第1章 绪论
1.1 选题背景与研究意义
1.2 天然气水合物及其开采方法
1.2.1 天然气水合物研究历程
1.2.2 结构特征与基本性质
1.2.3 天然气水合物开采方法
1.3 水射流冲蚀、破碎机理研究
1.3.1 水射流分类
1.3.2 水射流破岩破土机理研究
1.3.3 水射流冲蚀、破碎含水合物沉积物
1.4 天然气水合物置换开采实验研究
1.5 本书研究内容与技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 技术路线
第2章 水射流与含水合物沉积物耦合机制
2.1 水射流与含水合物沉积物耦合作用探讨
2.2 低压水射流作用下含水合物沉积物破坏机理
2.2.1 水射流作用下含水合物沉积物表面压力分布
2.2.2 不同水合物饱和度下含水合物沉积物破坏规律
2.3 高压水射流作用下含水合物沉积物破坏机理
2.3.1 高压水射流冲击含水合物沉积物的应力波效应
2.3.2 高压水射流作用下流体在含水合物沉积物中的渗透
第3章 含水合物沉积物的低压水射流冲蚀效果
3.1 数值计算方法概要
3.1.1 算法选取
3.1.2 ALE算法控制方程
3.1.3 对流算法
3.1.4 流固耦合算法
3.2 含水合物沉积物的水射流冲蚀数值模型
3.2.1 几何建模
3.2.2 网格划分与边界约束
3.2.3 水的模型
3.2.4 含水合物沉积物模型
3.3 模拟方案设计
3.4 结果分析与讨论
3.4.1 冲蚀深度敏感性
3.4.2 冲蚀体积敏感性
3.4.3 冲蚀效果的单因素分析
3.4.4 数值模拟结果试验验证
第4章 含水合物沉积物的高压水射流破碎机理
4.1 高压低温水射流破碎试验系统
4.2 试验结果与分析
4.2.1 含水合物沉积物破碎效果
4.2.2 含水合物沉积物的破坏机理分析
第5章 泥质沉积物中CO2／N2置换开采CH4水合物动力学特性
5.1 试验装置
5.2 试验方案与方法
5.2.1 方案设计
5.2.2 试验材料
5.2.3 试验步骤
5.2.4 计算方法
5.3 不同黏土种类沉积物中CO2／N2置换动力学规律
5.3.1 置换开采过程中体系温压变化
5.3.2 气相与水合物相中多组分演化过程
5.3.3 CH4置换率与CO2封存率
5.4 不同黏土含量沉积物中CO2／N2置换动力学规律
5.4.1 水合物合成过程中体系温压变化
5.4.2 气相与水合物相中多组分演化过程
5.4.3 CO2封存率与CH4置换率
5.5 不同水合物饱和度沉积物中CO2／N2置换动力学规律
第6章 含水射流采空区储层CO2／N2置换开采CH4水合物动力学特性
6.1 含水射流采空区储层置换开采与碳封存的优势
6.2 试验方案与方法
6.2.1 试验装置与试验材料
6.2.2 方案设计
6.2.3 试验步骤
6.2.4 计算方法
6.3 试验结果与分析
6.3.1 气相与水合物相中多组分演化过程
6.3.2 低水合物饱和度砂质储层中CH4产出与CO2封存动力学规律
6.3.3 泥质储层中CH4产出与CO2封存动力学规律
6.3.4 高水合物饱和度砂质储层中CH4产出与CO2封存动力学规律
第7章 结论
参考文献
后记
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