[发明专利]不同埋深水合物藏的制备方法

说明书

本发明涉及水合物藏的制备，特别是不同埋深水合物藏的制备方法。包括以下步骤：水合物体系A的制备；水合物体系B的制备；重复上述步骤，根据注入的去离子水量的不同，依次形成一系列温度压力不同、但其他储藏特征相近的系列水合物藏，从而形成了埋深不同、但与水合物相平衡曲线平行的水合物藏。利用现有的注入系统、水合物合成系统、温控系统即可完成实现该方法步骤，并且通过该方法可以制备一系列其他参数相近仅埋深不同的水合物藏，且上述一系列水合物藏的温压曲线与水合物相平衡曲线平行。

技术领域

本发明涉及水合物藏的制备，特别是不同埋深水合物藏的制备方法。

背景技术

水合物作为一种新型固体矿产资源，由于其资源量丰富、且燃烧后产物无污染，被认为是理想的新型绿色替代能源之一。我国于2017年5月和2019年10月先后在南海海域实施了两次水合物试采，成功实现了水合物从“探索性试采”向“试验性试采”的阶段性跨越，为水合物产业化进程迈出关键一步。同时，试验性试采中日均2.87万立方米的产气速率，也为水合物商业化产能开发提出了更高的要求。

水合物广泛地分布于海底与陆地冻土带，在储层中以沉积格架的形式稳定存在，但当遇到较大地质构造运动时，若扰动条件有限，水合物藏仍处于相平衡稳定条件边界，此时，水合物是否会发生分解？分解模式又是如何？对于不同埋深的水合物藏，在此种扰动下发生分解的程度是否存在差异？关于这些问题尚不得而知。事实上，探究不同埋深水合物藏在相平衡条件下的分解模式对预防地层失稳、海底滑坡等地质灾害具有重要的科学价值与现实研究意义。

了解不同埋深水合物藏处于相平衡条件下的分解模式，首先涉及到不同埋深水合物藏体系的制备。目前实验室内水合物体系的制备方法多样，例如专利号为CN201910767263.8、名称为“多类型天然气水合物岩心制备方法”的发明专利和专利号为CN201510831133.8、名称为“一种合成海洋天然气水合物样品的实验装置和方法”的发明专利主要关注形成不同类型的水合物藏，专利号为CN200920277953.7、名称为“一种天然气水合物生成与分解测试装置”的实用新型专利和申请号为CN201910488648.0、名称为“三轴应力下多饱和度水合物合成、分解试验装置及方法”的发明专利申请主要关注形成不同水合物量/孔渗特征的水合物藏。然而对于不同埋深条件下对应的不同水合物赋存温压条件的水合物藏，尤其是一系列与相平衡曲线平行且其他特征均相似的水合物类型的制备方法尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种不同埋深水合物藏的制备方法，通过该方法可以制备一系列其他参数相近仅埋深不同的水合物藏，且这类水合物藏的温压曲线与水合物相平衡曲线平行。

本发明的技术方案是：一种不同埋深水合物藏的制备方法，包括以下步骤：

S1.水合物体系A的制备，包括以下具体步骤:

S1.1.在已清洗过且干燥的已知容积V的反应釜内填满密度已知的沉积物并压实，记录填入沉积物的重量M，盖上釜盖，利用甲烷气进行数次吹扫后，再持续注入纯甲烷气，通过气体流量计控制进入反应釜的甲烷气含量为V_CH4，系统内注入的甲烷气体物质量n_CH4＝V_CH4/22.4，关闭注入系统，将系统温度设定为室温，并待系统稳定，其中V_CH4的单位为mL，n_CH4的单位为mol；

S1.2.再次打开注入系统，向反应釜内注入去离子水，去离子水的注入量为V_w1，关闭注入系统并待系统稳定后，将反应釜的温度降至0.5℃，待水合物合成和系统最终稳定后，记录此时系统的平均温度T_hd1与压力P_hd1，其中T_hd1的单位为℃，P_hd1的单位为MPa；