[发明专利]气烟囱对天然气水合物生成和分布的影响分析系统及方法

权利要求书

1.一种气烟囱对天然气水合物生成和分布的影响分析方法，其特征在于，所述气烟囱对天然气水合物生成和分布的影响方法包括：

模拟气烟囱作为流体运移通道对天然气水合物稳定区供给气源，通过电阻率监测结果计算水合物饱和度；

设置隙水盐度、沉积物粒度、实验温度和压力不同的地质条件参数，再通过设置不同的进气速度；模拟不同地质条件下，分析不同气源供给强度下气烟囱内部及周边沉积物中的水合物分布。

2.如权利要求1所述的气烟囱对天然气水合物生成和分布的影响分析方法，其特征在于，所述烟囱对天然气水合物生成和分布的影响方法具体包括：

步骤一，通过测量海底沉积物样品，确定实验所用沉积物粒径、孔隙度、孔隙水盐度、沉积物体积含水量、甲烷气体流速，以及温度、围压值和轴压值实验参数；

步骤二:准备实验材料：纯度达到99.99％的甲烷气体、盐度为35psu的氯化钠溶液，粒度分别为0.125-0.18mm、0.045-0.1mm和0.25-0.5mm的沉积物；

步骤三:采用蒸馏水清洗高压反应釜，清洗3-5遍；

步骤四:注入甲烷气体并保持一定压力静置，实验装置不漏气，再关闭注气口阀门；

步骤五:恒温箱温度设置为1℃，整个实验过程中保持不变；

步骤六:将0.125-0.18mm和0.045-0.1mm不同粒度沉积物分层填入样品腔中，用带孔隔板将不同粒度沉积物层分隔开，气烟囱内放置0.25-0.5mm的沉积物，并按照实验设计在不同位置设置电阻率和温度传感器；

步骤七:加入盐度为35psu的NaCl溶液，沉积物孔隙空间被100％孔隙水饱和，上下左右摇晃在沉积物中均匀分布；

步骤八:通过轴压和围压控制系统分别控制样品腔的轴压和围压；

步骤九:静置1小时，并测试电阻率参数在期间的变化；

步骤十:设置注气气体流速为0-2000mL/min，精度为0.25F.S，气体增压上限为25MPa；向气烟囱注入甲烷气，开始水合物合成，并通过反应釜顶部排气系统控制反应釜内部压力值；

步骤十一：持续稳定注气，直至各电阻率传感器所测电阻率值保持不变或者气烟囱堵塞无法注气，实验结束；

步骤十二：收集并处理实验数据，利用Archie公式计算水合物饱和度。

3.如权利要求1所述的气烟囱对天然气水合物生成和分布的影响分析方法，其特征在于，利用Archie公式计算水合物饱和度，具体包括：

岩石孔隙100％被孔隙水饱和的沉积物中，电阻率R₀与孔隙水电阻率R_w成正比，比例系数为地层因子F：

式中，a为初始沉积物岩性系数；是储层孔隙度；m为胶结系数；

含水合物沉积物中，电阻率R_t与100％含水的沉积物电阻率R₀之比为电阻率增大指数I：

式中，b为含水合物沉积物岩性系数；S_w是储层含水饱和度；n是饱和度指数；

通过不同途径计算水合物饱和度S_h：

式中，a、b、m、n通过岩电实验确定，a和m与岩性和孔隙结构相关，b和n与岩石的润湿性和含油气性相关；b取值1，n取值1.94。

4.如权利要求1所述的气烟囱对天然气水合物生成和分布的影响分析方法，其特征在于，步骤六中，电阻率和温度传感器分别放置在气烟囱的上、中、下位置，以及粗细沉积地层中距离气烟囱的不同位置处，用来监测水合物的分布情况。

5.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序运行实现权利要求1～4任意一项所述的气烟囱对天然气水合物生成和分布的影响分析方法。

6.一种终端，其特征在于，所述终端至少搭载实现权利要求1～4任意一项所述气烟囱对天然气水合物生成和分布的影响分析方法的控制器。

7.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-4任意一项所述的气烟囱对天然气水合物生成和分布的影响分析方法。