[发明专利]一种天然气水合物赋存状态确定方法、装置及设备

权利要求书

1.一种天然气水合物赋存状态确定方法，其特征在于，包括：

在对天然气水合物样本进行降压分解的过程中，测量所述天然气水合物样本对应于X-CT图像信息；

利用所述X-CT图像信息构建对应于所述天然气水合物样本的水合物三维数据体；

识别所述水合物三维数据体中的至少一个水合物子块；所述水合物子块对应有形态特征；

基于所述水合物子块的形态特征分别求取各个水合物子块的结构类别和结构评估值；所述结构评估值用于表示所述水合物子块的结构复杂程度；

根据所述结构类别获取对应于所述天然气水合物样本的欧拉系数；所述欧拉系数用于表示所述天然气水合物样本的拓扑连通性；

通过所述结构评估值和欧拉系数确定所述天然气水合物样本的赋存状态；其中，包括：基于预先设定的结构评估值和欧拉系数与赋存状态之间的对应关系，确定所述天然气水合物样本的赋存状态；所述赋存状态包括孔隙填充型、颗粒接触型、接触承载型中的至少一种。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量所述天然气水合物样本对应于X-CT图像信息，包括：

测量所述天然气水合物样本对应于至少一个分解时刻的X-CT图像信息；

相应的，所述通过所述结构评估值和欧拉系数确定所述天然气水合物样本的赋存状态，包括：

通过对应于各个分解时刻的结构评估值和欧拉系数确定所述天然气水合物样本的赋存状态动态变化情况。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对天然气水合物样本进行降压分解，包括：

利用X-CT实验设备对天然气水合物样本进行降压分解；所述X-CT实验设备包括压力控制系统、半导体控温系统、X射线微焦点CT层析扫描仪和高压反应釜。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在对天然气水合物样本进行降压分解的过程中，还包括：

获取X-CT实验设备中的设备压力和样本温度；

根据所述设备压力和样本温度确定对应于所述天然气水合物样本的分解状态；

相应的，所述通过所述结构评估值和欧拉系数确定所述天然气水合物样本的赋存状态，还包括：

结合所述分解状态，通过所述结构评估值和欧拉系数确定所述天然气水合物样本的赋存状态。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在对天然气水合物样本进行降压分解的过程中，测量所述天然气水合物样本对应于X-CT图像信息之后，还包括：

基于所述X-CT图像信息确定所述天然气水合物样本的样本成分信息；所述样本成分信息包括沉积物颗粒含量、水合物相含量、水相含量和游离气相含量；

相应的，所述根据所述结构类别获取对应于所述天然气水合物样本的欧拉系数，包括：

根据所述结构类别和所述样本成分信息获取对应于所述天然气水合物样本的欧拉系数。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形态特征包括水合物子块的分布频率和拓扑性质；所述识别所述水合物三维数据体中的至少一个水合物子块，包括：

基于26临域连通原理，通过水合物子块的体积、表面积和与沉积物颗粒接触面积确定水合物子块的形态特征。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述水合物子块的形态特征分别求取各个水合物子块的结构类别和结构评估值；所述结构评估值用于表示所述水合物子块的结构复杂程度，包括：

利用公式计算结构评估值，式中，G为结构评估值，S为水合物子块的表面积，V为水合物子块的体积。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结构类别包括连通水合物团簇和孤立水合物块；所述基于所述水合物子块的形态特征分别求取各个水合物子块的结构类别和结构评估值；所述结构评估值用于表示所述水合物子块的结构复杂程度，包括：

根据所述水合物子块的体积与临界体积阈值之间的比较结果确定所述水合物子块的结构类别。