ICS75.060

CCSE24

T/CAOE51—2023

含水合物沉積物滲透率測定方法

Determinationforpermeabilityofhydrate?bearingsediments

2023?03?31發布2023?03?31實施

中國海洋工程咨詢協會發布

中國標準出版社出版

T/CAOE51—2023

目次

前言……………………………Ⅲ

引言……………………………Ⅳ

1范圍…………………………1

2規范性引用文件……………1

3術語和定義…………………1

4方法原理……………………1

5儀器設備……………………1

6樣品制備……………………2

7測定步驟……………………3

8結果計算……………………3

9安全事項……………………3

10試驗記錄……………………4

附錄A（資料性）滲透率試驗記錄表格式……………………5

Ⅰ

T/CAOE51—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定

起草。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由中國海洋工程咨詢協會提出并歸口。

本文件起草單位：青島海洋地質研究所、中國地質大學（武漢）、中國科學院廣州能源研究所、大連理

工大學寧波研究院、中國石油大學（北京）、江蘇拓創科研儀器有限公司、中海油研究總院有限責任公司。

本文件主要起草人：吳能友、劉樂樂、劉昌嶺、寧伏龍、李小森、趙佳飛、蔡建超、李彥龍、常宏均、李承峰、

孟慶國、張永超、萬義釗、郝錫犖、龐維新。

Ⅲ

T/CAOE51—2023

引言

水合物是一種籠型晶體，外部籠型結晶由水分子組成，按“水籠”內客體分子的不同分為甲烷水合物、

乙烷水合物、二氧化碳水合物和四氫呋喃水合物等多種類型。客體分子是天然氣的水合物是天然氣水合

物，它在自然界中分布廣泛且儲量巨大，是一種極具潛力的新型戰略能源，引起了國內外的廣泛關注，已

被國務院批準列為我國第173個礦種。

天然氣水合物儲層滲透率是評估天然氣水合物開采潛力的關鍵參數之一。受保壓取芯技術與成本

的限制，滲透率測定常以人工制備的含水合物沉積物樣品為主。與常規巖土材料相比，含水合物沉積物

滲透率測定對溫度和壓力條件的要求十分苛刻，現有的標準方法均未涉及，急需建立相應的滲透率測定

方法標準。

本文件描述了穩態法測定含水合物沉積物樣品滲透率的試驗方法，旨在增強不同實驗室及操作人員

獲得的滲透率測定結果可比性，促進我國天然氣水合物開采基礎理論發展。

Ⅳ

T/CAOE51—2023

含水合物沉積物滲透率測定方法

1范圍

本文件描述了用水在穩態滲流條件下測定含水合物沉積物樣品滲透率的方法。

本文件適用于實驗室內人工制備含水合物砂質沉積物樣品滲透率的測定。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB17914—2013易燃易爆性商品儲存養護技術條件

GB/T29172—2012巖心分析方法

GB/T29304—2012爆炸危險場所防爆安全導則

GB/T32708—2016實驗室儀器及設備安全規范反應釜

GB50021—2001巖土工程勘察規范

GB/T50123—2019土工試驗方法標準

T/CAOE23—2020天然氣水合物實驗測試技術規范

3術語和定義

GB/T29172—2012和T/CAOE23—2020界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

砂質沉積物sandysediments

粒徑大于75μm的顆粒質量超過總質量的85%的沉積物。

注：沉積物是各種沉積作用形成的松散未成巖的巖土體物質的總稱，分類見GB50021—2001中3.3對土的分類。

4方法原理

根據一維達西滲流理論，使用水在含水合物沉積物樣品內形成低壓差穩態滲流，當樣品兩端壓差和

水流量相對穩定時，通過兩端壓差與水流量計算樣品的滲透率，測定過程中應始終保持水合物相態穩定。

5儀器設備

儀器設備由樣品室、供氣系統、供液系統、溫控系統、背壓閥、圍壓泵、軸壓泵、溫度探頭、壓力傳感器、

壓差傳感器和天平等主要部分組成（見圖1）。主要技術參數包括：

a）樣品室軸線宜豎向，樣品室應具備足夠的內部空間，保證可以對樣品施加圍壓和軸壓，樣品室內

樣品的高度與直徑應滿足GB/T50123—