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天然气水合物注热水分解径向数学模型 被引量：9
1
作者 李明川 樊栓狮 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期761-766,共6页
在一半无限大区域水合物分解过程描述基础上,建立了Stefan移动边界径向拟稳定传热数学模型,利用Paterson指数积分函数求解了分解带和水合物带的温度精确解,结合Deaton方法和Clausius-Clapeyron分解热方程确定水合物分解前缘位置。对一... 在一半无限大区域水合物分解过程描述基础上,建立了Stefan移动边界径向拟稳定传热数学模型,利用Paterson指数积分函数求解了分解带和水合物带的温度精确解,结合Deaton方法和Clausius-Clapeyron分解热方程确定水合物分解前缘位置。对一给定物性参数的稳定水合物储层例子进行计算,得出了水合物径向分解规律:随着径向距离增加温度急剧下降到分解温度8.416℃,再降到储层温度5.33℃,分解前缘位置变化趋势变缓;随着时间增加温度从5.33℃缓慢上升到8.416℃后急剧上升,时间足够长接近注入热水温度100℃;随着时间增加径向半径增加趋势减缓,分解时间到150 d时80～100℃温度变化为27.3℃,100～150℃温度变化为49.3℃。 展开更多
关键词 天然气水合物 Stefan移动边界 径向数学模型 分解前缘
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多孔介质中天然气水合物注热水分解实验研究 被引量：4
2
作者 李明川 陈月明 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第3期266-270,共5页
为了研究多孔介质中天然气水合物注热水分解规律,设计了多孔介质中天然气水合物分解实验装置,并通过热电偶和电阻测试来分析水合物分解前缘的规律性,大量的实验研究表明天然气水合物注热水分解过程呈现明显储层升温、平稳分解和前缘突... 为了研究多孔介质中天然气水合物注热水分解规律,设计了多孔介质中天然气水合物分解实验装置,并通过热电偶和电阻测试来分析水合物分解前缘的规律性,大量的实验研究表明天然气水合物注热水分解过程呈现明显储层升温、平稳分解和前缘突破三阶段特征。为揭示天然气水合物分解实质,建立了水合物分解前缘移动界面数学模型,并与测温、电阻测试前缘实验值对比分析,结果表明拟合值比实验值拟合较好,但要更长的时间方能突破水合物的分解前缘。 展开更多
关键词 天然气水合物 多孔介质 分解前缘 数学模型
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天然气水合物注热水分解前缘热作用因素分析 被引量：2
3
作者 李明川 樊栓狮 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期116-119,共4页
为研究天然气水合物注热水分解前缘的热作用影响,建立了考虑孔隙介质中水合物饱和度的分解前缘数学模型,并进行迭代分析求解;实验测温前缘和电阻前缘与数学模型拟合前缘较好的吻合,误差控制在8%以内;分析了注热水温度和速率对分解前缘... 为研究天然气水合物注热水分解前缘的热作用影响,建立了考虑孔隙介质中水合物饱和度的分解前缘数学模型,并进行迭代分析求解;实验测温前缘和电阻前缘与数学模型拟合前缘较好的吻合,误差控制在8%以内;分析了注热水温度和速率对分解前缘的热作用影响:温度对分解前缘影响的误差不超过8.71%,较大流速对分解前缘影响误差为4.53%,在提高注入热水温度的同时以较大注入速率能减小对水合物分解前缘的热作用影响。 展开更多
关键词 天然气水合物 分解前缘 热作用因素 数学模型 饱和度
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天然气水合物热分解Stefan相变数学模拟研究 被引量：1
4
作者 李明川 樊栓狮 +2 位作者 徐赋海 严科 黄爱先 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期3252-3260,共9页
天然气水合物热分解过程是一个移动边界的Stefan相变问题。在单相连续水合物控制体的守恒积分热传导模型基础上,建立了考虑尖锐移动边界的天然气水合物热分解控制体的界面耦合Stefan能量守恒条件。利用Boltzmann相似变量求得了一半无限... 天然气水合物热分解过程是一个移动边界的Stefan相变问题。在单相连续水合物控制体的守恒积分热传导模型基础上,建立了考虑尖锐移动边界的天然气水合物热分解控制体的界面耦合Stefan能量守恒条件。利用Boltzmann相似变量求得了一半无限大天然气水合物热分解Stefan相变模型的Neumann解,对超越方程进行了单调性证明,确定了Stefan模型解的唯一性。通过实例分析验证了超越方程的单调性和Stefan模型解的唯一性,MATLAB编程实现了水合物体热分解相变过程温度、分解前缘规律性,参数敏感性拟合研究表明,随着温度的升高,λ(超越方程的解)和x_(f)(界面位置)逐渐增大,x d(穿越深度)和t_(d)(穿透时间)逐渐减小。 展开更多
关键词 Stefan相变 天然气水合物 数学模拟 分解前缘 Neumann解
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天然气水合物热水分解前缘一维质量传递数学模型 被引量：1
5
作者 李明川 樊栓狮 鲁明晶 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期223-228,共6页
将天然气水合物体看作一流场,运用Darcy线性渗流规则建立了水合物热水分解前缘的一维三相质量传递数学模型,对其进行数值求解和线性化处理并给出了迭代计算过程。结合一维分解模型算例得出了水合物分解过程规律:水合物储层渗透率随着距... 将天然气水合物体看作一流场,运用Darcy线性渗流规则建立了水合物热水分解前缘的一维三相质量传递数学模型,对其进行数值求解和线性化处理并给出了迭代计算过程。结合一维分解模型算例得出了水合物分解过程规律:水合物储层渗透率随着距离增加而降低至未分解区域渗透率12.5×10?9m2,随着分解时间增加渗透率增大到多孔介质渗透率55×10?9m2。储层水合物饱和度随着距离增加而增加至初始饱和度45%,随着分解时间增加而降低。含水饱和度随着距离增加而降低至束缚水饱和度17%,随着时间增加而增大。水合物储层压力随着距离增加而增加,但由于边界作用低于初始压力3.0MPa,随着时间增加压力降低,下降幅度减慢。 展开更多
关键词 天然气水合物 分解前缘 质量守恒 数学模型 数值差分
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天然气水合物热分解实验研究
6
作者 李明川 樊栓狮 《河南科学》 2011年第3期283-287,共5页
设计了多孔介质中天然气水合物形成/分解实验装置,并对天然气水合物注热水分解进行了系列实验,通过热电偶和电阻测试来分析水合物分解前缘的规律性.实验结果表明,水合物分解过程呈现明显的阶段性特征;拟合值比实验值需要更长的时间方能... 设计了多孔介质中天然气水合物形成/分解实验装置,并对天然气水合物注热水分解进行了系列实验,通过热电偶和电阻测试来分析水合物分解前缘的规律性.实验结果表明,水合物分解过程呈现明显的阶段性特征;拟合值比实验值需要更长的时间方能突破水合物的分解前缘. 展开更多
关键词 天然气水合物 多孔介质 实验装置 分解前缘
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