[发明专利]多类型水合物生成监测测试方法

说明书

本发明公开一种多类型水合物生成监测测试方法，该方案设计有气体消耗计量模块、多类型水合物样品制备模块、电阻率参数测试模块和声学参数测试模块，设计能模拟环境压力、温度、沉积物填充方式及气液比等条件，合成多种类型的天然气水合物储层；并通过电阻层析成像技术探测水合物在岩心中的三维分布，实现岩心内部可视化；同时采用声波测试仪探测水合物沉积物岩心的纵横波，获得不同类型水合物储层声波速度与水合物分布的关系；对正确理解自然界中天然气水合物的赋存状态(不同类型储层)的物性参数，建立准确的水合物饱和度与其储层的基础物性参数之间的定量关系具有重要意义。

技术领域

本发明属于海洋天然气水合物资源勘探开发工程技术领域，具体涉及一种多类型水合物生成监测测试方法。

背景技术

天然气水合物在自然界中主要以孔隙填充型和裂隙填充型两种形态分布在海底沉积物中，是一种重要的潜在能源。到目前为止，现有的实验室内制备水合物岩心样品的方法主要有两种：原位生成法和混合压制法，前者是通过模拟海底环境条件在高压釜中原位生成，但这种生成方法基本上生成的都是孔隙填充型水合物岩心样品；后者是通过不同比例的纯水合物与沉积物混合压制而成。如何生成裂隙填充型水合物，如块状、脉状、结核状水合物样品尚没有报道，更没有关于这些水合物的探测方法。

目前，实验室内制备含水合物沉积物样品并测定其物性参数有多种实验装置与方法；如发明专利ZL201710303350.9公开了一种CT专用的水合物电阻率测量装置及方法，可在X-CT扫描的同时测定含水合物沉积物的电阻率，该装置体积很小，直径只有2cm；实用新型专利ZL201820344769.9公开了采用电阻层析成像(Electrical Resistance Tomography简称ERT)技术进行裂隙型天然气水合物动态监测装置，该装置采用的ERT是iTS公司成熟的技术，只能监测两个截面的电阻率变化，不能形成水合物岩心的三维立体图像；发明专利ZL201610071504.1提供了一种测量含水合物沉积介质地震波速与电磁衰减的装置及方法，采用共振柱的原理实现的。

现有的这些天然气水合物实验装置与物性参数的测量方法主要存在以下缺陷：(1)CT实验所使用的沉积物样品比较小，难以开展多类型水合物尺度的实验；(2)测量参数比较单一，且获得的数据分辨率精度较低；(3)采用的ERT是商业性成熟技术，只能测定两个截面的电阻率，难以实现对整个岩心的三维可视化观测。

因此，为满足我国海域天然气水合物资源勘探和开发的需求，必须从水合物样品产状特征和监测测试可操作性方面对现有声、电测试方法做完善或改造，研制一套能在实验室内制备多类型的水合物岩心样品，同时能实现整个岩心的三维可视化实时观测，并同时测量其声波速度，对正确理解自然界中天然气水合物的赋存状态(不同类型储层)的物性参数，建立准确的水合物饱和度与其储层的基础物性参数之间的定量关系具有重要意义。

发明内容

本发明方案为解决实验室内大尺度实验尺寸下水合物赋存状态难以观测问题，以及实验室内多类型水合物合成效果难以确定问题，提供一种多类型水合物生成监测测试方法，为多类型天然气水合物样品的电学和声学监测测试提供新思路。

本发明是采用以下的技术方案实现的：一种多类型水合物生成监测测试系统的测试方法，包括以下步骤：

步骤A、检查监测测试系统：连接系统组件，检查系统密封性及信号通讯是否正常；

步骤B、基于多类型水合物样品制备模块制备多类型水合物样品；

步骤C、在多类型水合物生成过程中，基于电阻率参数测试仪和声波参数测试仪测量高压反应釜中水合物样品的电阻率参数和声学参数；

步骤D、完成多类型水合物样品制备后，基于步骤C中所获得的电阻率参数分析多类型水合物的空间分布状态，具体包括：