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作者：邢兰昌;王云龙;王永辉;韩维峰;魏伟;刘宝;
单位：中国石油大学(华东)控制科学与工程学院;中国石油大学(华东)智能感知与测控技术山东省工程研究中心;中国石油勘探开发研究院新能源研究所;
摘要：野外钻探显示天然气水合物在地层中可呈现孔隙填充、裂隙填充或两者共存的分布形态，孔隙型水合物的相关研究成果难以直接推广至裂隙型水合物。该文针对含裂隙型水合物沉积物开展了低频电特性实验研究。首先基于有限元数值模型优化了电极结构参数，开发了低频电性参数测试装置；然后建立了含裂隙型水合物沉积物样品的制备方法和测试数据处理方法；最后综合实验测试数据和双电层极化理论探讨了水合物饱和度和裂隙数量对含裂隙型水合物沉积物样品低频电性参数的影响规律和机理。研究结果表明：在低频测试范围（1×10~(-2)～1×10~3 Hz）内，随着裂隙型水合物饱和度的升高，含水合物沉积物样品的导电能力降低、双电层极化强度减弱，因此复电导率实部和虚部峰值均减小；实验中合成的四氢呋喃水合物为多孔隙结构，具备孔隙水的连通性，在水合物饱和度相同的条件下，裂隙越多则从海砂部分渗入水合物孔隙中的水量越大，引起样品导电能力的升高和双电层极化强度的减弱，因此复电导率实部增大、虚部峰值减小。研究结果可为开展含裂隙型水合物沉积物电学特性测试提供实验平台，为全面认识沉积物的低频电学特性、建立水合物饱和度和沉积物渗透率评价模型提供数据支撑。
关键词：天然气水合物;;裂隙填充型水合物;;低频电特性;;实验测试;;数值模拟
基金资助：国家科技重大专项（2024ZD140660408）;; 国家留学基金项目（202106455003）;; 山东省自然科学基金项目（ZR2024ME090）;; 中石油“十四五”前瞻性基础性重大科技项目（2024DJ9601）;; 山东省本科教学改革研究重点项目（Z2023256）;; 中国石油大学（华东）研究生教育教学改革项目（YJG2024051）
