【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水合物相态变化研究，具体涉及一种天然气水合物多级相变特征计算方法及测量装置。
技术介绍
1、天然气水合物广泛分布于海底陆坡边缘和陆生冻土沉积物中。由于其储量大、分布广、清洁高效，被认为是“后石油时代”一种理想的替代能源。目前，被证实可行的天然气水合物开发方式有降压法、热激励法、化学抑制法以及co2置换法等等。水合物的相变特征作为水合物开发过程中的重要规律，其影响着水合物储层渗流特征的变化，赋存在不同孔径孔隙当中的水合物有着不同的相变时机与相变特征。目前，针对水合物多级相变特征测量的研究还相对较少。
2、公开号为cn115090216a的专利文件公开了一种监测气体水合物相变过程多物理场响应的可视化低温高压反应釜，该专利技术扇形体的结构设计和数值几何模型的建模具有天然的准确匹配性，通过更合理的传感器布设，配合可视化视窗监测，实现了气体水合物相变全过程的瞬态、多点、无损的热-流-力-化的多物理场监测。天然气水合物的多级相变特征，即天然气水合物的相平衡压力，不仅与温度有关，还与受限空间即孔喉的尺寸相关。但是该专利技术公开的可视化低温高压反应釜无法研究孔隙半径对水合物相变的影响，如果采用该专利技术监测结果预测其他孔径中的天然气水合物相平衡压力时，预测结果会存在偏差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种可以准确预测天然气水合物多级相变特征的方法，相对于现有技术在预测相平衡压力时，只探究温度因素的影响，本专利技术在预测时，充分考虑了温度和孔隙半径对相平衡压力的
2、一种天然气水合物多级相变特征计算方法，所述天然气水合物多级相变特征通过天然气水合物相平衡压力表征，天然气水合物多级相变特征计算方法包括如下步骤：
3、s1、获取天然气水合物相平衡压力修正用指标，包括如下子步骤：
4、s11、设计多层微观孔隙模型，所述多层微观孔隙模型的总层数为n，n≥2，所述多层微观孔隙模型每一层的渗流路径相同，孔隙半径不同，第i层的孔隙半径为 ri，即微观孔隙模型每一层的孔隙半径相同，i取值为1,2,…,n；
5、s12、在温度 tj下，在所述多层微观孔隙模型中生成天然气水合物，测定多层微观孔隙模型中的t2曲线， tj为第 j次降温后的温度， j取值为0,1,2…y，y为降温的总次数；
6、s13、保持温度 tj不变，利用多级降压法分解多层微观孔隙模型中的天然气水合物，每次降压后，测定多层微观孔隙模型中的t2曲线，当t2曲线的波峰发生偏移时，记录此时的压力 pi以及偏移的波峰对应的孔隙半径 ri，继续降压，直至所有孔隙半径 ri对应的波峰都发生过偏移；
7、具体的，当水合物稳定生成后（温度压力不再变化）开始降压，如果降压后t2曲线不发生偏移，那么就属于“该压力不是所有孔隙的相平衡压力”，那么直接继续降压，每次降压幅度为0.01到0.1mpa。
8、t2曲线为横向弛豫时间（ t2）与信号强度的曲线， t2的大小可以表示孔隙孔径的大小， t2越大表示对应的孔隙越大，信号强度的大小可以表征对应孔隙中的水含量，当 t2曲线的某处信号强度增大，代表对应半径的孔隙内水合物分解，含水量上升。水合物开始分解就代表水合物达到了相平衡压力。可以基于t2曲线的波峰发生偏移时判定对应孔隙内的水合物开始分解，此时的压力 pi在压力梯度较小时可以视为对应孔隙在该相平衡温度（ tj）下的相平衡压力。
9、s14、将温度 tj由从 t0逐步降低y次，重复步骤s2、s3，得到n个孔隙半径 ri在y+1个温度 tj下的压力 pj，即得到天然气水合物相平衡压力修正用指标；
10、s2、获取天然气水合物模拟相平衡压力 pej：
11、利用moridis建立的相平衡关系模型，计算y+1个温度 tj下的模拟相平衡压力 pej；moridis建立的相平衡关系模型为现有模型，可以参考文献：moridis g j. tough+hydrate v1. 2 user's manual: a code for the simulation of system behavior inhydrate-bearing geologic media[j]. 2012；
12、s3、构建天然气水合物相平衡压力预测模型，基于所述相平衡压力预测模型计算天然气水合物相平衡压力：
13、基于n个孔隙半径 ri在y+1个温度 tj下的压力 pj，以及y+1个温度 tj下的模拟相平衡压力 pej，对moridis建立的相平衡关系模型进行修正，得到天然气水合物相平衡压力预测模型：
14、（ⅰ）
15、式（ⅰ）中，为预测得到的相平衡压力，mpa；a、b、c和d为利用最小二乘法，回归ln( pj)与ln( pej)的比值与ln( ri)之间的关系，得到的回归方程中的拟合系数； ln为自然对数； r为待预测的天然气水合物储层的孔隙半径，μm；为利用moridis建立的相平衡关系模型计算的模拟相平衡压力，mpa。
16、进一步的，
17、（ⅱ）
18、式（ⅱ）中， t为相平衡温度， t2 、t3 、t4 、t5为 t的2~5次方。
19、进一步的，n取值范围为2~10， ri取值范围为500nm~1mm，可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种天然气水合物多级相变特征计算方法，其特征在于，所述天然气水合物多级相变特征通过天然气水合物相平衡压力表征，天然气水合物多级相变特征计算方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的天然气水合物多级相变特征计算方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的天然气水合物多级相变特征计算方法，其特征在于，n取值范围为2~10，ri取值范围为500nm~1mm。
4.根据权利要求1所述的天然气水合物多级相变特征计算方法，其特征在于，tj取值为0~20℃。
5.根据权利要求1所述的天然气水合物多级相变特征计算方法，其特征在于，采用水超量法在所述多层微观孔隙模型中生成天然气水合物。
6.根据权利要求1所述的天然气水合物多级相变特征计算方法，其特征在于，采用低场核磁共振系统测定多层微观孔隙模型中的T2曲线。
7.根据权利要求1所述的天然气水合物多级相变特征计算方法，其特征在于，y取值为1~9。
8.根据权利要求1所述的天然气水合物多级相变特征计算方法，其特征在于，步骤S14中，每次降温范围为0.5~5℃。<...
【技术特征摘要】
1.一种天然气水合物多级相变特征计算方法，其特征在于，所述天然气水合物多级相变特征通过天然气水合物相平衡压力表征，天然气水合物多级相变特征计算方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的天然气水合物多级相变特征计算方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的天然气水合物多级相变特征计算方法，其特征在于，n取值范围为2~10，ri取值范围为500nm~1mm。
4.根据权利要求1所述的天然气水合物多级相变特征计算方法，其特征在于，tj取值为0~20℃。
5.根据权利要求1所述的天然气水合物多级相变特征计算方法，其特征在于，采用水...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永革，刘建新，侯健，张旭，王茜，郭天魁，杜庆军，周康，韦贝，张坤，王鹏博，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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