天然气水合物实验测试技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘昌岭 著

图书标签:

• 天然气水合物
• 水合物测试
• 实验技术
• 能源
• 地质工程
• 地球物理
• 气体储运
• 相变
• 热力学
• 地球科学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030491107

版次：01

商品编码：11993846

包装：精装

开本：16开

出版时间：2016-07-01

页数：324

正文语种：中文

内容简介

本书是对作者近年来研究成果的总结，力图全面系统地介绍天然气水合物的实验测试技术体系。全书分13章，第1章绪论中主要介绍了天然气水合物基本性质、模拟实验及测试技术现状与发展趋势；第2、3章分别介绍了X-衍射谱仪和固体核磁共振测试水合物结构特性的技术与方法；第4、5章分别介绍了激光拉曼光谱测定流体离子的定量方法和混合气体水合物的原位观测技术；第6章介绍了X-CT技术原位观测沉积物中水合物的分布与赋存状态；第7章介绍了核磁成像技术监测水合物的生成分解的微观动力学过程；第8、9章分别介绍了低温扫描电镜和高压差示扫描量热仪测试水合物的技术与方法；第10章介绍了气相色谱和同位素质谱测试天然气水合物气体组分及分析方法；第11章介绍了气体水合物生成过程中体系的流体离子变化及同位素分馏的实验测试技术；第12章介绍了气体水合物稳定条件及其影响因素的实验测试技术；第13章则简要讨论了天然气水合物钻探现场样品的分析测试技术与方法。

前言/序言

《地下工程渗透性岩体稳定关键技术研究》 本书聚焦于地下工程领域中至关重要的渗透性岩体稳定性问题，深入探讨了其内在机理、影响因素、评价方法以及关键的工程应用技术。本书并非侧重于某种特定物质的实验测试，而是致力于为地下工程的规划、设计、施工和运营提供一套系统性的、基于岩体渗透性和稳定性的理论指导和技术支撑。 内容概述： 本书分为几个主要部分，每一部分都围绕着渗透性岩体稳定性的核心问题展开： 第一部分：渗透性岩体基本理论与特性 岩体渗透性的定义与表征： 详细阐述了岩体渗透性的概念，包括孔隙度、渗透系数、渗透张力等关键参数的定义、测量方法及其在不同地质环境下的变化规律。重点分析了岩体渗透性与岩性、构造、应力状态、流体性质等因素之间的复杂关系。 岩体稳定性的基本概念与判别准则： 梳理了岩体稳定性的基本理论，如极限平衡法、有限元法、断裂力学等，并结合渗透性岩体的特点，探讨了适用于此类岩体的特有稳定性判别准则。强调了流体压力在岩体稳定性中的耦合作用。 渗透性岩体的主要失稳模式： 分析了在流体作用下，渗透性岩体可能出现的各种失稳模式，包括但不限于滑坡、崩塌、塌陷、岩溶破坏、孔隙水压力突增引发的突发性失稳等。详细阐述了每种失稳模式的发生机制和前兆特征。 第二部分：渗透性岩体稳定性影响因素分析 水文地质条件的影响： 深入研究地下水位变化、降雨入渗、地表水下渗、工程开挖扰动等水文地质因素如何改变岩体的孔隙水压力、有效应力，进而影响其稳定性。分析了不同水文地质情景下的稳定性变化规律。 应力状态与流固耦合作用： 详细探讨了地应力、诱发应力以及流体压力之间的耦合关系。重点分析了流体压力对岩体有效应力的影响，以及有效应力变化如何驱动岩体的变形和破坏。引入了流固耦合数值模拟方法，用于定量分析这种相互作用。 岩体结构与宏观裂隙的影响： 分析了岩体结构面、节理、断层等宏观裂隙系统对渗透性和稳定性的双重影响。探讨了裂隙网络的连通性、开度、充填物性质如何控制流体的渗流路径和岩体的整体稳定性。 温度与化学环境的影响： 探讨了温度变化（如地热、冻融循环）和化学侵蚀（如溶解、沉淀）对岩体渗透性和强度的影响，以及这些因素如何协同作用，加速岩体的劣化和失稳。 第三部分：渗透性岩体稳定性评价与监测技术 现场勘察与测试方法： 介绍了适用于渗透性岩体的现场勘察技术，包括钻孔取样、室内试验、室内外应力测试、水文地质试验（如抽水试验、注水试验）等，以及如何通过这些方法获取可靠的岩体参数。 数值模拟与计算方法： 详细介绍了基于流固耦合理论的数值模拟方法，包括有限元法、有限差分法、离散元法等，以及它们在渗透性岩体稳定性分析中的应用。通过实例展示了如何构建模型、设置边界条件、进行模拟计算，并解读模拟结果。 稳定性评价指标与体系： 提出了适用于渗透性岩体的多维度稳定性评价指标体系，综合考虑了力学强度、渗透性、变形特征、水文地质条件等因素。探讨了基于风险评估的稳定性评价方法。 稳定性监测技术： 介绍了渗透性岩体稳定性监测的关键技术，包括孔隙水压力监测、应力监测、变形监测（如GPS、全站仪、InSAR）、渗流监测、地表形变监测等。阐述了如何通过长期监测数据，预警潜在的失稳风险。 第四部分：渗透性岩体稳定性控制与加固技术 水文地质调控技术： 探讨了通过截留、疏导、排水、注浆堵漏等技术，调控地下水流场和孔隙水压力，从而改善岩体渗透性，提高其稳定性。 工程设计与施工优化： 提出了在设计和施工过程中，如何考虑岩体渗透性和稳定性的要求，例如优化开挖方案、采用合理的支护结构、控制地下水位变化等。 加固与修复技术： 介绍了一系列针对渗透性岩体的加固与修复技术，如灌浆加固、锚杆支护、土钉墙、截水帷幕、固结灌浆等，并分析了这些技术在不同地质条件下的适用性与效果。 案例分析与工程实践： 选取了多个不同类型的地下工程案例（如隧道、边坡、地下洞室、尾矿库等），详细分析了其渗透性岩体稳定性问题，并介绍了针对性的治理与加固措施，总结了工程实践中的经验教训。 本书旨在为地下工程的从业人员、研究学者以及相关专业的学生提供一个全面、深入的了解渗透性岩体稳定性的平台。通过对本书的学习，读者将能够更好地理解岩体渗透性与稳定性的内在联系，掌握渗透性岩体稳定性的评价方法，并能够有效地采取相应的技术措施，确保地下工程的安全与可靠。本书的研究成果对于提升我国地下工程的建设水平，尤其是在复杂水文地质条件下的工程建设，具有重要的理论与实践意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书名就让我眼前一亮，《天然气水合物实验测试技术》，光是听着就觉得硬核且充满挑战。我一直对地质科学，尤其是那些深藏在地层中的奇特物质充满了好奇，而天然气水合物无疑是其中的佼佼者。它不仅储量巨大，被誉为“第二代化石燃料”，更因为它独特的固态形态——冰与火的结合，在极低的温度和极高的压力下，将甲烷等烃类气体包裹在水分子晶格中。这种物质的发现和研究，不仅仅是对地球资源潜力的探索，更是对地球科学认识的深化，对未来能源格局的重塑。这本书的书名直接点出了其核心内容，即“实验测试技术”。这四个字非常关键，它意味着这本书并非泛泛而谈地介绍天然气水合物的性质和形成机理，而是聚焦于如何通过严谨的实验手段去深入了解这种复杂物质。这对于任何想要在这个领域进行深入研究的科研人员、工程师，甚至是具有强烈求知欲的科学爱好者来说，都具有极高的价值。我想象着书中会详细阐述各种实验装置的设计理念、搭建流程，以及各种测量仪器的选择和校准。从宏观的模拟地层环境的高压高温舱，到微观的探测水合物晶体结构的X射线衍射仪，再到分析气体成分的色谱仪，这些技术的掌握和应用，是科学家们能够揭开天然气水合物神秘面纱的关键。同时，这本书的“技术”二字也暗示了其严谨性和实践性，相信它会包含大量的实验数据、操作步骤、注意事项，甚至是数据处理和结果分析的方法，力求让读者能够真正掌握这些实验技术，并将其应用于实际研究中。读到这本书，我仿佛看到了一个充满严谨科学精神的实验室内，科学家们一丝不苟地进行着各项测试，一丝一毫的误差都可能影响最终的结论。这本书，或许就是通往理解和驾驭这颗星球上的巨大“冰封能源”的一把钥匙。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《天然气水合物实验测试技术》这个书名时，脑海中立刻浮现出那些在地质学研究领域里，充满智慧与汗水的实验场景。天然气水合物，这个听起来就充满了神秘感的物质，它如同被冰封的能量宝库，承载着人类对未来能源的无限憧憬。但要真正解锁这些宝藏，绝非易事。它需要我们具备深入理解其形成环境、稳定条件，以及在各种地质力学过程中表现出的复杂行为的能力。而这本书，恰恰将焦点聚焦在“实验测试技术”上，这正是问题的关键所在。我期待这本书能为我揭示一系列严谨而精密的实验方法。例如，如何在一个实验室的环境中，高度还原深海或冻土带的极端压力和温度条件，以成功地合成和稳定天然气水合物？书中是否会详细介绍各种高压釜的设计理念，以及温度、压力控制系统的精度要求？我特别关心的是，当我们需要对水合物进行力学性能测试时，应该如何选择合适的仪器和测试方案？是采用单轴压缩、三轴压缩，还是其他更为复杂的加载模式？这些测试如何才能准确地反映水合物在不同地层深度、不同应力状态下的真实表现？此外，天然气水合物的分解过程，往往伴随着巨大的能量释放和潜在的海岸滑坡风险，如何在实验室中安全、有效地诱导其分解，并精确测量分解速率、释放的天然气量和热效应？这无疑是实验技术的一大挑战。我设想书中会详细阐述相关的实验步骤、安全规程，以及可能遇到的各种问题及其解决方案。同时，对于水合物的结构和成分分析，例如利用X射线衍射仪来解析其晶体结构，或利用气相色谱仪来测定其气体的组成，这些技术是否也会被深入讲解？这本书，对我而言，就像一本探险家的日志，记录着科学家们如何一步步通过精确的实验，去揭示天然气水合物这个庞大而复杂的地下世界。它不仅是技术的传授，更是科学探索精神的体现。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，简直就像一道曙光，照亮了我心中对于《天然气水合物实验测试技术》这一领域的困惑。《天然气水合物》，听起来就带着一股冰冷而又充满能量的神秘气息，它宛如地球深处蕴藏的巨大能量的“冰箱”，而要打开这个冰箱，需要一套极其精密且复杂的“钥匙”——也就是这本书所涵盖的“实验测试技术”。我一直对地质科学中的非常规能源抱有浓厚的兴趣，而天然气水合物以其巨大的储量和清洁的特性，无疑是其中最令人瞩目的一种。但如何才能真正地“研究”和“开发”它？这背后离不开无数次精密的实验。我迫切地想知道，科学家们是如何在实验室里模拟那些令人难以置信的深海高压、低温环境，来“制造”和“观测”这些天然气水合物的。书中是否会详细介绍各种高压釜、低温恒温设备的原理、结构和操作规程？以及如何精确地控制其中的温度、压力、气体组分和流速，才能成功地诱导水合物的形成？更进一步，当水合物形成后，如何对其进行各种性质的测试？比如，它的力学强度如何？在不同的应力环境下会发生怎样的变化？这些对于评估其在海底地质中的稳定性至关重要。书中是否会详细讲解三轴压缩试验、声波测试等方法，以及如何解读其测试结果？同时，天然气水合物的分解过程是其开发利用的核心，也是潜在的风险点。我希望书中能够深入探讨如何通过升温、降压、注入化学抑制剂等方式，安全、可控地诱导水合物分解，并精确测量其释放出的天然气产量、纯度以及热效应。这本书，不仅仅是技术的罗列，它更像是一本操作手册，一本科学探险指南，它将帮助我拨开迷雾，深入了解天然气水合物研究的各个环节，为我未来的学术研究提供坚实的技术支撑。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对地球科学领域，特别是对新能源和非常规能源的探索充满好奇的大学老师。当我在书店偶然看到《天然气水合物实验测试技术》这本书时，我的目光立刻被它吸引住了。《天然气水合物》，这个名词本身就自带一种神秘感和巨大的潜力，它被认为是继石油、天然气之后的“第三代”能源，其储量之巨，分布之广，足以改变全球能源格局。然而，这种奇特的物质，在极低的温度和极高的压力下才能稳定存在，这使得对其的研究和开发充满了挑战。而这本书的书名，直击了研究和开发的“技术”层面，这正是我所需要的。我迫切地想了解，科学家们是如何在实验室中模拟这些极端环境，并成功地“捕捉”到这些“冰封的天然气”的。我期待书中能够详细阐述各种实验装置的原理和设计，例如，如何建造一个能够承受数百兆帕压力和零下几十摄氏度的超高压低温反应釜？如何精确控制注入气体的组分和比例，以及水的注入方式，以实现高效的水合物合成？更重要的是，我希望书中能够深入介绍用于表征天然气水合物各种物理化学性质的测试技术。例如，如何测量水合物的力学强度，这对于评估其在海底或冻土带的稳定性至关重要；如何研究其分解动力学，以确保在开采过程中能够安全、可控地释放天然气，避免诱发滑坡等灾害；如何利用先进的成像技术，如CT扫描或MRI，来可视化水合物在岩石孔隙中的分布和形态。这本书，对我来说，不仅仅是一本学术专著，更是一扇通往了解和掌握这种潜在清洁能源的窗口，它将帮助我更好地向学生们传达前沿的能源科学知识，激发他们对这一领域的研究兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对能源科学充满热情的研究生，最近在选题的时候，被《天然气水合物实验测试技术》这本书深深吸引。现如今，随着传统化石能源的逐渐枯竭和全球气候变化的严峻挑战，寻找和开发新型、清洁的能源已成为全球共识。而天然气水合物，作为一种储量巨大、分布广泛的潜在能源，其开发价值毋庸置疑，但也伴随着极高的技术难度和环境风险。这本书的题目直接命中了我对这方面知识的渴求。我希望它不仅仅是简单介绍天然气水合物是什么，更重要的是，它能教会我“如何去测试”它。这包含了很多层面：首先，如何模拟天然气水合物在地下极端环境（如深海、冻土带）下的形成和稳定条件？这需要对压力、温度、盐度、孔隙度等多个参数进行精准控制。书中是否会介绍各种高压舱、低温设备的设计和操作要点？其次，一旦获得了水合物样品，如何对其进行物理性质的测试？例如，它的力学强度、导热性能、渗透性等等，这些都是决定其能否被有效开采的关键参数。我期待书中会详细讲解相关的测试方法，比如三轴压缩试验、热导率仪的使用，以及不同加载速率和围压对水合物力学行为的影响。再者，关于天然气水合物的分解过程，这是一个非常复杂且具有潜在危险的环节。书中是否会涉及如何安全、可控地诱导水合物分解，并测量其释放天然气的速率和总量？这涉及到热力学、动力学等多方面的知识。最后，对于水合物的成分分析，比如其中包含的甲烷以外的烃类气体，以及水合物的孔隙结构，如何利用色谱、光谱、核磁共振等技术进行表征？这本书名所涵盖的“实验测试技术”，对我来说，简直是一份宝藏。它不是理论的堆砌，而是实实在在的操作指南，是连接理论与实践的桥梁。我非常期待通过阅读这本书，能够武装自己，为未来的能源科学研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《天然气水合物实验测试技术》这本书的书名时，我的思绪立刻飘向了那些在实验室里，与极端环境“搏斗”的科学家们。天然气水合物，这个听起来就充满了神秘感和巨大潜力的物质，它被寄予厚望，有望成为未来能源的重要组成部分。然而，要真正了解它、利用它，并非易事，关键在于掌握一系列精密的“实验测试技术”。这本书的书名，直接点出了其核心价值所在——“技术”。我非常期待它能够详细阐述，如何在实验室中模拟天然气水合物形成和存在的复杂地质环境。这必然涉及到对高压、低温、气体组分、水质等多个关键参数的精确控制。书中是否会深入讲解各种高压釜、低温设备的设计原理、操作规程，以及如何确保实验过程的稳定性和安全性？尤其让我感兴趣的是，如何对天然气水合物的力学性能进行测试。例如，如何模拟其在海底地层中的受力情况，并测量其抗压强度、剪切强度、渗透率等参数？这些参数直接关系到其稳定性以及能否进行有效的开采。我希望书中能够提供关于三轴压缩试验、声波测试等方法的详细指导，以及如何处理和分析实验数据。此外，天然气水合物的分解过程是其开发利用的核心，也是一项巨大的技术挑战。我迫切想知道，如何通过升温、降压、注入化学抑制剂等方式，安全、可控地诱导其分解，并精确测量其释放的天然气产量、纯度和能量变化。这本书，对我来说，就像一本通往天然气水合物研究前沿的“技术地图”，它将为我提供宝贵的知识和指导，让我能够更深入地理解和探索这种具有巨大潜力的未来能源。

评分☆☆☆☆☆

我是一名热爱钻研的科学爱好者，尤其对那些隐藏在地壳深处，蕴藏着巨大能量的物质充满好奇。《天然气水合物实验测试技术》这个书名，一下子就抓住了我的眼球。它不仅仅是一个简单的科学名词，更代表着一种挑战，一种探索未知边界的勇气。天然气水合物，这种在极低温、高压环境下形成的奇特物质，被誉为“第二代化石燃料”，其潜力巨大，但研究和开发的技术门槛也非常高。这本书名直接点出了核心——“实验测试技术”，这意味着它将深入讲解如何通过科学的实验方法，去理解和驾驭这种复杂的物质。我设想书中会详细介绍构建模拟地层环境的实验装置，比如各种高压釜、低温循环系统，以及如何精确控制温度、压力、气体注入速率等关键参数，来成功地合成和稳定天然气水合物。这对我来说，就像是在学习如何“驯服”一种具有特殊脾性的“巨兽”。其次，我非常期待书中能够讲解各种表征天然气水合物物理化学性质的测试技术。例如，如何测量它的力学性能，包括抗压强度、渗透性等，这对于评估其在海底的稳定性以及开采可行性至关重要。书中是否会介绍三轴压缩试验、声波测试等方法，以及如何对实验数据进行分析？更重要的是，天然气水合物的分解过程是其能源利用的关键，也是潜在的危险源。我希望书中能够详细阐述如何安全、可控地诱导水合物分解，并精确测量释放的天然气产量、成分和热效应。这本书，对我而言，就像一本科学探险家的笔记，记录着科学家们如何通过严谨的实验，一步步揭开天然气水合物的神秘面纱，为人类寻找清洁能源的道路添砖加瓦。

评分☆☆☆☆☆

《天然气水合物实验测试技术》——仅仅是这个书名，就足以勾起我对科学探索的无限遐想。天然气水合物，这个被誉为“第二代化石燃料”的神秘物质，它既是地球深处孕育的巨大能源宝藏，也是一个充满挑战的研究课题。我一直对那些深藏在地质构造中的奇特物质充满兴趣，而天然气水合物，无疑是其中最令人着迷的一种。它在极低的温度和极高的压力下，将甲烷等烃类气体包裹在水分子形成的晶体结构中，宛如一个巨大的“冰封能源库”。然而，要真正触及并理解这个“能源库”，离不开一套严谨而精密的“实验测试技术”。这本书的书名，直击了我对这一领域最核心的疑问——“如何测试？”。我期待书中能够深入浅出地介绍科学家们是如何在实验室里模拟那些令人望而生畏的深海高压、极地低温环境，以成功地“培育”和“稳定”这些天然气水合物。书中是否会详尽地阐述各种高压舱、低温恒温设备的原理、结构、操作流程，以及如何精确控制气体注入速率、组分和水体参数，以获得高质量的水合物样品？更重要的是，我渴望了解，当获得了这些宝贵的样品后，如何对它们进行各种性能的测试？例如，如何测量其力学强度，这对于评估其在海底或冻土带的稳定性至关重要；如何研究其分解动力学，这关系到能否安全、高效地开采其中的天然气，同时避免潜在的灾害。我设想书中会详细介绍三轴压缩试验、声波测试、热分解动力学等关键的实验方法，并指导读者如何解读和分析这些复杂的实验数据。这本书，在我看来，不仅仅是一本技术手册，它更是一本关于科学探索的指南，它将引领我一步步地走进天然气水合物的研究殿堂，去感受科学的魅力，去探索未知的疆界。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次看到《天然气水合物实验测试技术》这本书的书名时，我便被一种强烈的求知欲所驱使。在当今能源危机日益严峻、环境保护呼声日益高涨的背景下，寻找和开发新型、清洁的能源已成为全球的焦点。而天然气水合物，作为一种储量巨大、分布广泛、且具有较高能量密度的潜在能源，无疑是科学家们寄予厚望的对象。然而，正如其名称所暗示的，天然气水合物的研究和开发，涉及极其复杂的物理化学过程，尤其是在极端环境下进行“实验测试”本身，就是一项极具挑战性的任务。这本书的书名，直接点明了其核心内容，即“实验测试技术”。这让我预感到，这本书将是一本实操性极强的著作，它不会停留在理论概念的层面，而是会深入到科研实践的每一个细节。我非常期待书中能够详细阐述如何构建能够模拟深海、陆地冻土等极端地质环境的实验装置。这其中必然涉及到对高压、低温、盐度、孔隙度等一系列关键参数的精确控制。书中是否会详细介绍各种高压釜、冷冻设备的设计原理、操作规程，以及可能遇到的技术难题及其解决方案？此外，我尤其关心的是，如何对天然气水合物进行各种性能的测试。例如，如何测量其力学强度，这对于评估其在海底地质中的稳定性至关重要；如何研究其分解动力学，以确保在开采过程中能够安全、可控地释放天然气，避免引发环境灾害。书中是否会提供详细的三轴压缩试验、热分解试验等操作指南，以及如何对实验数据进行科学的解读？总而言之，这本书，在我看来，就是一本关于如何“与”天然气水合物进行“对话”的宝典，它将指导我们如何通过严谨的实验，去理解、去驾驭，甚至去利用这一颗地球馈赠的“冰封能源”。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在能源领域工作多年的工程师，我深知技术的重要性。《天然气水合物实验测试技术》这个书名，让我眼前一亮，因为它直接触及了将理论知识转化为实际应用的核心环节。天然气水合物，这个被誉为“未来的能源”的神秘物质，其巨大的储量和清洁的特性，吸引了全球能源界的目光。然而，如何安全、经济、高效地对其进行开采，始终是横亘在科学家和工程师面前的一大难题。而要解决这些难题，关键在于对天然气水合物进行深入、精确的实验测试。我希望这本书能提供一套完整的、系统性的实验测试框架。这包括但不限于：如何构建能够模拟不同地质环境下（如海底、陆地冻土）的实验条件，包括高压、低温、以及复杂的岩石孔隙结构；如何设计和操作能够精确测量水合物形成、生长、分解过程的实验设备，例如，如何精确控制气体和水的注入速率，以及如何监测其相变过程；如何进行水合物的力学性能测试，例如，其抗压强度、剪切强度、渗透率等，这些参数直接关系到开采过程中井壁的稳定性以及流体流动特性；如何进行水合物的分解诱导实验，例如，通过升温、降压、化学抑制剂等方法，并精确测量释放出的天然气的流量、成分以及能量变化；如何利用先进的分析测试手段，如X射线衍射、扫描电子显微镜、核磁共振等，来表征水合物的微观结构、相组成以及孔隙特征。这本书的“技术”二字，让我对它充满了期待，我希望它能包含丰富的实验案例、详细的操作指南、以及对实验数据的深入解读，能够帮助我们解决在实际勘探和开发过程中遇到的各种技术瓶颈。它不仅仅是一本书，更像是一本操作手册，指导我们如何一步步地去理解和驾驭这种巨大的地下能源。