青島日?qǐng)?bào)社/觀海新聞11月30日訊 日前，由海洋試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室海洋礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)與探測技術(shù)功能實(shí)驗(yàn)室（以下簡稱“功能實(shí)驗(yàn)室”）自主研發(fā)的天然氣水合物側(cè)向蠕變模擬裝置實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)已經(jīng)完成驗(yàn)收并投入使用，該設(shè)備為國內(nèi)第一套用于測試含水合物沉積物側(cè)向蠕變的專用設(shè)備。
海洋天然氣水合物儲(chǔ)層埋藏淺、固結(jié)弱，開采過程中儲(chǔ)層易發(fā)生蠕滑變形，進(jìn)而導(dǎo)致地層失穩(wěn)、滑坡等工程地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重制約天然氣水合物的安全開發(fā)。瞄準(zhǔn)水合物儲(chǔ)層存在井筒和水力裂縫時(shí)的蠕變行為，天然氣水合物側(cè)向蠕變模擬裝置將再現(xiàn)儲(chǔ)層蠕變過程，相關(guān)研究成果將對(duì)評(píng)價(jià)儲(chǔ)層蠕滑失穩(wěn)規(guī)律并制定合理的開發(fā)方案提供關(guān)鍵的支撐。
該大型設(shè)備首次將旁壓和扁鏟測試技術(shù)引入天然氣水合物蠕變研究領(lǐng)域。扁鏟測試技術(shù)是利用氣壓/液壓使扁鏟側(cè)面的圓形鋼膜向外擴(kuò)張，測得土體在水平向不同位移時(shí)的反力大小的力學(xué)測試技術(shù)，其側(cè)向變形與地層水力割縫變形方向一致，能夠很好地模擬實(shí)際天然氣水合物儲(chǔ)層水力割縫外圍的徑向蠕變規(guī)律。旁壓測試技術(shù)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(gè)柱體周圍土體的變形，該變形狀態(tài)與實(shí)際開采井筒所受的應(yīng)力狀態(tài)方向一致，能夠很好地模擬實(shí)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(duì)水合物儲(chǔ)層傳統(tǒng)力學(xué)響應(yīng)測試方法的有益補(bǔ)充，后續(xù)有望在含水合物沉積物蠕變力學(xué)行為研究方面取得突破性認(rèn)識(shí)，為海域天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化地質(zhì)—工程一體化調(diào)控方案的制定提供理論支撐。（青島日?qǐng)?bào)/觀海新聞?dòng)浾?王濤 通訊員 藍(lán)小谷 文/圖）
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