青島日報社/觀海新聞11月30日訊 日前,由海洋試點國家實驗室海洋礦產資源評價與探測技術功能實驗室(以下簡稱“功能實驗室”)自主研發的天然氣水合物側向蠕變模擬裝置實驗系統已經完成驗收并投入使用,該設備為國內第一套用于測試含水合物沉積物側向蠕變的專用設備。

海洋天然氣水合物儲層埋藏淺、固結弱,開采過程中儲層易發生蠕滑變形,進而導致地層失穩、滑坡等工程地質災害,嚴重制約天然氣水合物的安全開發。瞄準水合物儲層存在井筒和水力裂縫時的蠕變行為,天然氣水合物側向蠕變模擬裝置將再現儲層蠕變過程,相關研究成果將對評價儲層蠕滑失穩規律并制定合理的開發方案提供關鍵的支撐。
該大型設備首次將旁壓和扁鏟測試技術引入天然氣水合物蠕變研究領域。扁鏟測試技術是利用氣壓/液壓使扁鏟側面的圓形鋼膜向外擴張,測得土體在水平向不同位移時的反力大小的力學測試技術,其側向變形與地層水力割縫變形方向一致,能夠很好地模擬實際天然氣水合物儲層水力割縫外圍的徑向蠕變規律。旁壓測試技術則是在膨脹囊體體積變化下測試土體變形和受力,其測試的是整個柱體周圍土體的變形,該變形狀態與實際開采井筒所受的應力狀態方向一致,能夠很好地模擬實際天然氣水合物開采井周地層的徑向蠕變行為。
旁壓和扁鏟測試手段和方法的引入,將是對水合物儲層傳統力學響應測試方法的有益補充,后續有望在含水合物沉積物蠕變力學行為研究方面取得突破性認識,為海域天然氣水合物產業化地質—工程一體化調控方案的制定提供理論支撐。(青島日報/觀海新聞記者 王濤 通訊員 藍小谷 文/圖)
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