陈花
- 作品数：10 被引量：22H指数：3
- 供职机构：长江大学石油工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国石油科技创新基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球化学工程更多>>
- 天然气水合物一维注热开采影响因素实验研究
- 2021年
- 水合物热采实验中,注热水的速度与温度影响分解进程和水合物层的温度、压力分布。为了探究不同因素对水合物一维注热开采的影响,实验采用间歇注气的方法增量合成水合物,合成饱和度为40.2%的水合物,可保证水合物均一分布在一维填砂管的多孔介质中,使注热水过程中热水均匀推进。模拟注热开采实验结果表明,为了加快开采速度,在技术可行与安全生产范围内,可适当增大注热水的速度;升高注热温度也可加快分解进程,但也会降低能量利用率,因此应在一定范围内选择合适的注水温度;另一方面,相比于不同温度,不同速度下平均分解前缘移动速率变化幅度更大,即相比于热传导,对流换热对前缘移动速率的影响较大。
- 赵锦绣关富佳陈花
- 关键词：天然气水合物注水速度影响因素
- 甲烷水合物分解热计算新方法被引量：3
- 2019年
- 针对气体压缩因子计算精度制约了甲烷水合物分解热计算准确程度,从提高压缩因子计算精度和简单可行性出发,通过对复杂气体状态方程编程计算求取气体压缩因子,经与美国标准局数据对比发现Setzmann方程计算精度最高,应用于Clausius-Clapeyron方程计算水合物分解热,更接近于传统实验的量热法测试结果。同时,为了明确加入SDS对甲烷水合物分解热的影响,进行了室内合成实验,利用改进后的Clausius-Clapeyron方程计算了纯水条件下和含0.3%SDS甲烷水合物的分解热,结果表明,在285K下,含0.3%SDS条件下与纯水条件下合成的甲烷水合物分解热误差约为1.92%。
- 陈花关富佳肖启圣程亮
- 关键词：水合物
- 川东龙马溪组页岩解吸滞后现象实验研究
- 2016年
- 解吸滞后现象发生在气固吸附过程中,在还没有区分超临界和临界状态时气固吸附理论发展过程中就已经存在,实验观察到气固吸附和解吸等温线不重合,页岩气甲烷的吸附属于超临界吸附,而关于超临界气固吸附是不是存在吸附滞后现象仍存在争议。本文利用取自川东龙马溪组页岩露头,引用自制高压等温吸附仪,进行页岩气吸附和解吸附实验研究,实验结果表明,页岩与甲烷的气固吸附和解吸附等温线不重合,存在明显的吸附滞后环。
- 陈花刘兴
- 关键词：龙马溪组页岩
- 天然气水合物注二氧化碳置换程度计算新模型被引量：3
- 2018年
- 现有的二氧化碳开采天然气水合物置换程度模型未能精确分析置换体系温度对置换程度的影响,且在高压下气体体积计算时压缩因子的计算不够精确,导致该模型计算置换程度存在较大误差。基于置换体系实验条件下等容合成原理、多组分气体状态方程、多组分热力学相平衡原理,考虑高压下二氧化碳和甲烷在水中的溶解平衡,同时对压缩因子计算方法进行了优选,并建立了参与反应甲烷气量与温度关系模型,定义置换效率为置换出二氧化碳量除以参与合成甲烷量,进一步推导出置换效率受温度影响关系模型,模型计算结果与发表文献中的等容合成实验数据对比,结果表明模型具有较高的计算精度。该模型对注二氧化碳置换开采天然气水含物的置换体系温度优选具有借鉴意义。
- 张杰陈花关富佳肖娜
- 关键词：天然气水合物温度
- 不同降温模式对天然气水合物合成的影响被引量：2
- 2019年
- 水合物实验室合成过程中,降温模式对诱导、结晶阶段都具有明显的影响。反应温度过低时,表现为反应速率慢、诱导期长,同时温度过高时,随着反应的进行压力降低,生成水合物会分解。基于升温提高合成反应速率的同时,为了形成稳定、均一分布的高质量水合物样品,在一次降温的基础上,进行了4~2 ℃和3~1 ℃两种阶梯降温和4轮次温度震荡的不同降温模式实验研究。结果表明:阶梯降温为3~1 ℃时比4~2 ℃诱导期略有增加,但最终形成时间相差不大,同时压降明显增大,气体转化率提高;增加温度震荡次数,压降逐渐增大,但具有次效性。可见阶梯降温和温度震荡均有利于水合物的增量合成,形成多孔介质中分布均一的水合物。
- 陈花关富佳刘浏
- 关键词：天然气水合物
- 高压下页岩气吸附量计算新方法被引量：5
- 2019年
- 体积法和重量法是页岩气吸附实验的两种重要方法,相比基于MSB磁悬浮测量的重量法,体积法的实验仪器结构和原理简单,造价也低,是目前中国进行页岩气吸附实验评价的主要手段。然而,体积法的最大问题在于气体压缩因子计算不准确,尤其在高压下,利用该方法对实验数据进行吸附量计算时会产生较大误差。针对体积法在高压下的不适应性,采用编程计算7种复杂气体状态方程压缩因子,并将计算结果与美国NIST数据库中Chemistry部分计算的甲烷压缩因子进行对比,结果表明:Setzmann方程不论在高压还是低压下气体压缩因子的计算精度均较高,解决了体积法在高压下的不适应性;应用改进前后的体积法分别对实际页岩气等温吸附实验数据进行解释,当平衡压力超过5 MPa时,两者计算吸附量差异随平衡压力增大而增大,平衡压力为30 MPa左右的极限吸附量相差0.426 5 mL/g,可见气体压缩因子计算精度的重要性;应用吸附理论模型对实验测得页岩气吸附等温线进行拟合,发现Toth吸附模型拟合精度最高。
- 陈花关富佳张杰胡海燕卢申辉
- 关键词：页岩气吸附量
- 间壁换热开采天然气水合物注入温度优化被引量：1
- 2019年
- 热力学法是目前公认可行的天然气水合物开采方法之一。关于如何在热采过程中提高注入能量利用率,使开采所得甲烷气体的总热值与注入热量之比最大的研究,目前大多集中于注入温度的优化方面。从获得最大产气速率的角度出发,在能量利用率的基础上,定义新的热效率为单位产气量下的水合物注热开采能量利用率。并引用无限长圆柱体换热反应釜概念,建立间壁换热开采水合物过程中等温边界条件下一维瞬态传热新模型,通过推导间壁换热过程中传热量和传热时间的解析表达式,求得在开采温度20～100℃的条件下,间壁换热开采水合物的热效率在0. 431～0. 536之间。最优注入温度为65℃,热效率为0. 536。
- 陈花关富佳张杰肖启圣程亮
- 关键词：水合物
- 含水页岩吸附甲烷实验研究进展被引量：3
- 2017年
- 目前已商业化开发的页岩气藏都是含水的。大多数页岩吸附研究用的均是干燥页岩,与实际情况不符。而对于含水页岩吸附这一方向,国内外各学者对这一块的研究不多,故我们对含水页岩在一定温度、不同压力和不同含水率条件下进行等温吸附甲烷实验,含水页岩吸附实验结果表明,随着含水饱和度增大,页岩在相同温度和压力下的吸附量明显减小,在含水饱和度相同时,温度一定,页岩吸附量随着压力升高而增大。
- 贺晓飞鲁家国叶链何梓豪陈花
- 关键词：含水页岩
- 页岩气绝对吸附量转化新方法被引量：3
- 2018年
- 为了弄清引起基于过剩吸附量的气-固超临界实验吸附等温线表现出极大值后下降现象的原因,在分子动力学原理的基础上,应用分子模拟方法,模拟了超临界甲烷在不同温度下0~50 MPa压力范围的分子密度,并结合单分子吸附理论对"过剩吸附量"和"绝对吸附量"进行了转换,并提出适用于临界前后大压力范围的转化方法。结果表明:分子模拟的密度结果与美国国家标准局(NIST)的数据一致,在甲烷超临界压力以下,"过剩吸附量"与"绝对吸附量"差异不大,但随着压力升高差异逐渐增大,在甲烷储层压力下,两者的差异可达到150%以上。该方法的转化具有较高精度,且突破了现有转化方法的低压条件限制。
- 陈花关富佳丁康乐辜清胡海燕胡海燕
- 关键词：页岩气分子模拟
- 基于温度震荡的天然气水合物增量合成实验被引量：2
- 2019年
- 在多孔介质中生成较均一的高饱和度天然气水合物,是进行水合物开采模拟实验的基础。“爬壁效应”和“铠甲效应”是制约水合物生成质量低于理论值的重要影响因素,温度震荡方法是提高水合物生成饱和度的重要手段。目前基于温度震荡的方法虽然增加了天然气水合物的生成饱和度,但其温度震荡区间下限选择在冰点以下,没能很好地解决水合物生成的均一性问题。从增大诱导阶段气-水过渡区域角度出发,提出了在冰点以上进行温度震荡,在1~17℃震荡区间内,可有效克服水合物合成的不均一性。共进行了3轮次的温度震荡水合物增量合成实验,结果表明:冰点以上的多轮次温度震荡,能够实现天然气水合物的增量合成,但随着震荡次数的增加,水合物合成增量不断减小,具有明显的次效性,温度震荡次数不宜超过3次。
- 陈花关富佳肖启圣程亮
- 关键词：天然气水合物
