入侵渗透
自由气体穿过沉积物必须首先克服入口压力和之后寻找阻力最小的路径。一般毛细管力大于粘性力自流动非常缓慢,所以支持路径的连接通过媒介最大的喉咙然而漫长而曲折。通过网络等数学概念基本流的毛孔和喉咙称为渗流理论(Sahimi 1994)。其与流体流动,尤其是油气运移是显而易见的,利用(Sahimi 1995;瓦格纳et al . 1996和引用其中)。这些研究主要指砂岩载体床,但细沉积物的原则是相同的(图6)。
如果有超压与气源在深度指示平流通量的水可以协助或转移烃生成运动(但见Bjorkum et al . 1998年),特别是如果落差集中在低渗层(Mandl 1981)。查普曼(1983)讨论了这种情况下从石油地质学的角度来看,这样的造型和细节流可以在辛德(1997)。在高饱和度可能出现如果在粗层气体收集,的驱使流动的气体和水可以根据计算相对渗透率曲线(Klusman 1993)。渗透率的不饱和细粒沉积物水通常是两个或两个以上的数量级低于水饱和情况下(科里1994)。然而,在细沉积物,特别是接近水合物区(Claypool和Matava 1999)的概率是气体不会收集在这样高浓度的流动相,天然气和相对渗透率的概念是没有意义的。
气体饱和度低于临界水平时,它不会形成连续的特约记者能够运动的浮力,并将形成一个泡沫分离的雾大孔隙的身体,和分离气体补丁被称为残余神经节(罗伊和米勒1995)。这些不太可能适度分离的水压力梯度产生的超压。唐纳森et al。
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- (a) (b)
图6。Critically-limited非线性流现象。入侵渗透:(a)排水实验Furuberg et al。(1996)珠阵列,(b)为天然气运移动态入侵渗流模型尽管泥岩(Impey et al . 1997年)。裂缝流,(c)注入水变成支离破碎unlithified泥浆(A.J.博尔顿和M.B. Clennell,未发表的结果),(d)与歇斯底里的开关电路。共同的特征是明显的:跳动的流,常规循环流动的情节,期翻倍,脉冲之间的时间间隔一个实验期间减少了一半。高通量将使系统陷入混乱(见艾奇逊1997)。
图6。Critically-limited非线性流现象。入侵渗透:(a)排水实验Furuberg et al。(1996)珠阵列,(b)为天然气运移动态入侵渗流模型尽管泥岩(Impey et al . 1997年)。裂缝流,(c)注入水变成断裂unlithified泥(A.J.博尔顿和M.B. Clennell,未发表的结果),(d)与歇斯底里的开关电路。共同的特征是明显的:跳动的流,常规循环流动的情节,期翻倍,脉冲之间的时间间隔一个实验期间减少了一半。高通量将使系统陷入混乱(见艾奇逊1997)。
(1998)表明,在蓄水层连续水流分散运输可以显著抑制溶解氧的封存气体到这些被困的泡沫。沉积物压实毛细管压力气体密封可以帮助保持超(Hovland 1988年贾德,Shosa Cathles 1996年,1997年郭,Revil et al . 1998年)。
沉积物的捕获能力显然取决于层的连续性有最高的毛细管入口压力(见Ho和韦伯1998)。薄薄的一层泥是一样有效的密封,两相流是一个厚层(1987瓦),但薄泥浆不停止扩散甲烷传输。气体可以溶解的一侧毛细血管屏障,没有入口压力被超过,经过扩散层的沉积物,幻灭和再现的另一边(米勒1980)。如果上面的泡沫能离开虽然浮力,然后可以继续无止境地过程。
此外,气泡可以exsolve位置沿流路径,并最终合并成一个斯金格跨越毛细血管屏障,没有顺序下到顶级侵略渗透的过程必然发生(李和Yortsos 1995)。泡沫字符串甚至不需要合并运输完全是极大地增强了(图7)。
完全饱和:
在液相扩散,低通量
完全饱和:
在液相扩散,低通量
不饱和:
在气泡扩散跳跃,高通量
不饱和:
在气泡扩散跳跃,高通量
图7。悬链线运输(听到1994)。甲烷可以通过一连串的充气泡沫分离扩散被水填满了毛孔的过程称为悬链线运输。泡沫本身是静止的,他们允许通过通量全球全球甲烷和水从高到低的化学势。
甲烷的量可以通过平流输送,和纯粹的扩散通量都是有限的低水平的甲烷饱和孔隙水。上面讨论机械和毛细管对饱和度的影响是至关重要的,当我们试着预测这些通量。多余的气体过饱和溶液中可以自由移动,平流虽然喉咙会堵塞交通的气体以气泡形式。如果更多的罚款层气体在溶液中由于毛细管过度饱和,将有一个在其化学势梯度,有能力驾驶扩散通量对正常饱和或欠饱和的区域。另一方面,如果孔隙压力下降由于机械干扰,天然气可以exsolve和被困在新的毛孔或骨折。
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