ICS75.060

CCSE24

T/CAOE51—2023

含水合物沉積物滲透率測定方法

Determinationforpermeabilityofhydrate?bearingsediments

2023?03?31發(fā)布2023?03?31實施

中國海洋工程咨詢協(xié)會發(fā)布

中國標準出版社出版

T/CAOE51—2023

目次

前言……………………………Ⅲ

引言……………………………Ⅳ

1范圍…………………………1

2規(guī)范性引用文件……………1

3術(shù)語和定義…………………1

4方法原理……………………1

5儀器設(shè)備……………………1

6樣品制備……………………2

7測定步驟……………………3

8結(jié)果計算……………………3

9安全事項……………………3

10試驗記錄……………………4

附錄A（資料性）滲透率試驗記錄表格式……………………5

Ⅰ

T/CAOE51—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。

本文件由中國海洋工程咨詢協(xié)會提出并歸口。

本文件起草單位：青島海洋地質(zhì)研究所、中國地質(zhì)大學（武漢）、中國科學院廣州能源研究所、大連理

工大學寧波研究院、中國石油大學（北京）、江蘇拓創(chuàng)科研儀器有限公司、中海油研究總院有限責任公司。

本文件主要起草人：吳能友、劉樂樂、劉昌嶺、寧伏龍、李小森、趙佳飛、蔡建超、李彥龍、常宏均、李承峰、

孟慶國、張永超、萬義釗、郝錫犖、龐維新。

Ⅲ

T/CAOE51—2023

引言

水合物是一種籠型晶體，外部籠型結(jié)晶由水分子組成，按“水籠”內(nèi)客體分子的不同分為甲烷水合物、

乙烷水合物、二氧化碳水合物和四氫呋喃水合物等多種類型?？腕w分子是天然氣的水合物是天然氣水合

物，它在自然界中分布廣泛且儲量巨大，是一種極具潛力的新型戰(zhàn)略能源，引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，已

被國務(wù)院批準列為我國第173個礦種。

天然氣水合物儲層滲透率是評估天然氣水合物開采潛力的關(guān)鍵參數(shù)之一。受保壓取芯技術(shù)與成本

的限制，滲透率測定常以人工制備的含水合物沉積物樣品為主。與常規(guī)巖土材料相比，含水合物沉積物

滲透率測定對溫度和壓力條件的要求十分苛刻，現(xiàn)有的標準方法均未涉及，急需建立相應(yīng)的滲透率測定

方法標準。

本文件描述了穩(wěn)態(tài)法測定含水合物沉積物樣品滲透率的試驗方法，旨在增強不同實驗室及操作人員

獲得的滲透率測定結(jié)果可比性，促進我國天然氣水合物開采基礎(chǔ)理論發(fā)展。

Ⅳ

T/CAOE51—2023

含水合物沉積物滲透率測定方法

1范圍

本文件描述了用水在穩(wěn)態(tài)滲流條件下測定含水合物沉積物樣品滲透率的方法。

本文件適用于實驗室內(nèi)人工制備含水合物砂質(zhì)沉積物樣品滲透率的測定。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB17914—2013易燃易爆性商品儲存養(yǎng)護技術(shù)條件

GB/T29172—2012巖心分析方法

GB/T29304—2012爆炸危險場所防爆安全導則

GB/T32708—2016實驗室儀器及設(shè)備安全規(guī)范反應(yīng)釜

GB50021—2001巖土工程勘察規(guī)范

GB/T50123—2019土工試驗方法標準

T/CAOE23—2020天然氣水合物實驗測試技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

GB/T29172—2012和T/CAOE23—2020界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

砂質(zhì)沉積物sandysediments

粒徑大于75μm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的85%的沉積物。

注：沉積物是各種沉積作用形成的松散未成巖的巖土體物質(zhì)的總稱，分類見GB50021—2001中3.3對土的分類。

4方法原理

根據(jù)一維達西滲流理論，使用水在含水合物沉積物樣品內(nèi)形成低壓差穩(wěn)態(tài)滲流，當樣品兩端壓差和

水流量相對穩(wěn)定時，通過兩端壓差與水流量計算樣品的滲透率，測定過程中應(yīng)始終保持水合物相態(tài)穩(wěn)定。

5儀器設(shè)備

儀器設(shè)備由樣品室、供氣系統(tǒng)、供液系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、背壓閥、圍壓泵、軸壓泵、溫度探頭、壓力傳感器、

壓差傳感器和天平等主要部分組成（見圖1）。主要技術(shù)參數(shù)包括：

a）樣品室軸線宜豎向，樣品室應(yīng)具備足夠的內(nèi)部空間，保證可以對樣品施加圍壓和軸壓，樣品室內(nèi)

樣品的高度與直徑應(yīng)滿足GB/T50123—