【摘 要】
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天然气水合物作为是一种潜在的未来能源，沉积物中水合物饱和度的准确确定对于水合物资源量的估算具有重要的举足轻重的作用，如何准确的估测含水合物沉积物中水合物的量已成为近
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天然气水合物作为是一种潜在的未来能源，沉积物中水合物饱和度的准确确定对于水合物资源量的估算具有重要的举足轻重的作用，如何准确的估测含水合物沉积物中水合物的量已成为近年来科学领域的重要热点。本文在了解沉积物中天然气水合物物性的基础上，模拟水合物的自然生成环境，在沉积物中合成水合物样品，利用本实验室的天然气水合物声速及电阻测量实验装置，进行了水合物样品的声速及电阻的物性测量，分析了粒径以及水合物饱和度等因素对声速及电阻性质的影响，并利用声学性质模型，然后将模型计算值与实验值比较。模型计算结果表明，计算值与实验值存在一定的误差，模型仍需要进行改进。本文主要研究内容如下： (1)通过大量的实验，确定了沉积物中合成均匀水合物样品的最佳实验方案。利用该实验方案，进行不同水合物饱和度、不同沉积物粒径、不同溶液的声速测量。测量结果表明：在水合物生成过程中，声速随着水合物饱和度的增加而不断增大，在实验结束后声速趋于一最大值；通过实验结束的不同饱和度值的声速比较发现，饱和度大的声速相对较高；同时也发现声速与饱和度的并不是单一的函数关系，而声速跟转化率的关系更加密切；在实验范围内沉积物粒径对声速值影响不明显；而溶液的性质对声速值影响较大。水合物在松散沉积物中以四种模式存在，在实验的条件下对模型进行改造，得出水合物存在的两种形态比例，对含水合物沉积物的弹性波速进行回算，并把实验值与计算值进行比较，给实验提供了理论基础。 (2)水合物电阻测量实验中，通过在沉积物中生成甲烷水合物样品，测量了甲烷水合物生成过程中电阻的变化，定性比较了不同初始溶液饱和度时电阻的变化，也分析了实验过程中温度、水合物饱和度等的影响因素。实验测量结果表明：电阻变化可以明显的反映水合物的生成过程中成核-微晶-生长聚集的变化过程，在水合物生成过程中，电阻出现微弱的降低，随着饱和度的增加电阻呈不断增加的变化趋势，达到一最大值后又开始降低，最后趋向于一稳定。
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