科学家模拟永久冻土沉积物的气体渗透率,有助于北极储层天然气生产的建模和测试

2021年06月16日 阅读量:2

2021年6月11日消息,Skoltech 的研究人员设计并进行了实验,测量模拟永久冻土的含冰沉积物在各种条件下的气体渗透率。他们的结果可用于北极储层天然气生产的建模和测试技术,以及追踪高纬度地区的甲烷排放。该论文发表在能源与燃料杂志上。

 

永久冻土,尽管听起来非常稳定和永久,但实际上非常多样化:根据冻土的成分、压力、温度等,它可以具有不同的特性,如果你想在永久冻土上建造东西,这非常重要,例如油气田。永久冻土也非常含气:它可能含有大量水合物形式的天然气,其渗透性是北极研究和许多活动的重要参数。

“气体渗透率影响天然气在这块冻土中的迁移和聚集以及大气排放。了解含有气体水合物的永久冻土的过滤特性对于估计从水合物中提取气体的可能性也是绝对必要的,” Skoltech 的研究科学家和论文的合著者 Evgeny Chuvilin 说。

 

Chuvilin 和他的同事决定解决冰和水合物饱和砂岩样品在冷冻和解冻过程中以及气体水合物形成和解离时气体渗透率变化的研究不足的问题。为此,该团队必须设计和构建一个实验装置,使他们能够在各种压力和温度条件以及粘土含量下测试模拟永久冻土的各种样品。

 

获得的数据可用于测试永久冻土地区的天然气提取方法,包括从水合物中提取的气体,以及绘制永久冻土高渗透性区域以进行北极甲烷排放研究。

研究还表明,随着永久冻土中天然气水合物的分解,渗透率增加的可能性很高——鉴于北极目前的变暖趋势,这种情况很可能发生。我们不一定要等到永久冻土完全融化——即使是轻微的温度变化也足以触发解离。随之而来的气体渗透性增加将为甲烷排放到大气中创造条件,导致各种环境和技术影响。

 

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