郭东东
- 作品数：7 被引量：41H指数：3
- 供职机构：中国地质大学工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”青岛市科技发展计划项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球建筑科学化学工程更多>>
- 游离甲烷气在井筒内形成水合物的动态模拟被引量：17
- 2017年
- 深海油气钻井及海洋水合物钻采过程中均存在水合物形成进而阻塞井筒的风险。在恒温4.0℃,压力由3.5 MPa逐渐升至6.5 MPa的实验条件下,动态观测了甲烷气体以定速"鼓泡"形式在模拟井筒内的运移特征和井筒内不同位置水合物的形成、聚集形态,并依此对水合物的生长机制进行分析。实验结果表明:井筒内有障碍物或气体运移通道出现变径等情况时,不会改变水合物形成的相平衡条件,但会影响水合物的堆积形态和聚集过程;其次,气体在井筒内运移受阻的强弱直接决定水合物能否彻底阻塞循环通道;同时,气泡表面水合物薄膜的生长机制会受釜内压力变化及水合物膜破裂剥离等影响,并且由于气泡表面水合物膜的生长无法将气泡内气体完全消耗,使得游离气在井筒内形成的水合物体系为非均质的多孔介质体系。
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- 关键词：井筒运移水合物
- 泡状流下氨基酸对甲烷水合物形成过程的动力学抑制模拟被引量：1
- 2022年
- 基于水合物勘探与开发现场井筒内气体流动情况,模拟井筒内水合物的形成过程,在恒温、恒压和恒泡状流条件下评价几种常见氨基酸对水合物形成各阶段的抑制情况及聚集形态的影响,并探究其抑制水合物形成的内在机理。研究结果表明:随着疏水性增强,氨基酸抑制效果变差,抑制效果较好的氨基酸最终在井筒内形成的水合物壳更薄、更大,水合物形成总量更少;在水合物形成过程中,井筒出口流量发生2次阶梯形突降,水合物形成速率曲线随时间呈典型的“驼峰”状;对于同一种氨基酸,在相同浓度时,对各阶段抑制效果由高到低依次为Ⅲ阶段(停止进气)、Ⅱ阶段(水合物正常形成)和Ⅰ阶段(水合物诱导期);氨基酸抑制机理随着水合物生成阶段不同而变化,在水合物生长初期主要表现为—NH2及—COOH对水分子的吸附及扰乱作用,在水合物形成中后期,氨基酸分子被形成的水合物排开,氨基酸膜包裹在水合物晶体周围,从而阻止水合物成核及晶体进一步生长。
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- 关键词：水合物动力学抑制剂氨基酸
- 纳米颗粒与天然气水合物形成研究进展被引量：8
- 2019年
- 自然界中的天然气水合物具有巨大的能源潜力,同时水合物技术在气体储运、海水淡化、气体分离、污水处理等领域也有很广的应用前景,但水合物一些固有的性质(如较低的水合物形成速率和严苛的水合物形成条件)阻碍了这些技术的商业化。因此,研究者尝试将纳米技术与水合物技术相结合,利用纳米颗粒促进或者抑制水合物形成,服务于水合物安全高效钻采,并推动水合物技术应用。综述了纳米颗粒及其流体的基本性质、分散方法和对水合物热力学和动力学方面的影响,指出了当前研究存在的问题,并提出了今后纳米颗粒作为水合物添加剂的研究方向及在水合物勘探和开发过程中潜在的应用。
- 郭东东宁伏龙宁伏龙张凌贺仲金张凌
- 关键词：天然气水合物传热传质相平衡
- 不同驱动力条件下改性淀粉、羧甲基纤维素钠和黄原胶对水合物形成的影响被引量：13
- 2021年
- 研究不同温压条件下加量(质量分数)为0.1%~0.5%的改性淀粉、羧甲基纤维素钠(CMC)和黄原胶(XC)对CH_(4)水合物形成影响。结果表明3种增黏剂通过对体系中水分子的束缚,不同程度地抑制了水合物的成核及生长;驱动力较弱时,CMC加量达到或超过0.3%后几乎彻底抑制了水合物的形成,XC加量达到0.3%时同样可实现这一抑制效果,但随着XC加量继续增大,受其发泡性及稳泡性较强影响,水合物抑制能力有所弱化,与CMC和XC相比,改性淀粉的水合物抑制性相对较弱;驱动力较强时,3种增黏剂可微弱减缓水合物的形成速率,且XC因其在水溶液中空间结构更复杂,能束缚更多水分子,抑制效果最佳;温度为5~20℃条件下,XC提黏能力较强,且在低温条件下其水溶液的流变性具有较强的可控性,更适用于水合物钻井液体系。
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- 关键词：水合物介观结构
- 纳米CaCO3颗粒表征与基础物性研究
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- 大洋科学钻探与海洋水合物钻井液体系研究进展被引量：1
- 2023年
- 大洋科学钻探与天然气水合物的勘探开发都离不开钻井,且两者都会面临水合物形成和分解造成的风险。而钻井液是钻井工程的“血液”,因此,学术界和工业界对钻井液体系进行了深入研究,提出和设计了不同类型钻井液配方以服务于科学钻探和水合物安全高效钻采。该文综述了大洋科学钻探与水合物钻井特点及风险和相应钻井液性能需求,总结了国内外常用钻井液体系及性能评价,指出了当前研究存在的问题,并提出了今后钻井液体系发展方向,从而促进我国水合物商业化开采进程和服务于大洋科学钻探。
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- 关键词：天然气水合物钻井液
- 井筒条件下疏水纳米SiO_(2)对水合物形成的影响被引量：3
- 2021年
- 为研究钻井液中纳米颗粒的负面影响,利用井筒水合物动态形成模拟系统,研究了井筒内甲烷气向上运移过程中,不同粒径及不同质量分数疏水纳米SiO_(2)对水合物形成的影响规律。实验结果表明:粒径30 nm与50 nm的疏水纳米SiO_(2)在质量分数为0.1%~2.5%范围内对水合物形成有促进作用;随着疏水纳米SiO_(2)质量分数的增加,诱导时间缩短,气体平均消耗速率总体呈增大趋势;相同质量分数下,粒径为50 nm比粒径为30 nm的疏水纳米SiO_(2)促进作用更为显著。疏水纳米SiO_(2)对水合物形成的促进作用可能是由于其疏水特性,以及增加了溶液的传热传质作用引起。上述结果表明疏水纳米颗粒并不适用于水合物钻井液体系,未来可以考虑加入亲水纳米颗粒,发挥纳米SiO_(2)优势的同时降低水合物聚集风险。
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- 关键词：天然气水合物钻井液
