隨著煤炭、石油等常規(guī)化石能源的消耗與日益枯竭,能源開發(fā)經(jīng)歷著從傳統(tǒng)化石燃料向清潔和環(huán)境友好型新能源的過渡和轉(zhuǎn)型。天然氣水合物（簡稱水合物,又名“可燃冰”）是一種新型清潔能源,具有儲量大、分布廣、能量密度大的特點,被認(rèn)為是未來具有應(yīng)用前景的新能源之一。水合物資源的安全高效開發(fā)對于調(diào)整和優(yōu)化我國能源供給結(jié)構(gòu)、保障我國能源安全等具有重大戰(zhàn)略意義。

天然氣水合物的生成與分解

天然氣水合物的生成與分解是一個復(fù)雜的物理化學(xué)過程。在降壓階段，水合物迅速分解，溫度迅速降低，模擬儲層溫度變化趨勢基本一致。在恒壓分解階段，水合物繼續(xù)分解，產(chǎn)氣速率明顯低于降壓階段，并逐漸減小，儲層溫度逐漸恢復(fù)至實驗設(shè)定溫度后趨于穩(wěn)定。這些特性對于理解水合物的穩(wěn)定性和開采潛力至關(guān)重要。

滲透性測試的重要性

滲透性測試是評估天然氣水合物儲層開發(fā)潛力的關(guān)鍵。通過核磁共振方法獲得儲層總孔隙度，并利用Schlumberger-Doll法和Timur-Coates法估算儲層滲透率。滲透率的變化規(guī)律對于把握理論滲透率與實際測量滲透率之間的關(guān)系至關(guān)重要。此外，滲透率測試裝置的發(fā)展使得研究者可以從孔隙網(wǎng)絡(luò)的微觀變化角度更好地理解滲透率的變化規(guī)律。

低場核磁共振技術(shù)的應(yīng)用

利用核磁共振技術(shù)，采用實驗?zāi)M和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對多孔介質(zhì)中水合物的生成與分布規(guī)律,提出了一種多策略聯(lián)合的優(yōu)化開采方法,旨在為未來天然氣水合物的實地開采提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。

隨著水合物研究的不斷深入，以傳統(tǒng)方法、XRD、光學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)、CT、NMR等一種或多種檢測方法為基礎(chǔ)的甲烷水合物物理模擬實驗系統(tǒng)，在水合物合成、分解、滲流機理等基礎(chǔ)研究中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

其中NMR以其快速、無損、綠色、在線、數(shù)據(jù)形式豐富等特點受到青睞。

案例一：巖心中甲烷水合物非均質(zhì)分布對滲透率的影響