水合物分布观测 |
| 5.2.3 孔隙充填型水合物分布特征分析 |
| 5.3 祁连山冻土岩心中多组分水合物的分布特征 |
| 5.3.1 祁连山水合物赋存区岩心样品裂隙结构与水合物分布观测 |
| 5.3.2 裂隙充填型水合物分布特征分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与建议 |
| 主要结论 |
| 主要创新点 |
| 存在问题及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、攻读博士学位期间的研究成果 |
（4）介质孔隙中水合物形成与分解机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 笼型水合物 |
| 1.1.1 气体/半笼型水合物 |
| 1.1.2 自然界中的水合物 |
| 1.2 介质孔隙中水合物形成机制研究进展 |
| 1.2.1 水合物生长形貌及赋存规律研究 |
| 1.2.2 水合物生长动力学研究 |
| 1.3 介质孔隙中水合物分解机制研究进展 |
| 1.3.1 水合物分解形貌研究 |
| 1.3.2 水合物分解动力学研究 |
| 1.4 拉曼光谱法水合物晶型分析 |
| 1.5 本课题研究内容及创新点 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 创新点 |
| 第二章 受限空间内TBAB水合物的晶体形貌及生长研究 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.1.3 实验方法与步骤 |
| 2.2 结果分析与讨论 |
| 2.2.1 浓度对TBAB水合物生长的影响 |
| 2.2.2 管径对TBAB水合物生长的影响 |
| 2.2.3 砂质对TBAB水合物生长的影响 |
| 2.2.4 受限空间TBAB水合物的笼型特征 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 介质孔隙中CH_4-C_3H_8水合物的生长与分解实验研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 实验仪器 |
| 3.1.3 实验方法与步骤 |
| 3.2 结果分析与讨论 |
| 3.2.1 介质孔隙中CH_4-C_3H_8水合物赋存规律 |
| 3.2.2 介质孔隙中CH_4-C_3H_8水合物特征 |
| 3.2.3 介质孔隙中分解气孔特征 |
| 3.2.4 盐溶液对介质孔隙中CH_4-C_3H_8水合物的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 介质孔隙中CH_4-C_3H_8水合物笼型特征分析 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 实验仪器 |
| 4.1.3 实验方法与步骤 |
| 4.2 结果分析与讨论 |
| 4.2.1 砂质-纯水体系CH_4-C_3H_8水合物晶型 |
| 4.2.2 砂质-盐溶液体系CH_4-C_3H_8水合物晶型 |
| 4.2.3 介质孔隙中CH_4-C_3H_8水合物占笼率及水合数分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 介质孔隙中CH_4-C_3H_8水合物生长与分解动力学研究 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 实验材料 |
| 5.1.2 实验仪器 |
| 5.1.3 实验方法与步骤 |
| 5.2 结果分析与讨论 |
| 5.2.1 细砂-盐溶液CH_4-C_3H_8水合物生长动力学 |
| 5.2.2 细砂-盐溶液CH_4-C_3H_8水合物分解动力学 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）深水天然气水合物输送管道气液固三相流基础理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水-水合物两相平衡预测模型研究现状 |
| 1.2.2 水合物生长动力学研究现状 |
| 1.2.3 水合物分解动力学研究现状 |
| 1.2.4 含水合物的气液固三相流理论及模型研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 本文的研究内容 |
| 1.3.2 本文的技术路线 |
| 1.4 本文的创新点 |
| 第2章 水-水合物两相平衡预测模型评价与改进 |
| 2.1 水-水合物两相平衡预测模型 |
| 2.1.1 van der Waals-Platteeuw理论模型 |
| 2.1.2 气体逸度模型 |
| 2.1.3 水-水合物相平衡预测模型求解步骤 |
| 2.2 水-水合物两相平衡预测模型评价 |
| 2.2.1 实验数据收集 |
| 2.2.2 预测模型评价 |
| 2.3 水-水合物两相平衡预测模型参数敏感性分析 |
| 2.4 v-VPT两相平衡预测模型改进 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 水合物生长和分解动力学实验研究 |
| 3.1 实验装置介绍 |
| 3.2 水合物动力学实验方案 |
| 3.3 实验数据处理 |
| 3.4 实验结果分析 |
| 3.4.1 实验阶段划分 |
| 3.4.2 水合物生长期特征 |
| 3.4.3 水合物分解期特征 |
| 3.5 搅拌速率对水合物生长的影响 |
| 3.6 搅拌对水合物分解的影响 |
| 3.7 水合物浆液流动特性分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 水合物生长和分解动力学预测模型研究 |
| 4.1 水合物生长动力学预测模型 |
| 4.1.1 水合物生长动力学预测模型建立 |
| 4.1.2 生长预测模型反应釜实验验证 |
| 4.1.3 生长预测模型环道实验验证 |
| 4.1.4 模型参数分析 |
| 4.2 水合物分解动力学预测模型 |
| 4.2.1 水合物分解机理研究 |
| 4.2.2 水合物分解动力学预测模型建立 |
| 4.2.3 分解预测模型经验参数回归 |
| 4.2.4 分解预测模型验证与应用 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 伴随颗粒相变的水合物输送管道气液固三相流数值模拟 |
| 5.1 水合物颗粒相变与气液固三相流模型耦合方法 |
| 5.2 伴随水合物颗粒相变的气液固三相管流数学模型建立 |
| 5.2.1 基本假设 |
| 5.2.2 基本控制方程 |
| 5.2.3 源项方程 |
| 5.3 数值求解方法与网格划分 |
| 5.3.1 数值求解方法 |
| 5.3.2 网格无关性验证 |
| 5.4 模型验证 |
| 5.5 不含相变的稳态模拟 |
| 5.5.1 模拟方案 |
| 5.5.2 流速对压降和相分布的影响规律 |
| 5.5.3 各相体积分数对压降的影响规律 |
| 5.5.4 颗粒粒径对压降的影响规律 |
| 5.6 伴随水合物相变的瞬态模拟 |
| 5.6.1 模拟方案 |
| 5.6.2 质量流量变化规律 |
| 5.6.3 流速变化规律 |
| 5.6.4 三相分布规律 |
| 5.6.5 温度变化规律 |
| 5.6.6 压降变化规律 |
| 5.7 水合物颗粒相变对输送管道安全性影响分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 本文研究的主要结论 |
| 6.2 对今后研究工作的建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 所发表的学术论文 |
| 参与的科研项目 |
| 获奖情况 |
（6）SDS对甲烷水合物生成动力学和微观结构的影响（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 实验部分 |
| 1.1 实验装置 |
| 1.2 材料 |
| 1.3 分析测试仪器 |
| 1.4 实验过程 |
| 2 实验结果与讨论 |
| 2.1 动力学实验结果分析 |
| 2.2 XRD实验结果分析 |
| 2.3 拉曼光谱实验结果分析 |
| 3 结论 |
（8）天然气水合物实验检测与分析技术（论文提纲范文）
| 1 天然气水合物的实验检测技术 |
| 1.1 温压法 |
| 1.2 光学检测 |
| 1.3 超声检测 |
| 1.4 电阻法 |
| 1.5 时域反射技术 |
| 2 天然气水合物的实验分析技术 |
| 2.1 衍射技术 |
| 2.2 CT技术 |
| 2.3 差分扫描热量测量法 |
| 2.4 拉曼光谱 |
| 2.5 核磁共振技术 |
| 3 结论 |
（9）青海祁连山冻土区天然气水合物的气体成因研究（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 天然气水合物基本地质特征 |
| 2 气体组成及同位素特征 |
| 2.1 天然气水合物的气体组成特征 |
| 2.2 天然气水合物的气体同位素特征 |
| 3 天然气水合物气体成因及可能来源 |
| 3.1 气体组成及同位素的判断 |
| 3.2 δ13C1-1/n的判断 |
| 3.3 C1/ (C2+C3) -δ13C1的判断 |
| 3.4 δDCH4-δ13CCH4的判断 |
| 3.5 (δ13C2-δ13C3) -ln (C2/C3) 、ln (C2/C3) -ln (C1/C2) 的判断 |
| 4 结 论 |
（10）多孔介质中水合物的核磁共振成像实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 气体水合物介绍 |
| 1.1.1 结构与物理化学性质 |
| 1.1.2 研究历史 |
| 1.1.3 相关技术及潜在应用 |
| 1.1.4 可能带来的环境问题 |
| 1.2 气体水合物实验检测与分析技术 |
| 1.2.1 实验检测技术 |
| 1.2.2 实验分析技术 |
| 1.3 多孔介质中气体水合物基础物性的研究进展 |
| 1.3.1 热力学研究进展 |
| 1.3.2 动力学研究进展 |
| 1.3.3 传质传热研究进展 |
| 1.4 本文研究内容及技术路线 |
| 2 核磁共振成像实验平台 |
| 2.1 核磁共振成像过程与基本参数 |
| 2.1.1 成像过程 |
| 2.1.2 基本参数 |
| 2.2 核磁共振成像实验平台 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 多孔介质相关参数的测定 |
| 3.1 孔隙度 |
| 3.1.1 测量方法 |
| 3.1.2 实验过程 |
| 3.1.3 MRI图像处理 |
| 3.1.4 实验结果分析 |
| 3.2 等径球形颗粒模型 |
| 3.2.1 等径球形颗粒模型介绍 |
| 3.2.2 孔喉面积计算 |
| 3.2.3 渗透率影响因素 |
| 3.3 绝对渗透率 |
| 3.3.1 绝对渗透率定义 |
| 3.3.2 渗透率实验 |
| 3.3.3 绝对渗透率计算模型 |
| 3.4 三维重构 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 多孔介质中四氢呋喃水合物形成与分解实验研究 |
| 4.1 四氢呋喃水合物的性质及研究背景 |
| 4.2 实验设备与过程 |
| 4.2.1 实验设备和材料 |
| 4.2.2 实验过程 |
| 4.3 诱导过程 |
| 4.4 生长过程 |
| 4.4.1 晶体生长过程 |
| 4.4.2 饱和度计算 |
| 4.4.3 生长方式 |
| 4.5 分解过程 |
| 4.6 界面实验 |
| 4.7 本章小结 |
| 4.7.1 实验误差分析 |
| 4.7.2 本章结论 |
| 5 多孔介质中二氧化碳水合物形成与分解实验研究 |
| 5.1 二氧化碳水合物的性质与研究背景 |
| 5.2 实验设备与过程 |
| 5.2.1 实验设备和材料 |
| 5.2.2 实验过程 |
| 5.3 诱导过程 |
| 5.4 生长过程 |
| 5.5 分解过程 |
| 5.6 本章小结 |
| 5.6.1 实验误差分析 |
| 5.6.2 本章结论 |
| 6 多孔介质中甲烷水合物形成与分解实验研究 |
| 6.1 甲烷水合物的性质与研究背景 |
| 6.2 实验设备与过程 |
| 6.2.1 实验设备和材料 |
| 6.2.2 实验过程 |
| 6.3 形成过程 |
| 6.4 分解过程 |
| 6.5 本章小结 |
| 6.5.1 实验误差分析 |
| 6.5.2 本章结论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、RESEARCH ON COUPLED RELATIONSHIP BETWEEN HYDRATION NUMBER WITH RAMAN SPECTRUM（论文参考文献）
- [1]海洋天然气水合物成藏系统研究进展及发展方向[J]. 雷裕红,宋颖睿,张立宽,苗来成,程明,刘乃贵. 石油学报, 2021(06)
- [2]海洋泥质沉积物中甲烷水合物生成分解特性研究[D]. 刘玉龙. 大连理工大学, 2020(02)
- [3]多组分气体水合物结构特征及生成分解过程研究[D]. 孟庆国. 中国地质科学院, 2019(07)
- [4]介质孔隙中水合物形成与分解机制研究[D]. 张雯翔. 华南理工大学, 2018(05)
- [5]深水天然气水合物输送管道气液固三相流基础理论研究[D]. 黄婷. 西南石油大学, 2018(06)
- [6]SDS对甲烷水合物生成动力学和微观结构的影响[J]. 丁家祥,史伶俐,申小冬,梁德青. 化工学报, 2017(12)
- [7]煤矿抽采瓦斯固化分离产物Raman光谱特征[A]. 张保勇,于跃,吴强. 第九届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集, 2014
- [8]天然气水合物实验检测与分析技术[J]. 姚蕾,宋永臣,刘瑜. 能源与环境, 2010(04)
- [9]青海祁连山冻土区天然气水合物的气体成因研究[J]. 卢振权,祝有海,张永勤,文怀军,李永红,贾志耀,王平康,李清海. 现代地质, 2010(03)
- [10]多孔介质中水合物的核磁共振成像实验研究[D]. 姚蕾. 大连理工大学, 2010(09)