海洋天然氣水合物儲層的工程力學參數(shù)對準確評價水合物開采過程中的工程地質(zhì)風險至關重要。靜力觸探和十字板剪切技術結合能夠獲得儲層原位縱向連續(xù)性良好的工程力學參數(shù),在天然氣水合物開發(fā)工程-地質(zhì)一體化探測與評價方面具有巨大潛力,但目前鮮見該系列技術在水合物勘查及試采中的應用。為了摸清天然氣水合物儲層的靜力觸探參數(shù)、十字板剪切參數(shù)響應規(guī)律及影響因素,進而為水合物儲層工程地質(zhì)特征現(xiàn)場評價提供依據(jù),自主研發(fā)了天然氣水合物儲層工程地質(zhì)參數(shù)評價試驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠開展含水合物沉積物五橋靜力觸探測試(錐尖阻力、側(cè)摩阻力、孔隙水壓力、電阻率、攝像),十字板剪切測試,并與電阻率層析成像測試結合,解釋天然氣水合物儲層的工程地質(zhì)參數(shù)響應機理�；谠撓到y(tǒng)分別針對砂土、粉砂質(zhì)黏土沉積物(不含水合物)開展了功能驗證性實驗,并與南海神狐海域粉砂質(zhì)黏土層的現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)進行比對,結果證明試驗數(shù)據(jù)重復性良好,試驗結果與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)有可比性,系統(tǒng)可靠。該系統(tǒng)對于驗證新型水合物開發(fā)工程-地質(zhì)參數(shù)一體化探測技術提供了基礎平臺。

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圖2天然氣水合物工程地質(zhì)參數(shù)評價系統(tǒng)實物照片F(xiàn)ig.2Photooftheengineering-geologicalparametersevaluationsystemforhydrate-bearingsediment

歉骼啻?釁鰨?7.上蓋各類閥；8.水密插件；9.探桿動密封及旋轉(zhuǎn)密封；10.導桿及反力支撐架；11.運動壓塊；12.深度編碼器；13.貫入電機；14.扭轉(zhuǎn)電機；15.探桿；16.探頭電纜；17.釜體旋轉(zhuǎn)電機；18.下蓋各類傳感器；19.下蓋各類閥；20.數(shù)據(jù)采集儀；21.十字板探....

圖3模擬水合物儲層專用內(nèi)膽及其測點布局Fig.3Thesedimentcontainerandlayoutofmeasuringpoints

量程0～1MPa，測試精度1%；孔隙水壓力：量程0～30MPa，測試精度0.5%；電阻率：量程0～5000Ω·m，測試精度1%；視頻錄像：≥30W像素；測試參數(shù)的量程允許1.5倍的過載。探頭量測系統(tǒng)主要由靜力觸探探頭、深度編碼器、數(shù)據(jù)采集儀組成。輔助部件由真空飽和儀、高強度探桿、....

圖4五橋靜力觸探探頭Fig.4Five-bridgespiezoconepenetrationprobe

砍?0～5000Ω·m，測試精度1%；視頻錄像：≥30W像素；測試參數(shù)的量程允許1.5倍的過載。探頭量測系統(tǒng)主要由靜力觸探探頭、深度編碼器、數(shù)據(jù)采集儀組成。輔助部件由真空飽和儀、高強度探桿、探頭電纜、拉線編碼器電纜組成。1.2.4十字板剪切模塊該模塊主要由量測系統(tǒng)、貫入設備、扭轉(zhuǎn)....

圖5砂土沉積物靜力觸探結果Fig.5Piezoconepenetrationtestresultsofsandysediment

；十字板剪切過程中扭剪力等參數(shù)的自動采集與處理等功能。該模塊主要由數(shù)據(jù)采集儀、溫度傳感器、壓力傳感器、壓力表及相應的數(shù)據(jù)采集軟件等組成。數(shù)據(jù)可導出、能夠?qū)崟r采集、能夠在軟件界面實時顯示。2功能驗證實驗2.1靜力觸探貫入功能驗證采用砂土沉積物測試系統(tǒng)的靜力觸探貫入功能，將不飽和砂土....

本文編號：4051543