SDS effect on formation kinetics and microstructure of methane hydrate

表面活性剂是促进水合物生成的有效手段之一。在高压反应釜中研究了十二烷基硫酸钠(SDS)对水合物生成过程的动力学影响，利用XRD和拉曼光谱探究了SDS存在条件下水合物的微观结构。宏观结果表明SDS缩短了诱导时间，加快了水合物生长速率。微观结果表明SDS没有影响s I型水合物的晶型结构，晶面间距与理想s I型水合物及纯水甲烷对比误差在千分之几。水合物中甲烷在大笼小笼中的拉曼位移分别为2904和2915 cm-1，SDS没有改变大笼小笼结构。大笼绝对占有率(?L)接近饱和时，SDS可以进一步提高小笼绝对占有率(?S)，从微观角度证明了SDS可以减少水合数，提高储气率

微型鼓泡器中甲烷水合物的生成特性

研究了高压鼓泡装置中进气速率、压力、温度及滤网目数对纯水体系甲烷水合物的生成动力学和形态的影响。实验结果表明,提高进气速率和压力、降低温度均可提高甲烷水合物的生成速率,但随着进气速率的提高,甲烷气体转化率减小;增加滤网可显著提高水合物生成速率和甲烷气体转化率,最优的滤网目数为200目。甲烷水合物极易在气液界面生成,形成水合物泡。进气速率对水合物形态有显著影响,进气速率较低时水合物泡保持原有形态不易被破坏,不断聚集,水合物较疏松;进气速率较高时,气体溢出,水合物易变形破裂,不断堆积,水合物较致密。压力和温度对水合物形态的影响较小;增加滤网可显著减小气泡体积,形成较多的水合物泡

SDS对甲烷水合物生成动力学和微观结构的影响

表面活性剂是促进水合物生成的有效手段之一。在高压反应釜中研究了十二烷基硫酸钠（SDS）对水合物生成过程的动力学影响,利用XRD和拉曼光谱探究了SDS存在条件下水合物的微观结构。宏观结果表明SDS缩短了诱导时间,加快了水合物生长速率。微观结果表明SDS没有影响s I型水合物的晶型结构,晶面间距与理想s I型水合物及纯水甲烷对比误差在千分之几。水合物中甲烷在大笼小笼中的拉曼位移分别为2904和2915 cm-1,SDS没有改变大笼小笼结构。大笼绝对占有率（？L）接近饱和时,SDS可以进一步提高小笼绝对占有率（？S）,从微观角度证明了SDS可以减少水合数,提高储气率

基于PVP改性的水合物抑制剂的合成与应用

在聚乙烯基吡络烷酮（PVP）的基础上合成了两种低剂量水合物动力学抑制剂羧基改性的聚乙烯基吡络烷酮（PVPCOOH）和氨基改性的聚乙烯基吡络烷酮（PVPNH2）。采用FTIR，13CNMR，XPS，GPC等方法对合成的PVPCOOH和PVPNH2进行表征。在蓝宝石高压定容反应釜中研究了PVPCOOH和PVPNH2对甲烷水合物生成过程的影响，并与动力学抑制剂PVP进行了比较；同时考察了PVPCOOH和PVPNH2含量和过冷度对其抑制效果的影响，并对PVPCOOH和PVPNH2的抑制机理进行了分析。表征结果显示，合成的两种物质PVPNH2和PVPCOOH分别为氨基改性的PVP和羧基改性的PVP；根据13CNMR谱图计算出PVPCOOH和PVPNH2的纯度均大于99％；PVPNH2，PVPCOOH，PVP三者的相对分子质量分布均较集中。实验结果表明，PVPCOOH和PVPNH2比PVP的水溶性好；PVPCOOH跟PVP的抑制效果相当，但PVPNH2比PVP的抑制效果差；PVPCOOH和PVPNH2的浓度对最大过冷度的测定无明显影响

Synthesis and application of modified natural gas hydrate kinetic inhibitors based on PVP

Based on polyvinylpyrrolidone（PVP）, two low-dosage kinetic inhibitors for the formation of natural gas hydrates, namely carboxy-modified polyvinylpyrrolidone（PVPCOOH） and amino- modified polyvinylpyrrolidone（PVPNH2）, were synthesized and characterized b

非成岩水合物储层降压开采过程中出砂和沉降实验研究

天然气水合物多赋存在非成岩地层中,在开采过程中易出现出砂和沉降情况,制约了天然气水合物的安全高效长期开采。为研究水合物开采过程中的温压、产气、产水、出砂和沉降情况,在自主研发水合物出砂及防砂模拟装置上进行了不同条件下的开采模拟实验。研究表明,在前两个生产阶段,产水含砂率和出砂粒径随着水合物开采而逐渐增大;水合物细砂储层产气速率增加会增大携液能力,导致携砂能力增强而增大出砂风险,同时高产气速率促进井筒温度降低导致冰相生成,存在冰堵的风险;开采过程中的储层沉降与储层水合物含量相关性较大,而产气速率和降压速率对储层沉降的影响与产气模式有关。水合物开采中后期进行增产作业会增加储层出砂风险和沉降速率,进一步探讨了该实验对日本2013年第一次海域水合物试采出砂情况的推测,提出水合物开采分阶段分级防砂的概念

JUNO Sensitivity on Proton Decay p→νˉK+p\to \bar\nu K^+ Searches

The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) is a large liquid scintillator detector designed to explore many topics in fundamental physics. In this paper, the potential on searching for proton decay in $p\to \bar\nu K^+$ mode with JUNO is investigated.The kaon and its decay particles feature a clear three-fold coincidence signature that results in a high efficiency for identification. Moreover, the excellent energy resolution of JUNO permits to suppress the sizable background caused by other delayed signals. Based on these advantages, the detection efficiency for the proton decay via $p\to \bar\nu K^+$ is 36.9% with a background level of 0.2 events after 10 years of data taking. The estimated sensitivity based on 200 kton-years exposure is $9.6 \times 10^{33}$ years, competitive with the current best limits on the proton lifetime in this channel

JUNO sensitivity on proton decay p → ν K + searches*

The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) is a large liquid scintillator detector designed to explore many topics in fundamental physics. In this study, the potential of searching for proton decay in the $p\to \bar{\nu} K^+$ mode with JUNO is investigated. The kaon and its decay particles feature a clear three-fold coincidence signature that results in a high efficiency for identification. Moreover, the excellent energy resolution of JUNO permits suppression of the sizable background caused by other delayed signals. Based on these advantages, the detection efficiency for the proton decay via $p\to \bar{\nu} K^+$ is 36.9% ± 4.9% with a background level of $0.2\pm 0.05({\rm syst})\pm$$0.2({\rm stat})$ events after 10 years of data collection. The estimated sensitivity based on 200 kton-years of exposure is $9.6 \times 10^{33}$ years, which is competitive with the current best limits on the proton lifetime in this channel and complements the use of different detection technologies