热-TDR技术测试沉积物中水合物热物理特性实验研究
水合物热物理特性是水合物勘探、开发、储运等环节的重要基础性数据资料，一直以来，由于其样品保存要求高，组分复杂并存在一些各项异性等因素，研究进展非常缓慢。本实验将时域反射技术(TDR)与热测试技术相结合，设计、制造出一套水合物模拟反应装置及配套软件，核心技术为三种热-TDR集成探针，对沉积物中水合物的导热率等热物理特性进行测试，同时，对水合物生成、分解过程中含水量、温度、压力的变化情况进行了模拟实验研究。
实验结果表明：利用热-TDR技术测试沉积物中水合物热物理特性可实现同时同地测量沉积物中水合物导热率等多项热物理参数及反应体系中含水量、生成饱和度、温度等参数。这不仅避免了时空变异性的影响，还可以实现连续原位测定。沉积物中甲烷水合物各项热物理特性测试结果为：导热率约1.0W/mK，热扩散系数8.988×10<'-7>m<'2>/s，容积热容量112354.4J/m<'3>K，实测数据与前人的研究成果基本一致；此外，利用该套实验装置进行了干砂、饱和湿砂、纯水等介质的热物理性质测试，测试结果也都与其文献值非常接近，双棒型热-TDR探针比同轴型单棒探针测试的结果线性回归更为理想。
从反应体系的含水量及温、压曲线可看出，水合物合成及分解模拟实验中温度、压力和含水量变化情况基本一致，清楚地反映出水合物生成及分解过程中成核-结晶-聚集-分解各个阶段的明显特征。通过两次不同压力下进行的水合物模拟实验对比可以看出：提高压力后，水合物大量生成的时间明显缩短，可以认为提高反应压力有助于提高水合物生成速度。
热-TDR技术;沉积物;水合物;热物理特性
中国海洋大学
硕士
矿物学、岩石学、矿床学
赵广涛;业渝光
2007
中文
P736.211
57
2007-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）