岩土力学 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (8): 2387-2396.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0416
黄楠1, 2,朱斌1, 2, 3,王路君1, 2, 3
HUANG Nan1, 2, ZHU Bin1, 2, 3, WANG Lu-jun1, 2, 3
摘要: 含水合物沉积物(gas hydrate-bearing sediments,GHBS)的渗透率是影响水合物生成和分解过程中气液运移特性的重要因素,常被选为水合物开采性能评价的重要指标。GHBS孔隙中水合物赋存模式与饱和度的变化,往往引起GHBS渗透率显著改变,现有渗透率模型多基于单一孔隙赋存模式建立,难以考虑赋存模式变化对GHBS渗透率的影响。基于平行毛细管模型,考虑水合物赋存模式变化对GHBS孔隙结构的影响,提出水合物颗粒包裹和孔隙填充两种赋存形式共存的混合赋存模式,引入双参数逻辑函数表征水合物孔隙赋存模式随饱和度变化的特性,建立了考虑水合物孔隙赋存模式演化的GHBS渗透率模型。通过与室内试验和原位测量数据对比验证了模型的适用性。结果表明:水合物生成过程中水合物饱和度的改变易导致其赋存模式变化,影响GHBS渗透率随饱和度变化的趋势;不同生成条件下水合物赋存模式演化特性存异,演化特征体现在主要赋存模式发生转变对应的临界水合物饱和度及演化的方向与趋势上;相比于已有模型,该模型能捕捉到水合物赋存模式改变时渗透率的变化特性,对室内制备和原位GHBS渗透率测量数据均能较好预测。
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