2022天然气水合物实验原状样品制备方法

天然气水合物实验原状样品制备方法目次前言 II112范引文件 13语定义 14样期备 1土比测定 1样所土量算 3样所水量算 35品备骤 45.1土制备 4水物位成 4水物和计算 5水物品饱和 6水物品结 6附A（料附） 8参考献 9I天然气水合物实验原状样品制备方法GB/T50123土工试验方法标准GB/T50266GB/T12763.8海洋调查规范第8部分：海洋地质地球物理调查YS/T5225土工试验规程MT/T593.1人工冻土物理力学性能试验第1部分：人工冻土试验取样及试样制备方法下列术语和定义适用于本文件。3.1水饱和度watersaturation样品中孔隙水体积与孔隙体积之比。3.2hydratesaturation5mm5mm1比重瓶：容积100mL或50mL，分长颈和短颈两种；天平：量程200g，精确至0.001g；恒温水槽：最大允许误差应为±1℃；砂浴：应能调节温度；真空抽气设备：真空度-98kPa；温度计：测量范围0～50℃，分度值0.5℃；（比重瓶的校准按GB/T50123土工试验方法标准（比重试验）中的方法进行：0.001gb）0.001g0.002g55g10mL若用0l23010.5℃；（cd1～2（cd0.001g（4.1.5-1）G= ms

………………（4.1.5-1）sm1+ms-m2 wt式中：2Gs——土的比重，精度应为0.001；ms——（gm1——（gm2——（gGwt——t0.0b（4.1.5-2）G= ms ×G

………………（4.1.5-2）s𝑚′+ms-𝑚′ kt1 2式中：1m′——（g12m′——Gkt——t（.00c)精密度和允许差：2本试验应进行二次平行测定，取其算数平均值，以两位小数表示，其允许差值小于0.02。根据目标样品体积、孔隙度和土体比重，确定样品制备所需的土体质量。

（4.2.1）式中：poreV ——（c3pore——（%V——（c3

ρs=Gs×ρw （4.2.2）式中：3𝑠——（gcm3Gs——土的比重，精度应为0.001；3𝑤——，3.g/cm3msn=V×(1-Φ)×ρs （4.2.3）式中：msn——（g根据目标样品的体积、孔隙度和水饱和度，确定样品制备所需的水质量。3mw=Sw×Vpore×ρwt （4.3.1）式中：mw——（gSw——%poreV ——（c3porewtρ——t（（gcm3。wt击实器：包括击锤和制样模具；碎土器：磨土机；天平：量程1000g，分度值0.1g；制备样品所需其他设备：烘箱、筛、碎冰机、烧杯、金属盆、游标卡尺。4.24.3GB/T5012319.3.1）20（3558层c30MPa，0.5%；低温循环水浴：维持压力室内样品温度，温度控制范围为-20℃-20℃，最大允许误差应为±0.1℃；所需其他仪器设备：高压柱塞泵、甲烷气瓶、、集气袋、橡皮膜。4气孔；CH4𝑃CH40.1MPa；保持高压柱塞泵和压力室内温度（2、压力（𝑃）不变，持续生成水合物，待高压柱塞泵内。和本标准采用恒压法计算水合物饱和度。n=P×(V1+V2)-P×(V1+V3)

………………（5.3.1）式中：

c

Z2×R×T2nc——（ml1V——（c3123V——cm3V——（c31——K232——KP——MPa；𝑅——气体常数，值为8.314J/(mol·K)；Z1——温度T1和压力P条件下的压缩因子；Z2——温度T2和压力P条件下的压缩因子。V=nc×Mh

………………（5.3.2）式中：

h 𝜌ℎhV——cm3hnc——（mhρ——水合物密度，一般取0.913g/cm3；hMh——124g/molS=Vh

………………（5.3.3）h式中：Sh——%poreV ——（c3pore

Vpore

5 低温循环水浴：维持高压柱塞泵内温度，温度控制范围为-20℃-20℃，最大允许误差应为±0.1℃；所需其他仪器设备：高压柱塞泵、背压阀、烧杯、天平。维持样品入口端压力（𝑃，围压（𝑃+01）不变，并通过背压阀将样品出口端压力调整至P1（P1=𝑃−0.𝑃为重现海底水合物储层原位应力状态，需要对水合物样品进行固结，具体步骤如下：a）T3和压力P2b）𝜎′𝜎𝑐 𝑐𝑐2𝜎𝑐=𝜎′+P （5.5.1）𝑐20.1MPa；T3e）𝜎𝑐𝑒𝑒lg𝑡mt16图1土的固结曲线7附录A（资料性附录）为使试验资料可靠和适用，通过表A.1、表A.2进行正确的数据分析和整理。表A.1土比重测定记录表格土样编号比重瓶号温度液体的比重瓶质量瓶、土质量土质量瓶、液体质量瓶、液体、土质量积的液体质量比重平均比重（℃）Gwt（g）（g）ms（g）m1（g）m2（g）（g）Gs表A.2样品制备记录表格样品编号样品体积样品孔隙度样品孔隙体积所需土质量样品水