摘要：电学特性实验是探索天然气水合物（以下简称水合物）生成分解过程及其动力学特征的有效技术手段。较之于过去单一的仅对电阻率参数进行测试的实验方法,交流阻抗谱测试方法可以获得一定频率范围内被测体系的阻抗（包括电阻、电抗）特性变化规律,从而有助于更全面深入地认识水合物的电学性质特征。为此,设计了甲烷水合物交流阻抗谱测试系统,以甲烷水合物一多孔介质一浓度为3.5%的盐水为研究体系,测试了水合物在多孔介质内合成与分解过程中研究体系的阻抗谱,并分析了阻抗谱特征参数随水合物饱和度变化的规律。结果表明：①采用激发源的不同频率测试的结果差异明显,在低测试频率（0.1~10.6 Hz）下,测试体系的水合物饱和度与阻抗谱参数之间未表现出明显的规律性关系,而在中高测试频率（101.8 Hz~1 MHz）下,阻抗谱参数随着测试体系水合物饱和度的增加而增加;②当测试频率为101.8Hz、1 114Hz和10 746 Hz时,在一定的误差允许范围内,测试体系的阻抗谱参数与水合物饱和度之间符合单调递增的线性关系;③阻抗幅值的频散特性与水合物饱和度之间存在着明显的对应关系。

关键词：天然气水合物 电学特性 合成与分解过程 交流阻抗谱 测试方法 

单位：中国石油大学(华东)信息与控制工程学院; 国土资源部天然气水合物重点实验室·青岛海洋地质研究所; 海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室