Количественная оценка содержания гидрата CO2 в лабораторных образцах с помощью двухигольчатого зонда

Предложен новый подход к оценке гидратосодержания в породе геотермическим методом. Известно, что переход поровой воды в гидрат заметно понижает теплоемкость осадка. Это открывает возможность количественной оценки гидратосодержания по измерению объемной теплоемкости осадка в двух состояниях - с гидратом в порах и без гидрата, когда после полного его разложения в порах остается одна вода. Тепло- и температуропроводность осадков может быть определена с помощью двухигольчатого зонда по предлагаемой авторами методике. Для оценки количества содержащегося в порах гидрата используется объемная теплоемкость, которая рассчитывается как отношение теплопроводности к температуропроводности (λ/ а ). Предлагаемый подход проверен в лабораторных экспериментах на образцах песка с сформированным синтетическим гидратом СО2 в термостатируемой камере высокого давления (объем полученного гидратосодержащего образца составлял около 1000 см3). При измерении объемной теплоемкости образца в разных его состояниях использовалась не стандартная методика импульсного нагрева, а методика на основе постоянного нагрева среды линейным источником, которая повышает точность определения теплоемкости среды за счет описания всего полезного интервала экспериментальной термограммы. Представлена оценка содержания гидрата СО2 в модельном образце по измерениям его тепловых свойств до и после формирования гидрата в порах. Приведена дополнительная независимая оценка количества наработанного в образце гидрата СО2, полученная по записям температуры и давления в процессе гидратоформирования. Полученные результаты подтверждают возможность определения гидратосодержания по измерениям теплоемкости среды в двух состояниях. Минимальная доля гидрата, которая может быть зафиксирована в порах донного осадка, при разбросе значений теплоемкости ±0.05×106 Дж/(м3·К) должна составлять примерно 10 %