天然氣水合物沉積物分解過程中本構(gòu)關(guān)系研究
關(guān)鍵詞：天然氣水合物 分解 強(qiáng)度 本構(gòu)模型
摘要：天然氣水合物具有儲(chǔ)量大、分布廣泛、清潔燃燒等優(yōu)點(diǎn),近年來受到研究人員的廣泛關(guān)注。為了實(shí)現(xiàn)天然氣水合物資源的安全高效開采,對(duì)其沉積層的力學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估是十分必要的。本研究在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)重塑了40%孔隙度的天然氣水合物沉積物試樣,并基于力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,對(duì)其在不同圍壓條件下分解過程中的力學(xué)強(qiáng)度及變形進(jìn)行了一系列測試,獲取了相應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示,水合物分解會(huì)造成沉積層強(qiáng)度的降低。此外,基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在借鑒土力學(xué)鄧肯.張本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,考慮了圍壓及分解時(shí)間對(duì)沉積物力學(xué)特性的影響,構(gòu)建了適用于不同圍壓條件下天然氣水合物沉積物分解過程中的本構(gòu)模型,研究結(jié)果表明,該模型可以較好地模擬沉積物試樣在分解過程中的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,可為實(shí)現(xiàn)天然氣水合物的安全開采提供一定的理論依據(jù)。
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