天然氣水合物沉積物分解過程中本構關系研究
朱一銘; 陳晨; 陳忠勇; 周述揚 南京理工大學能源與動力工程學院; 南京210094
關鍵詞：天然氣水合物 分解 強度 本構模型
摘要：天然氣水合物具有儲量大、分布廣泛、清潔燃燒等優(yōu)點,近年來受到研究人員的廣泛關注。為了實現天然氣水合物資源的安全高效開采,對其沉積層的力學穩(wěn)定性進行系統(tǒng)評估是十分必要的。本研究在實驗室內重塑了40%孔隙度的天然氣水合物沉積物試樣,并基于力學實驗設備,對其在不同圍壓條件下分解過程中的力學強度及變形進行了一系列測試,獲取了相應的應力應變數據。結果顯示,水合物分解會造成沉積層強度的降低。此外,基于實驗數據,在借鑒土力學鄧肯.張本構模型的基礎上,考慮了圍壓及分解時間對沉積物力學特性的影響,構建了適用于不同圍壓條件下天然氣水合物沉積物分解過程中的本構模型,研究結果表明,該模型可以較好地模擬沉積物試樣在分解過程中的應力應變關系,可為實現天然氣水合物的安全開采提供一定的理論依據。
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