买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉清华大学申请的专利多孔介质中天然气水合物分解行为分析方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117330726B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311315118.9，技术领域涉及：G01N33/22；该发明授权多孔介质中天然气水合物分解行为分析方法及装置是由吴必胜;张莉;周家兴;程少逸;雷政达;赵洋设计研发完成，并于2023-10-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本多孔介质中天然气水合物分解行为分析方法及装置在说明书摘要公布了：本申请涉及一种多孔介质中天然气水合物分解行为分析方法及装置，其中，方法包括：基于热力学基本原理，分别建立欧拉坐标系和拉格朗日坐标系下水合物分解过程的质量守恒方程、动量守衡方程、动能定理方程、热力学第一定律方程、热力学第二定律方程、Clausius‑Duhem不等式和能量守恒方程；基于所建立的各个方程，构建水合物分解过程的热力学耦合模型；利用热力学耦合模型，描述水合物分解过程的多相流动行为和热力学行为，得到多孔介质中天然气水合物分解行为分析结果。由此，解决了现有技术中水合物的分解行为容易导致土壤颗粒、水合物、水和气体之间接触界面发生转变，并伴随着热量吸收，影响整个水合物储层的分解速率以及产气速率等问题。

本发明授权多孔介质中天然气水合物分解行为分析方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种多孔介质中天然气水合物分解行为分析方法，其特征在于，包括以下步骤： 基于热力学基本原理，分别建立欧拉坐标系和拉格朗日坐标系下水合物分解过程的质量守恒方程、动量守衡方程、动能定理方程、热力学第一定律方程、热力学第二定律方程、Clausius-Duhem不等式和能量守恒方程； 基于所述质量守恒方程、所述动量守衡方程、所述动能定理方程、所述热力学第一定律方程、所述热力学第二定律方程、所述Clausius-Duhem不等式和所述能量守恒方程，构建所述水合物分解过程的热力学耦合模型； 利用所述热力学耦合模型，描述所述水合物分解过程的多相流动行为和热力学行为，得到多孔介质中天然气水合物分解行为分析结果； 其中，所述分别建立欧拉坐标系和拉格朗日坐标系下水合物分解过程的质量守恒方程、动量守衡方程、动能定理方程、热力学第一定律方程、热力学第二定律方程、Clausius-Duhem不等式和能量守恒方程，包括： 计算水合物的分解速率和焓； 基于所述水合物的分解速率，分别计算所述欧拉坐标系和所述拉格朗日坐标系下的单位时间内所述水合物分解引起的质量变化程度； 基于所述水合物的分解速率和焓，分别计算所述欧拉坐标系和所述拉格朗日坐标系下的所述水合物分解引起的单位时间热量； 其中，在相变情况下，所述水合物分解过程的质量守恒方程包括固体基质质量守恒方程和孔隙组分质量守恒方程； 其中，在所述欧拉坐标系中，所述固体基质的质量守恒方程为： 式中，τ为欧拉孔隙度，t为时间，ρs为土颗粒固体基质的固有质量密度，Vs为所述土颗粒固体基质的速度； 在所述欧拉坐标系中，基于所述欧拉坐标系下的达西定律、Fourier定律、所述质量变化程度和所述单位时间热量，计算所述孔隙组分的质量守恒方程，所述孔隙组分的质量守恒方程为： 式中，ρH为水合物密度，ρW为水的密度，ρG为气体密度，ΛH→wG表示每单位体积和每单位时间的水合物分解质量，ΛH→w表示所述水合物转化为所述水的质量，ΛH→G表示所述水合物转化为气体的质量，VH为所述水合物的速度，VW为所述水的速度，VG为所述气体的速度，τH为欧拉水合物孔隙率，τW为欧拉水孔隙率，τG为欧拉气体孔隙率； 在所述拉格朗日坐标系中，所述固体基质的质量守恒方程为： 式中，为初始土体基质质量密度，τ0为初始孔隙率； 在所述拉格朗日坐标系中，基于所述拉格朗日坐标系下的达西定律、Fourier定律、所述质量变化程度和所述单位时间热量，计算所述孔隙组分的质量守恒方程，所述孔隙组分的质量守恒方程为： 式中，表示拉格朗日公式中水合物转化为水和气体的质量，表示拉格朗日公式中水合物转化为水的质量，表示拉格朗日公式中水合物转化为气体的质量，为水合物质量，为水质量，为气体质量，为附加到初始构型的水的拉格朗日通量，为附加到初始构型的气体的拉格朗日通量； 所述分别建立欧拉坐标系和拉格朗日坐标系下，水合物分解过程的质量守恒方程、动量守衡方程、动能定理方程、热力学第一定律方程、热力学第二定律方程、Clausius-Duhem不等式和能量守恒方程，包括： 在所述欧拉坐标系下，所述水合物分解过程的动量守衡方程为： 式中，γs为土壤骨架的加速度，γα为所述水合物、水和气体的加速度，g为重力矢量，σ为所述欧拉坐标系中的Cauchy应力，ρα为孔隙组分的质量密度，τα为欧拉坐标系中的水合物、水和气体的孔隙率； 在所述拉格朗日坐标系下，所述水合物分解过程的动量守衡方程为： 式中，为变形梯度，为所述拉格朗日坐标系中的Piola-Kirchhoff应力张量，为所述水合物、水和气体的质量； 所述分别建立欧拉坐标系和拉格朗日坐标系下，水合物分解过程的质量守恒方程、动量守衡方程、动能定理方程、热力学第一定律方程、热力学第二定律方程、Clausius-Duhem不等式和能量守恒方程，包括： 在所述欧拉坐标系下，所述水合物分解过程的动能定理方程如下所示： 其中， 式中，Ks为所述土壤骨架动能，Kα为所述水合物、水和气体的动能，Vα为所述水合物、水和气体的速度，ds为土骨架的欧拉应变速率张量，wα是欧拉质量通量，pα为不同组分流体的压强； 在所述拉格朗日坐标系下，所述水合物分解过程的动能定理方程为： 其中，为拉格朗日公式中非饱和土壤的应变功率如下所示： 式中，为所述拉格朗日坐标下土壤基质的动能，为由所述水合物、水和气体组成的流体的动能，Δ为Green-Lagrange应变张量，φα为所述拉格朗日坐标下不同组分的孔隙率，g为重力加速度矩阵，J为Jacobian数，即变形梯度F的秩； 所述分别建立欧拉坐标系和拉格朗日坐标系下水合物分解过程的质量守恒方程、动量守衡方程、动能定理方程、热力学第一定律方程、热力学第二定律方程、Clausius-Duhem不等式和能量守恒方程，包括： 在所述欧拉坐标系下，所述水合物分解过程的热力学第一定律方程为： 式中，为所述土壤基质和所述孔隙组分的总内能，rQ和hQ分别为所述欧拉坐标系下的热量供给速率和水合物分解引起的热量变化速率，q为输出热流矢量； 在所述拉格朗日坐标系下，所述水合物分解过程的热力学第一定律方程为： 式中，E,Q分别为所述每单位初始体积的拉格朗日密度加权的总内能和拉格朗日热流，Δ为Green-Lagrange应变张量，RQ和HQ分别为每单位初始体积的拉格朗日密度加权的初始体积内热量供给速率和水合物分解引起的热量变化速率； 所述分别建立欧拉坐标系和拉格朗日坐标系下，水合物分解过程的质量守恒方程、动量守衡方程、动能定理方程、热力学第一定律方程、热力学第二定律方程、Clausius-Duhem不等式和能量守恒方程，包括： 在所述欧拉坐标系下，所述水合物分解过程的热力学第二定律方程为： 式中，θ=w,G表示分量α的比熵，θ为当前单位体积的总熵，T表示温度，n为所述拉格朗日坐标系下表面da的法向量； 基于所述欧拉坐标系下的热力学第二定律方程，得到所述欧拉坐标系下，所述水合物分解过程的Clausius-Duhem不等式为： 式中，ψ为Helmholtz自由能，=w,G为不同组分流体α=c,w自由比焓； 基于所述欧拉坐标系下的热力学第二定律方程和所述Clausius-Duhem不等式，结合所述欧拉坐标系下的达西定律、所述Fourier定律、所述质量变化程度和所述单位时间热量，计算所述欧拉坐标系下的所述水合物分解过程的能量守恒方程，所述能量守恒方程为： 式中，φ1为与开放系统相关的欧拉耗散体积密度，φ2为与热对流相关的欧拉耗散体积密度，φ→为与相变相关的欧拉耗散体积密度； 在所述拉格朗日坐标系下，所述水合物分解过程的热力学第二定律方程为： 式中，Θ为所述拉格朗日坐标系下熵密度，N为所述拉格朗日坐标系下表面dA的法向量； 基于所述拉格朗日坐标系下的热力学第二定律方程，得到所述拉格朗日坐标系下，所述水合物分解过程的Clausius-Duhem不等式为： 式中，Ψ为拉格朗日自由能密度，Mαα=w,g为不同孔隙组分的摩尔质量； 根据所述拉格朗日坐标系下的热力学第二定律方程、所述Clausius-Duhem不等式，结合所述拉格朗日坐标系下的达西定律、所述Fourier定律、所述质量变化程度和所述单位时间热量，得到所述拉格朗日坐标系下的所述水合物分解过程的能量守恒方程，所述能量守恒方程为： 式中，Φ1表示与所述开放系统相关的固有耗散，Φ3和Φ→分别为热对流和相变相关的能量耗散。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人清华大学，其通讯地址为：100084 北京市海淀区清华园1号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。