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含天然氣水合物硬巖體系介電常數實驗研究
盧靜生; 李棟梁; 梁德青 中國科學院廣州能源研究所; 廣州510640; 自然資源部海底礦產資源重點實驗室; 廣州510075; 中國科學院天然氣水合物重點實驗室; 廣州510640; 廣東省新能源和可再生能源研究開發與應用重點實驗室; 廣州510640; 中國科學院廣州天然氣水合物研究中心; 廣州510640
關鍵詞：天然氣水合物 介電常數 凍土區 巖芯
摘要：含天然氣水合物沉積物的介電常數是水合物資源勘探開發過程中的重要參數。祁連山凍土區鉆探表明水合物儲集層多屬致密型巖石類型,因此無法精確定位水合物儲層及估算資源量,探地雷達及介電測井成為重要的備選方案。本文設計并建立含水合物巖心介電常數測試系統,對祁連山水合物鉆探區DK-8井巖心樣品進行實驗。結果表明,含水合物砂巖樣品的介電常數與外加電場的頻率相關,即介電常數總趨勢是隨頻率增高而減小,而在低頻端出現高值,介電常數與頻率呈現指數關系,含水合物砂巖的實驗結果符合巖石介電常數規律。同一巖石樣品,含水合物巖石的介電常數介于飽水巖石和干巖石介電常數之間。在氣飽和條件下,同一巖石孔隙中較高介電常數的極化水轉化為較低介電常數水合物導致含水合物巖石介電常數低于飽水巖石;但是水合物的介電常數高于空氣的介電常數使含水合物巖石的介電常數高于同一塊干巖石的介電常數,說明巖石中水合物增大了巖石的介電常數。含水合物樣品在10~40MHz頻段存在頻散特性;頻率高于50MHz,頻散特性變弱,介電常數變化很小。
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