Акустические измерения и рентгеновская томография песчаных образцов, содержащих гидрат ксенона
https://doi.org/10.18303/2619-1563-2019-4-17
Аннотация
Дано описание новой разработанной камеры, позволяющей проводить одновременные акустические измерения и рентгеновскую томографию гидратосодержащих образцов. Приводятся результаты первых экспериментов по формированию гидрата ксенона в песчаном образце методом «с избытком газа». Формирование газогидрата в образце привело к характерному увеличению скоростей продольных волн, связанному с цементацией гранул гидратом. Полученные томографические изображения показали, что сформированный гидрат ксенона обволакивает гранулы песка. Также наблюдается равномерное распределение гидрата в поровом пространстве в области сканирования.
Ключевые слова
газовые гидраты,
гидрат ксенона,
акустические свойства,
рентгеновская синхротронная томография,
экспериментальные исследования
При поддержке: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №18-32-00647.
Об авторах
А. Н. Дробчик
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
Россия
ДРОБЧИК Аркадий Николаевич – научный сотрудник, 630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3, Россия
Россия
ДРОБЧИК Аркадий Николаевич – научный сотрудник, 630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3, Россия
Г. А. Дугаров
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
Россия
ДУГАРОВ Гэсэр Александрович – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, 630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3, Россия
Россия
ДУГАРОВ Гэсэр Александрович – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, 630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3, Россия
А. А. Дучков
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный университет
Россия
ДУЧКОВ Антон Альбертович – кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией, 630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3, Россия; 630090, ул. Пирогова, 1, Россия
Россия
ДУЧКОВ Антон Альбертович – кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией, 630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3, Россия; 630090, ул. Пирогова, 1, Россия
К. Э. Купер
Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН
Россия
КУПЕР Константин Эдуардович – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, 630090, Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 11, Россия
Россия
КУПЕР Константин Эдуардович – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, 630090, Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 11, Россия
Список литературы
1. Дучков А.Д., Дугаров Г.А., Дучков А.А., Дробчик А.Н. Лабораторные исследования скорости и поглощения ультразвуковых волн в песчаных образцах, содержащих воду/лед, гидраты метана и тетрагидрофурана // Геология и геофизика. – 2019. – Т. 60, № 2. – С. 230–242.
2. Дучков А.Д., Дучков А.А., Дугаров Г.А., Дробчик А.Н. Скорости ультразвуковых волн в песчаных образцах, содержащих воду, лед или гидраты метана и тетрагидрофурана (лабораторные измерения) // Доклады академии наук. – 2018. – Т. 478, № 1. – С. 94–99.
3. Истомин В.А., Моисейкин П.А., Абрашов В.Н., Федулов Д.М., Черных В.В., Медведев С.Г., Сопнев Т.В. Гидратообразование в призабойной зоне пласта при освоении туронских залежей Западной Сибири // Вести газовой науки. – 2013. – № 5. – С. 99–104.
4. Макогон Ю.Ф., Омельченко Р.Ю. Мессояха – газогидратная залежь, роль и значение // Геология и полезные ископаемые мирового океана. – 2012. – № 3. – С. 5–19.
5. Bultreys T., De Boever W., Cnudde V. Imaging and image-based fluid transport modeling at the pore scale in geological materials: A practical introduction to the current state-of-the-art // Earth-Science Reviews. – 2016. – Vol. 155. – P. 93–128.
6. Chaouachi M., Falenty A., Sell K., Enzmann F., Kersten M., Haberthür D., Kuhs W.F. Microstructural evolution of gas hydrates in sedimentary matrices observed with synchrotron X-ray computed tomographic microscopy // Geochemistry. Geophysics. Geosystems. – 2015. – Vol. 16. – P. 1711–1722.
7. Chong Z.R., Yang S.H.B., Babu P., Linga P., Li X.-S. Review of natural gas hydrates as an energy resource: Prospects and challenges // Applied Energy. – 2016. – Vol. 162. – P. 1633–1652.
8. Dugarov G.A., Duchkov A.A., Duchkov A.D., Drobchik A.N. Laboratory validation of effective acoustic velocity models for samples bearing hydrates of different type // Journal of Natural Gas Science and Engineering. – 2019. – Vol. 63. – P. 38–46.
9. Fusseis F., Xiao X., Schrank C., De Carlo F. A brief guide to synchrotron radiation-based microtomography in (structural) geology and rock mechanics // Journal of Structural Geology. – 2014. – Vol. 65. – P. 1–16.
10. Jin Y., Konno Y., Nagao J. Pressurized subsampling system for pressurized gashydrate-bearing sediment: microscale imaging using X-ray computed tomography // Review of Scientific Instruments. – 2014. – Vol. 85. – 094502.
11. Kulenkampff J., Spangenberg E. Physical properties of cores from the Mallik 5L-38 gas hydrate production research well under simulated in situ conditions using the Field Laboratory Experimental Core Analysis System (FLECAS) // Scientific Results from the Mallik 2002 Gas Hydrate Production Research Well Program, Mackenzie Delta, Northwest Territories, Canada / Eds. S.R. Dallimore, T.S. Collett – Geological Survey of Canada, 2005. – Bulletin 585. – 16 p. https://doi.org/10.4095/220734
12. Priegnitz M., Thaler J., Spangenberg E., Rücker C., Schicks J.M. A cylindrical electrical resistivity tomography array for three-dimensional monitoring of hydrate formation and dissociation // Review of Scientific Instruments. – 2013. – Vol. 84. – 104502.
13. Sell K., Saenger E.H., Falenty A., Chaouachi M., Haberthür D., Enzmann F., Kuhs W.F., Kersten M. On the path to the digital rock physics of gas hydrate-bearing sediments – processing of in situ synchrotron-tomography data // Solid Earth. – 2016. – Vol. 7. – P. 1243–1258.
14. Waite W.F., Santamarina J.C., Cortes D.D., Dugan B., Espinoza D.N., Germaine J., Jang J., Jung J.W., Kneafsey T.J., Shin H., Soga K., Winters W.J., Yun T.-S. Physical properties of hydrate-bearing sediments // Review of Geophysics. – 2009. – Vol. 47. – RG4003.
15. Winters W.J., Dillon W.P., Pecher I.A., Mason D.H. GHASTLI – determining physical properties of sediment containing natural and laboratory-formed gas hydrate // Natural gas hydrate in oceanic and permafrost environments. – Springer, 2000. – P. 311–322.
Рецензия
Для цитирования:
Дробчик А.Н., Дугаров Г.А., Дучков А.А., Купер К.Э. Акустические измерения и рентгеновская томография песчаных образцов, содержащих гидрат ксенона. Геофизические технологии. 2019;(4):17-23. https://doi.org/10.18303/2619-1563-2019-4-17
For citation:
Drobchik A.N., Dugarov G.A., Duchkov A.A., Kuper K.E. Acoustic measurements and X-ray tomography of sand samples containing xenon hydrate. Russian Journal of Geophysical Technologies. 2019;(4):17-23. (In Russ.) https://doi.org/10.18303/2619-1563-2019-4-17
Просмотров:
710
Послать статью по эл. почте 