| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 主要符号表 | 第16-17页 |
| 1 绪论 | 第17-43页 |
| 1.1 天然气水合物形成与分解 | 第17-26页 |
| 1.1.1 天然气水合物资源 | 第17-21页 |
| 1.1.2 天然气水合物的形成 | 第21-24页 |
| 1.1.3 天然气水合物的分解 | 第24-26页 |
| 1.2 可视化技术在水合物研究中的应用 | 第26-37页 |
| 1.2.1 场地尺度 | 第26-28页 |
| 1.2.2 中试尺度 | 第28-30页 |
| 1.2.3 岩心尺度 | 第30-33页 |
| 1.2.4 孔隙尺度 | 第33-37页 |
| 1.3 水合物微观结构对宏观物性影响 | 第37-40页 |
| 1.3.1 导热特性 | 第37-40页 |
| 1.3.2 渗透特性 | 第40页 |
| 1.3.3 力学特性 | 第40页 |
| 1.4 本文研究内容及技术路线 | 第40-43页 |
| 2 实验系统与方法 | 第43-55页 |
| 2.1 引言 | 第43页 |
| 2.2 实验原料 | 第43-44页 |
| 2.3 辅助实验设备 | 第44-45页 |
| 2.4 主要实验设备及系统 | 第45-49页 |
| 2.4.1 基于微焦点X射线CT的三维结构可视化系统 | 第45-46页 |
| 2.4.2 基于同步加速器辐射CT的原位可视化系统 | 第46-47页 |
| 2.4.3 基于MRI核磁共振成像的原位可视化系统 | 第47-48页 |
| 2.4.4 基于激光拉曼光谱仪的微观结构定量测量系统 | 第48-49页 |
| 2.4.5 高压、低温导热系数原位测量系统 | 第49页 |
| 2.5 主要实验方法 | 第49-54页 |
| 2.5.1 基于CT断层图像的微观结构可视化方法 | 第49-51页 |
| 2.5.2 基于热敏电阻的点热源导热系数测量方法 | 第51-53页 |
| 2.5.3 基于拉曼谱线的拉曼定量因子校正方法 | 第53-54页 |
| 2.6 本章小节 | 第54-55页 |
| 3 孔隙尺度气体水合物赋存规律及生长特性 | 第55-78页 |
| 3.1 引言 | 第55页 |
| 3.2 孔隙尺度气体水合物三维微观结构及赋存规律 | 第55-63页 |
| 3.2.1 实验流程 | 第55-56页 |
| 3.2.2 多孔介质中气体水合物三维微观结构 | 第56-59页 |
| 3.2.3 孔隙尺寸的影响 | 第59-60页 |
| 3.2.4 材料亲水性的影响 | 第60-61页 |
| 3.2.5 气体水合物成核理论 | 第61-63页 |
| 3.3 基于MRI的孔隙尺度气体水合物生长特性时变规律 | 第63-68页 |
| 3.3.1 实验流程 | 第63-64页 |
| 3.3.2 二氧化碳水合物原位生长时变特性 | 第64-66页 |
| 3.3.3 甲烷水合物原位生长时变特性 | 第66-68页 |
| 3.4 基于同步加速器辐射CT的气体水合物生长特性时变规律 | 第68-76页 |
| 3.4.1 实验流程 | 第68-69页 |
| 3.4.2 氙气与甲烷气及对应水合物比较 | 第69-71页 |
| 3.4.3 百纳米尺度气体水合物原位生成时变特性 | 第71-73页 |
| 3.4.4 水合物与多孔基质间界面特性 | 第73-75页 |
| 3.4.5 气体在水中的亚稳态富集形态 | 第75-76页 |
| 3.5 本章小结 | 第76-78页 |
| 4 孔隙尺度气体水合物原位分解微观结构时变规律 | 第78-102页 |
| 4.1 引言 | 第78-79页 |
| 4.2 气体水合物原位分解微观结构时变规律 | 第79-94页 |
| 4.2.1 实验流程 | 第79页 |
| 4.2.2 分解前水合物微观结构形态 | 第79-80页 |
| 4.2.3 水合物原位分解微观结构时变特性 | 第80-82页 |
| 4.2.4 水合物原位分解速率时变规律 | 第82-85页 |
| 4.2.5 分解过程水的产出及运移 | 第85-87页 |
| 4.2.6 自由水层气体浓度梯度 | 第87-90页 |
| 4.2.7 分解过程水合物二次生成 | 第90-91页 |
| 4.2.8 扩散传质控制水合物分解机理 | 第91-94页 |
| 4.3 拉曼定量因子校正 | 第94-97页 |
| 4.3.1 实验流程 | 第94-95页 |
| 4.3.2 H_2S水合物拉曼定量因子校正 | 第95-97页 |
| 4.4 二氧化碳置换甲烷水合物微观动力学 | 第97-100页 |
| 4.4.1 实验流程 | 第97-98页 |
| 4.4.2 置换进程水合物笼子占有率时变规律 | 第98-100页 |
| 4.5 本章小结 | 第100-102页 |
| 5 生成分解过程水合物微观结构对宏观物性影响 | 第102-130页 |
| 5.1 引言 | 第102-103页 |
| 5.2 水合物生成分解过程对导热特性影响 | 第103-120页 |
| 5.2.1 实验流程 | 第103-104页 |
| 5.2.2 基于可视化技术的物性参数获取 | 第104-105页 |
| 5.2.3 有效介质模型 | 第105-108页 |
| 5.2.4 含THF水合物多孔介质有效导热系数 | 第108-112页 |
| 5.2.5 含甲烷水合物多孔介质有效导热系数 | 第112-117页 |
| 5.2.6 混合模型建立和评估 | 第117-120页 |
| 5.3 水合物微观结构对渗透特性影响 | 第120-126页 |
| 5.3.1 孔隙网络模型 | 第121-122页 |
| 5.3.2 孔隙参数获取 | 第122-123页 |
| 5.3.3 绝对渗透率变化 | 第123-125页 |
| 5.3.4 相对渗透率变化 | 第125-126页 |
| 5.4 水合物微观结构对力学及其他特性影响 | 第126-128页 |
| 5.5 本章小结 | 第128-130页 |
| 6 结论与展望 | 第130-133页 |
| 6.1 结论 | 第130-131页 |
| 6.2 创新点 | 第131-132页 |
| 6.3 展望 | 第132-133页 |
| 参考文献 | 第133-147页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第147-150页 |
| 致谢 | 第150-152页 |
| 作者简介 | 第152页 |
