南海北部天然气水合物赋存区沉积物渗透性敏感规律试验研究

作     者：宋德坤 刘乐乐 王栋 

作者机构：自然资源部天然气水合物重点实验室中国地质调查局青岛海洋地质研究所 中国海洋大学海底建设与保护山东省工程研究中心 

出 版 物：《地学前缘》 (Earth Science Frontiers)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：山东省自然科学基金优秀青年基金项目(ZR2022YQ54) 山东省泰山学者工程青年专家项目(tsqn202306297) 

主　　题：渗透率 渗透系数 界限含水率 敏感性指标 降压开采 

摘      要：天然气水合物主要分布于含有黏土矿物的海洋细颗粒沉积物中，如我国南海北部海域沉积物中含有大量的伊利石，揭示其渗透性在降压开采过程中的变化规律对于合理调控水气产出过程非常重要。本文采用取自南海北部水合物试采目标海域的沉积物重塑土样，在不同的孔隙液浓度条件下，进行了界限含水率测定试验、渗流固结试验和稳态渗流试验，获得了土样液限、塑限、塑性指数、渗透系数和渗透率数据，分析了南海沉积物渗透性的应力敏感性和化学敏感性规律。结果表明，南海沉积物的界限含水率指标均随着孔隙液浓度的增加而降低；南海沉积物的渗透性随着孔隙液浓度的增加而增强，随着应力的增加而减弱，并且应力敏感性程度随着孔隙液浓度的增加而变大，化学敏感性程度随着应力的增加而变小；采用归一化孔隙比获得的渗透系数拟合关系不受孔隙液浓度的影响，便于工程应用。