T/CAOE 51-2023含水合物沉積物滲透率測(cè)定方法

ICS75.060

CCSE24

T/CAOE51—2023

含水合物沉積物滲透率測(cè)定方法

Determinationforpermeabilityofhydrate?bearingsediments

2023?03?31發(fā)布2023?03?31實(shí)施

中國(guó)海洋工程咨詢協(xié)會(huì)發(fā)布

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版

T/CAOE51—2023

目次

前言……………………………Ⅲ

引言……………………………Ⅳ

1范圍…………………………1

2規(guī)范性引用文件……………1

3術(shù)語(yǔ)和定義…………………1

4方法原理……………………1

5儀器設(shè)備……………………1

6樣品制備……………………2

7測(cè)定步驟……………………3

8結(jié)果計(jì)算……………………3

9安全事項(xiàng)……………………3

10試驗(yàn)記錄……………………4

附錄A（資料性）滲透率試驗(yàn)記錄表格式……………………5

Ⅰ

T/CAOE51—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。

本文件由中國(guó)海洋工程咨詢協(xié)會(huì)提出并歸口。

本文件起草單位：青島海洋地質(zhì)研究所、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）、中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所、大連理

工大學(xué)寧波研究院、中國(guó)石油大學(xué)（北京）、江蘇拓創(chuàng)科研儀器有限公司、中海油研究總院有限責(zé)任公司。

本文件主要起草人：吳能友、劉樂(lè)樂(lè)、劉昌嶺、寧伏龍、李小森、趙佳飛、蔡建超、李彥龍、常宏均、李承峰、

孟慶國(guó)、張永超、萬(wàn)義釗、郝錫犖、龐維新。

Ⅲ

T/CAOE51—2023

引言

水合物是一種籠型晶體，外部籠型結(jié)晶由水分子組成，按“水籠”內(nèi)客體分子的不同分為甲烷水合物、

乙烷水合物、二氧化碳水合物和四氫呋喃水合物等多種類型?？腕w分子是天然氣的水合物是天然氣水合

物，它在自然界中分布廣泛且儲(chǔ)量巨大，是一種極具潛力的新型戰(zhàn)略能源，引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，已

被國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)列為我國(guó)第173個(gè)礦種。

天然氣水合物儲(chǔ)層滲透率是評(píng)估天然氣水合物開(kāi)采潛力的關(guān)鍵參數(shù)之一。受保壓取芯技術(shù)與成本

的限制，滲透率測(cè)定常以人工制備的含水合物沉積物樣品為主。與常規(guī)巖土材料相比，含水合物沉積物

滲透率測(cè)定對(duì)溫度和壓力條件的要求十分苛刻，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)方法均未涉及，急需建立相應(yīng)的滲透率測(cè)定

方法標(biāo)準(zhǔn)。

本文件描述了穩(wěn)態(tài)法測(cè)定含水合物沉積物樣品滲透率的試驗(yàn)方法，旨在增強(qiáng)不同實(shí)驗(yàn)室及操作人員

獲得的滲透率測(cè)定結(jié)果可比性，促進(jìn)我國(guó)天然氣水合物開(kāi)采基礎(chǔ)理論發(fā)展。

Ⅳ

T/CAOE51—2023

含水合物沉積物滲透率測(cè)定方法

1范圍

本文件描述了用水在穩(wěn)態(tài)滲流條件下測(cè)定含水合物沉積物樣品滲透率的方法。

本文件適用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人工制備含水合物砂質(zhì)沉積物樣品滲透率的測(cè)定。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB17914—2013易燃易爆性商品儲(chǔ)存養(yǎng)護(hù)技術(shù)條件

GB/T29172—2012巖心分析方法

GB/T29304—2012爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所防爆安全導(dǎo)則

GB/T32708—2016實(shí)驗(yàn)室儀器及設(shè)備安全規(guī)范反應(yīng)釜

GB50021—2001巖土工程勘察規(guī)范

GB/T50123—2019土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

T/CAOE23—2020天然氣水合物實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T29172—2012和T/CAOE23—2020界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

砂質(zhì)沉積物sandysediments

粒徑大于75μm的顆粒質(zhì)量超過(guò)總質(zhì)量的85%的沉積物。

注：沉積物是各種沉積作用形成的松散未成巖的巖土體物質(zhì)的總稱，分類見(jiàn)GB50021—2001中3.3對(duì)土的分類。

4方法原理

根據(jù)一維達(dá)西滲流理論，使用水在含水合物沉積物樣品內(nèi)形成低壓差穩(wěn)態(tài)滲流，當(dāng)樣品兩端壓差和

水流量相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，通過(guò)兩端壓差與水流量計(jì)算樣品的滲透率，測(cè)定過(guò)程中應(yīng)始終保持水合物相態(tài)穩(wěn)定。

5儀器設(shè)備

儀器設(shè)備由樣品室、供氣系統(tǒng)、供液系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、背壓閥、圍壓泵、軸壓泵、溫度探頭、壓力傳感器、

壓差傳感器和天平等主要部分組成（見(jiàn)圖1）。主要技術(shù)參數(shù)包括：

a）樣品室軸線宜豎向，樣品室應(yīng)具備足夠的內(nèi)部空間，保證可以對(duì)樣品施加圍壓和軸壓，樣品室內(nèi)

樣品的高度與直徑應(yīng)滿足GB/T50123—