地大武汉Lei Gang等-应力依赖下天然气水合物沉积物形状因子的理论分析-GSE

Title(题目): Theoretical analysis of shape factor of gas hydrate sediments under stress dependence(应力依赖下天然气水合物沉积物形状因子的理论分析)

Authors(作者): Lei Gang, Gong Zhucun, He Zujing, Wu Qi(), Guan Jinan(关进安), Zhang Ling

Source(来源): Gas Science and Engineering, 2023, 119: 205137

Abstract(摘要): Kozeny-Carman（KC）方程被广泛用于表征天然气水合物沉积物的有效渗透率。然而，大多数现有的建模方法都忽略了有效应力、水合物饱和度和多孔介质孔隙结构的变化，这些变化对天然气水合物的开采和勘探产生了重大影响。此外，能够准确描述自吸过程中的形状因素并预测天然气水合物沉积物有效渗透率的理论模型很少报道。本文提出了一个与应力相关的理论形状因子模型，以研究形状因子与相关参数（如有效应力、水合物饱和度、有效孔隙度和孔隙分形维数）之间的物理关系。然后，将推导的模型扩展到研究自吸过程中的形状因子。该模型的两个主要新特点是：（1）考虑了有效应力、水合物饱和度和孔隙结构；（2）可用于研究天然气水合物沉积物自吸过程中形状因子的演化。所建立的模型的预测结果与实验结果吻合较好，验证了模型的正确性。此外，在推导模型的基础上，从理论上研究了相关参数对形状因子的影响。从实际角度来看，该模型不仅可以估计天然气水合物沉积物在应力依赖下的有效渗透率，还可以深入了解水合物提取过程中形状因子、孔隙结构（如毛细管总数、孔隙分维、曲折分维和有效孔隙度）和水合物孔隙习性的演变。

Summary(结论): 

Link(链接): https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949908923002650