朱一銘王嘉君徐源鴻應(yīng)展烽

(南京理工大學(xué) 能源與動力工程學(xué)院,南京 210094)

0 引言

隨著我國能源需求的不斷增加,能源安全、能源戰(zhàn)略儲備及環(huán)境氣候變化等問題日益突出,能源結(jié)構(gòu)調(diào)整迫在眉睫[1]。天然氣水合物作為一種新型油氣資源,引起了研究人員的廣泛關(guān)注[2],其在世界范圍內(nèi)廣泛分布于陸域凍土地區(qū)、島嶼斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內(nèi)陸湖的深水環(huán)境[3]。據(jù)估計,全球天然氣水合物中甲烷的含量約為(1.8～2.1)×1016m3,即含碳量兩倍于全球已知的常規(guī)油氣資源[4]。由于其具有能量密度高、開采規(guī)模大、分布范圍廣、埋藏深度淺等特點,被世界各國的研究人員認(rèn)為是一種重要的新型戰(zhàn)略資源,開發(fā)利用潛力巨大[5]。

在我國,自1999年在南海初步發(fā)現(xiàn)天然氣水合物資源存在的證據(jù)以來,已經(jīng)證明我國南海大陸坡等海域為理想的天然氣水合物發(fā)育場所。2007—2017年,我國科研人員經(jīng)過10年攻堅,相繼在南海神狐海域、陸域祁連山凍土區(qū)、珠江口盆地東部海域等地區(qū)成功鉆取出天然氣水合物巖心樣品,這標(biāo)志著我國繼美國、日本、加拿大等發(fā)達(dá)國家之后,在海域天然氣水合物資源、陸域凍土區(qū)天然氣水合物資源的勘探和保壓取芯研究方面取得了重要進(jìn)展[6-9]。尤其是在2017年5—7月,我國在南海神狐海域開展了天然氣水合物試采工程,解決了泥質(zhì)粉砂儲層水合物開采過程中的降壓、防砂、舉升乃至試采中期開采平臺對抗臺風(fēng)等問題,順利完成了試采60天的任務(wù)目標(biāo),取得了重要研究進(jìn)展[10]。綜上,在國內(nèi)相關(guān)研究人員的共同努力下,我國的天然氣水合物資源經(jīng)歷了從勘探、取芯到試開采的穩(wěn)步發(fā)展過程,為最終實現(xiàn)我國天然氣水合物資源的高效安全工業(yè)化開采、解決能源與環(huán)境問題奠定了良好的基礎(chǔ)。

近年來,CH4CO2置換開采技術(shù)引起了研究人員的廣泛關(guān)注,利用該技術(shù)既可以從天然氣水合物儲層中開采出天然氣資源,又可以將溫室氣體CO2封存于地下,具有環(huán)境友好等優(yōu)勢[11]。2012年,康菲石油公司等科研團(tuán)隊在美國阿拉斯加凍土地區(qū)開展了陸域天然氣水合物試開采工程,該試采過程采用CO2置換開采法,完成了陸域天然氣水合物資源試開采現(xiàn)場試驗[12]。開采結(jié)果表明,CO2置換開采方式可以成功置換出水合物晶體結(jié)構(gòu)中的甲烷分子,且沒有發(fā)生儲層失穩(wěn)的現(xiàn)象,從而證實了其作為一種極具發(fā)展前景的天然氣水合物開采技術(shù)的可行性。然而,置換開采過程存在地層安全不確定因素,在天然氣水合物置換開采商業(yè)化利用之前,必須對CO2置換過程中水合物沉積層的強度、模量、變形等力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行深入研究,從而結(jié)合研究成果,對沉積層可能存在的地質(zhì)風(fēng)險進(jìn)行合理規(guī)避。目前,已有學(xué)者對CO2水合物沉積物的力學(xué)特性開展了相關(guān)研究工作,取得了初步研究成果。ORDONEZ等人[13]研究了CO2水合物對渥太華砂強度和縱波波速的影響,發(fā)現(xiàn)水合物的存在會導(dǎo)致試樣粘聚力、強度、剛度增加,而摩擦角基本不受影響。HYODO等人[14]研究了水合物飽和度及有效圍壓對CO2水合物沉積物強度及變形特性的影響,發(fā)現(xiàn)CO2水合物、CH4水合物沉積物的強度和初始剛度均隨著水合物飽和度及有效圍壓的增加而增大。WANG 等人[15]對CO2置換過程沉積物的剛度特性開展研究,發(fā)現(xiàn)隨著置換反應(yīng)的進(jìn)行,水合物沉積物的P波波速與彈性模量均呈現(xiàn)減小的趨勢。陳合龍等人[16]對氣飽和含CO2水合物砂開展了三軸壓縮實驗研究,發(fā)現(xiàn)含CO2水合物試樣的粘聚力隨水合物飽和度的增加而增加,但摩擦角并沒有明顯的變化。然而,上述研究工作對CO2水合物沉積物應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、強度、剛度等力學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識仍然有限,缺乏圍壓、溫度等因素對沉積物力學(xué)特性的影響規(guī)律分析,對CH4水合物沉積物與CO2水合物沉積物力學(xué)特性的差異性認(rèn)識不足。

針對上述科學(xué)問題,該研究以安全開發(fā)利用天然氣水合物資源為研究背景,基于水合物三軸實驗系統(tǒng),開展不同工況條件下CH4水合物沉積物與CO2水合物沉積物三軸剪切實驗,獲取沉積物宏觀力學(xué)參數(shù)(應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、強度、模量),分析圍壓、溫度對2種水合物沉積物力學(xué)特性的影響,對比研究CH4水合物沉積物與CO2水合物沉積物力學(xué)特性的差異性,最終為實現(xiàn)CO2置換開采天然氣水合物技術(shù)的安全、穩(wěn)定、高效利用提供理論依據(jù)及技術(shù)支撐。

1 實驗方法

該研究采用混合制樣法生成水合物沉積物試樣[17]。在水合物形成過程中,首先用一定量的去離子水并加入SDS試劑(其質(zhì)量濃度為10 mg/L)制成冰塊,然后將其壓碎并采用60目濾網(wǎng)過濾,獲取最大平均粒徑小于250μm 的冰粉顆粒。將冰粉顆粒放入高壓反應(yīng)釜容器中,通入壓力為10 MPa的高純CH4氣體或CO2氣體,讓氣體與冰粉顆粒充分反應(yīng)48 h并形成含冰水合物,整個水合物生成過程均在冷庫中進(jìn)行(溫度為-10℃)。常壓條件下,根據(jù)水合物分解前后含冰水合物的質(zhì)量差異,計算得出水合物飽和度約為30%。

與先前研究過程保持一致[18],該研究采用高嶺土材料作為試樣骨架顆粒,其中值粒徑為3.696μm,比重為2.60 g/c m3,初始孔隙度為70.2%。在水合物沉積物試樣制備過程中,通過含冰水合物與骨架顆粒的體積比來控制和計算試樣的孔隙率。無論是CH4水合物沉積物試樣,還是CO2水合物沉積物試樣,其孔隙度均控制在40%,即沉積物骨架顆粒與含冰水合物的體積比約為6∶4,沉積物試樣的孔隙空間幾乎都被含冰水合物所填滿。

試樣制備過程如下:1)稱量相應(yīng)的沉積物骨架顆粒和含冰水合物并充分均勻混合;2)將混合物放入壓力制樣裝置中并施加軸向壓力至30 k N;3)待充分壓實后最終形成直徑61.8 mm、高度125 mm的水合物沉積物樣品。整個試樣制備過程都在溫度為-10℃的冷庫中進(jìn)行。

圖1為水合物三軸實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該實驗裝置由三軸主機、數(shù)字控制系統(tǒng)、控制軟件、充液油泵、低溫控制系統(tǒng)配置而成。該研究中所有三軸剪切試驗都依據(jù)巖土工程試驗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,實驗工況如表1所示。水合物沉積物試樣的三軸實驗過程如下:將制備成型的水合物沉積物試樣用橡皮膜包裹好后放在上下壓板上,保證上下壓板與試樣兩端面對齊平穩(wěn);將橡膠膜和端面壓板的接觸面進(jìn)行密封,之后將耐油乳膠套從上至下套在壓板和試樣上,并用卡環(huán)緊固;將固定在兩壓板間的試樣及壓板一同置于三軸實驗儀器的壓力室內(nèi),同時注意把有定位孔的下壓板朝下放置以便定位孔能與定位銷重合,從而固定試樣并保證其不會傾斜;在計算機控制系統(tǒng)操作下向壓力室內(nèi)注入液壓油,直至油從壓力室內(nèi)置排氣孔中溢出,表明壓力室內(nèi)部試樣周圍已充滿抗磨液壓油;通過恒溫槽及實驗冷卻裝置對三軸壓力室進(jìn)行降溫處理,維持實驗所需溫度;施加實驗所需圍壓值,并設(shè)置1.0 mm/min的軸向應(yīng)變速率,對軸向荷載和變形清零后開始三軸壓縮實驗,記錄實驗過程中的軸向應(yīng)變與偏應(yīng)力值,直至應(yīng)變達(dá)到21%時停止記錄,獲取水合物沉積物試樣的應(yīng)力應(yīng)變曲線并進(jìn)行力學(xué)分析。

圖1 水合物三軸實驗裝置Fig.1 Hydrate triaxial experi mental device

表1 水合物沉積物力學(xué)特性實驗工況Table 1 The experimental conditions of mechanical properties of hydrate-bearing sediments

2 力學(xué)特性分析

2.1 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

圖2與圖3為CH4和CO2水合物沉積物在不同溫度和圍壓條件下的應(yīng)力應(yīng)變曲線,實驗過程中應(yīng)變速率為恒定值,均保持在1.0%/min。從應(yīng)力應(yīng)變圖中不難看出,在軸向應(yīng)變增大的初始階段,偏應(yīng)力增長得非常迅速,應(yīng)力應(yīng)變曲線斜率較大,在此初始應(yīng)力加載階段,CH4水合物沉積物和CO2水合物沉積物均呈現(xiàn)一定的彈性性狀。隨著力學(xué)實驗的進(jìn)行,沉積物試樣的軸向應(yīng)變繼續(xù)增大,但此時偏應(yīng)力增加的幅度逐漸趨于平緩,說明此時沉積物試樣開始進(jìn)入彈性變形與塑性變形共存的階段。當(dāng)試樣的軸向應(yīng)變繼續(xù)增大至一定程度時,無論是CH4水合物沉積物還是CO2水合物沉積物,其偏應(yīng)力數(shù)值幾乎趨于穩(wěn)定,表明此時沉積物試樣完全進(jìn)入屈服變形階段。綜上,該實驗中獲取的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系所呈現(xiàn)的曲線類型均為應(yīng)變硬化型,即進(jìn)入屈服階段后,隨著試樣軸向應(yīng)變的增大,偏應(yīng)力略微增加。

圖2 不同圍壓條件下水合物沉積物應(yīng)力應(yīng)變曲線Fig.2 The stress-strain relationship of hydrate-bearing sediments under different confining pressures

圖3 不同溫度條件下水合物沉積物應(yīng)力應(yīng)變曲線Fig.3 The stress-strain relationship of hydrate-bearing sediments at different temperatures

如圖2和圖3所示,沉積物試樣在剪切過程中其偏應(yīng)力均沒有出現(xiàn)明顯的峰值。從圖2可以看出,選取相同的應(yīng)變數(shù)值,2種水合物沉積物所對應(yīng)的偏應(yīng)力均隨著圍壓的增大而增大;此外,圍壓一定時,CO2水合物沉積物在相同軸向應(yīng)變處所對應(yīng)的偏應(yīng)力高于CH4水合物沉積物試樣。在一定圍壓條件下,水合物的形成與分解和溫度有著密切關(guān)系,因此溫度也是影響應(yīng)力應(yīng)變曲線關(guān)系的重要因素之一。由圖3可以看出,不同溫度條件下應(yīng)力應(yīng)變曲線中偏應(yīng)力也沒有呈現(xiàn)明顯的峰值,沉積物試樣的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系同樣呈現(xiàn)應(yīng)變硬化型。不同溫度條件下,在應(yīng)力應(yīng)變曲線中選取相同的軸向應(yīng)變,其對應(yīng)的2種水合物沉積物的偏應(yīng)力均隨著溫度的減小而增大;相同溫度條件下,CO2水合物沉積物在相同軸向應(yīng)變處所對應(yīng)的偏應(yīng)力值高于CH4水合物沉積物試樣。

2.2 強度特性

破壞強度是指材料所能承受的極限狀態(tài)時對應(yīng)的偏應(yīng)力,記作qf,對于存在峰值的應(yīng)力應(yīng)變曲線(即應(yīng)變軟化型曲線),可將坐標(biāo)軸上的峰值偏應(yīng)力作為破壞強度值,表征沉積物試樣的抗壓或抗剪切能力[19]。然而,從圖2和圖3中明顯可以看出,任意一條應(yīng)力應(yīng)變曲線均沒有明顯的峰值,所以取15%軸向應(yīng)變處所對應(yīng)的偏應(yīng)力作為水合物沉積物的破壞強度值。首先分析不同圍壓條件下,CH4水合物沉積物和CO2水合物沉積物的破壞強度特性。圖4a所示為2種水合物沉積物的破壞強度隨圍壓的變化曲線?？梢钥闯?CH4水合物沉積物和CO2水合物沉積物的破壞強度在5 MPa以下時均隨著圍壓的增大而呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。這是因為在低圍壓條件下,圍壓越大,沉積物顆粒之間固結(jié)的越緊密,試樣結(jié)構(gòu)越不容易被破壞。而且無論是CH4水合物沉積物還是CO2水合物沉積物,試樣內(nèi)部顆粒間的膠結(jié)作用隨著圍壓的增加而顯著,為了破壞其顆粒間的膠結(jié)作用力從而達(dá)到破壞標(biāo)準(zhǔn),需要更大的偏應(yīng)力。此外,在相同圍壓條件下,CO2水合物沉積物相較于CH4水合物沉積物擁有更高的破壞強度值,推測CO2水合物沉積物內(nèi)部顆粒間的膠結(jié)作用可能強于CH4水合物沉積物;另一方面,也可能是由于CO2水合物自身的剪切強度本就高于CH4水合物,從而最終導(dǎo)致了2種水合物沉積物破壞強度的差異。

圖4 水合物沉積物破壞強度曲線Fig.4 The failure strength of hydrate-bearing sediments

由圖4b破壞強度曲線可以看出,在不同溫度條件下,2種水合物沉積物的破壞強度均隨溫度的增大而呈現(xiàn)明顯的下降趨勢。已有研究表明,水合物沉積物試樣內(nèi)部顆粒間的內(nèi)摩擦角和粘聚力會隨著溫度的增加而減小,且顆粒間的膠結(jié)作用也隨溫度的升高而減弱;此外,溫度越高,試樣中未凍水含量越多,沉積物試樣顆粒之間的潤滑作用越明顯,使得試樣被破壞所需的剪切力也隨之減小,最終均表現(xiàn)為隨溫度升高,破壞強度呈現(xiàn)明顯下降的趨勢。與圖4a中所得結(jié)論類似,在相同溫度條件下,CO2水合物沉積物的破壞強度高于CH4水合物沉積物;且溫度的上升對CO2水合物沉積物破壞強度的衰減作用更弱,可能是由于CO2水合物沉積物具有更高的粘聚力和內(nèi)摩擦角導(dǎo)致的。

2.3 剛度特性

宏觀范圍內(nèi),材料抵抗彈性變形的難易程度通常用剛度來衡量,基于三軸壓縮實驗結(jié)果,該研究重點分析2種水合物沉積物的彈性模量特性,從而對其抵抗彈性變形的能力進(jìn)行對比分析[20]。起始屈服模量是指起始屈服強度與相應(yīng)的軸向應(yīng)變的比值,記作E0。從圖5a可以看出,CH4水合物沉積物和CO2水合物沉積物的起始屈服模量均與圍壓大致呈線性增加關(guān)系。CO2水合物沉積物的起始屈服模量均高于CH4水合物沉積物,而且圍壓越高,2種水合物沉積物起始屈服模量的差值越大。圖5b為不同溫度條件下2種水合物沉積物的起始屈服模量變化曲線,可以看出,2種水合物沉積物起始屈服模量均隨溫度的增大呈現(xiàn)下降趨勢。CO2水合物沉積物的起始屈服模量與溫度呈線性關(guān)系,但對于CH4水合物沉積物而言,隨著溫度的升高起始屈服模量下降的幅度會繼續(xù)增大。以上結(jié)果表明,CO2水合物沉積物的起始屈服模量均高于CH4水合物沉積物,利用CO2置換法開采天然氣水合物過程中沉積層具有更高的抗彈性變形能力。

圖5 水合物沉積物起始屈服模量曲線Fig.5 The initial yield modulus of hydratebearing sedi ments

在應(yīng)力應(yīng)變曲線上取最大偏應(yīng)力的1/3處所對應(yīng)的點,該點與原點連線所對應(yīng)的斜率即為割線彈性模量,其計算方法是將此點的偏應(yīng)力除以所對應(yīng)的軸向應(yīng)變,單位為MPa。根據(jù)上述定義及計算方法,獲取2種水合物沉積物的割線彈性模量數(shù)據(jù)并繪制曲線,如圖6所示。由圖6a可以看出,2種水合物沉積物的割線模量均隨圍壓的增大呈上升趨勢,CH4水合物沉積物的割線模量與圍壓大致呈線性關(guān)系,CO2水合物沉積物割線模量的增加趨勢隨圍壓的增大有所減緩。割線模量表現(xiàn)為沉積物試樣的平均剛度,研究結(jié)果表明在圍壓增大的過程中,CO2水合物沉積物內(nèi)部顆粒間的固結(jié)程度有所增強,表現(xiàn)為平均剛度的增加;但隨著圍壓進(jìn)一步增大,其割線模量數(shù)值增加的速率趨于平緩。和先前對CH4水合物沉積物力學(xué)性質(zhì)的研究結(jié)果相類似,圍壓的增大可以抑制試樣內(nèi)部裂隙的發(fā)展,但當(dāng)圍壓超過一定臨界值時,有可能對CO2沉積物試樣內(nèi)部顆粒產(chǎn)生壓融作用,高圍壓條件下顆粒的破碎反而會造成CO2沉積物試樣力學(xué)性質(zhì)的降低。

圖6 水合物沉積物割線模量曲線Fig.6 The secant modulus of hydrate-bearing sediments

圖6b所示為溫度對水合物沉積物割線模量的影響。對于CH4水合物沉積物而言,其割線模量值隨溫度的增大呈下降趨勢,并且隨著溫度的進(jìn)一步升高,割線模量下降的趨勢越發(fā)顯著。CO2水合物沉積物的割線模量與溫度的變化關(guān)系并沒有表現(xiàn)出明顯的上升或下降趨勢,這說明溫度對CO2水合物沉積物試樣割線模量的影響并不顯著。研究結(jié)果表明在不同溫度條件下,相較于CH4水合物沉積物,CO2水合物沉積物的割線模量更為穩(wěn)定,進(jìn)一步驗證了利用CO2置換技術(shù)開采天然氣水合物過程中的地層安全可靠性。

3 力學(xué)特性差異性研究

由上述分析可知,在相同工況條件下CO2水合物沉積物的破壞強度、起始屈服模量、割線彈性模量均高于CH4水合物沉積物,并且溫度或圍壓的變化對CO2水合物沉積物強度及模量的影響程度弱于CH4水合物沉積物。因此,相較于CH4水合物沉積物,CO2水合物沉積物的力學(xué)性質(zhì)更為穩(wěn)定,表明CO2置換開采技術(shù)對于天然氣水合物儲層的地層安全性有著較好的保障,置換開采過程中水合物沉積層的力學(xué)穩(wěn)定性不會被破壞。為了進(jìn)一步探討CH4和CO2水合物沉積物力學(xué)性質(zhì)的差異性,利用摩爾-庫侖強度準(zhǔn)則,通過繪制3種圍壓(2.50 MPa,3.75 MPa,5.00 MPa)條件下CH4和CO2水合物沉積物試樣的摩爾應(yīng)力圓與強度包絡(luò)線,并計算強度包絡(luò)線的斜率和截距,研究獲取了2種水合物沉積物試樣的粘聚力和內(nèi)摩擦角數(shù)據(jù)(如表2所示),從內(nèi)部結(jié)構(gòu)角度分析CH4水合物、CO2水合物沉積物試樣產(chǎn)生強度差異的內(nèi)在原因。摩爾-庫倫強度準(zhǔn)則的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:

表2 2種水合物沉積物的粘聚力和內(nèi)摩擦角Table 2 The cohesion and internal friction angle of the two kinds of hydrate-bearing sediments

式中:τ為剪切強度;c為粘聚力;σ為法向主應(yīng)力;φ為內(nèi)摩擦角。

粘聚力反映了顆粒間的力學(xué)特性,內(nèi)摩擦角反映了材料的摩擦特性。由表2數(shù)據(jù)可知,CO2水合物沉積物的粘聚力和內(nèi)摩擦角均高于CH4水合物沉積物,說明在置換過程中,水合物沉積物內(nèi)部的CO2水合物顆粒和骨架顆粒之間的膠結(jié)作用及內(nèi)摩擦力強于CH4水合物顆粒,由此驗證了前文得出的CO2水合物沉積物具有更高強度及模量的結(jié)論。且相較于CH4水合物沉積物而言,CO2水合物沉積物內(nèi)摩擦角增加的幅度明顯大于粘聚力增加的幅度,說明CO2水合物沉積物內(nèi)部顆粒受到剪切作用而相互滑動時需要克服更大的摩擦阻力;據(jù)此可推斷,在CH4-CO2置換過程中,內(nèi)摩擦角對水合物沉積物抗剪切破壞能力的強弱起著更加重要的作用。實際上,水合物飽和度、粒徑尺寸、應(yīng)變速率等因素均對水合物沉積物的力學(xué)性質(zhì)有顯著影響,還需進(jìn)一步綜合分析多因素條件下2種水合物沉積物力學(xué)性質(zhì)的差異性。以上分析結(jié)果在一定程度上對置換開采過程中天然氣水合物沉積層的力學(xué)穩(wěn)定性研究具有一定的指導(dǎo)意義。

4 結(jié)論

該研究針對孔隙度40%、水合物飽和度30%的沉積物試樣,在應(yīng)變速率為1.0%/min條件下,開展CH4水合物沉積物和CO2水合物沉積物的三軸剪切實驗,基于力學(xué)實驗數(shù)據(jù)分析得到如下結(jié)論:

1)CH4水合物沉積物和CO2水合物沉積物的應(yīng)力應(yīng)變曲線均為應(yīng)變硬化型。在相同圍壓條件下,2種水合物沉積物的偏應(yīng)力均隨圍壓的增大而增大,并且在相同軸向應(yīng)變處CO2水合物沉積物試樣所對應(yīng)的偏應(yīng)力值高于CH4水合物沉積物。

2)圍壓越大,沉積物顆粒間固結(jié)的越緊密,且由于圍壓對水合物顆粒膠結(jié)作用的增強,最終表現(xiàn)為2種水合物沉積物的破壞強度均隨圍壓的增大而增加;溫度越高,顆粒間內(nèi)摩擦角和粘聚力隨之減小,且由于顆粒間的潤滑作用,導(dǎo)致2種水合物沉積物的破壞強度均隨溫度升高而下降。

3)CH4水合物沉積物、CO2水合物沉積物的起始屈服模量與圍壓及溫度的變化關(guān)系與破壞強度基本保持一致,大致都表現(xiàn)為線性關(guān)系。且在相同圍壓與溫度條件下,CO2水合物沉積物的起始屈服模量均高于CH4水合物沉積物。

4)2種水合物沉積物的割線模量均隨圍壓的增大呈上升趨勢。相同圍壓條件下,CH4水合物沉積物的割線模量值隨溫度的增大呈下降趨勢,且隨著溫度的進(jìn)一步增加,升高溫度對割線模量的減弱效應(yīng)越發(fā)明顯,而CO2水合物沉積物的割線模量與溫度的變化關(guān)系并不顯著。

5)相較于CH4水合物沉積物,CO2水合物沉積物內(nèi)部顆粒間的粘聚力和內(nèi)摩擦角更大,因此其具有更高的強度和剛度值;且隨著圍壓和溫度的變化,CO2水合物沉積物比CH4水合物沉積物具有更好的力學(xué)穩(wěn)定性,從而進(jìn)一步證明了CO2置換開采天然氣水合物技術(shù)的安全可靠性。