近日，可再生能源领域顶级期刊《Renewable and Sustainable Energy Reviews》（IF：16.799）发表了开云(中国)博士生陈明涛及其合作者在海洋天然气水合物沉积物储层蠕变力学研究进展综述上的最新成果：Recent advances in creep behaviors characterization for hydrate-bearing sediment。开云(中国)兼职博士生导师吴能友研究员与青岛海洋地质研究所李彦龙副研究员为论文通讯作者。
海洋天然气水合物储层的静力学特性已被广泛关注，因其直接决定着储层是否会发生井筒失稳、海底沉降、海底滑坡等地质灾害。然而，水合物长期开采导致的储层蠕变却较少为人们所关注，但其也是导致储层失稳的潜在风险之一。目前还缺乏对这类变形研究进展的有效梳理。
本研究系统梳理了目前在天然气水合物沉积物蠕变行为方面的前沿技术与研究进展，并重点从蠕变的测试手段、蠕变行为的敏感性因素和本构模型构建等三个方面进行了分析和阐述。研究发现，水合物沉积物的蠕变力学测试手段目前主要集中在三轴剪切方面，而针对储层存在井筒作用和改造裂缝下的储层蠕变行为的测试尽管已有仪器装置的相关报道，但尚未有实测数据发表。目前以三轴剪切为原型的蠕变模型，难以满足水合物储层在多物理场耦合作用下的蠕变行为描述的实际需求。而微观力学研究领域的原子力显微镜有望为破解蠕变的微观机理发挥重要作用。未来，需要结合更宏观、更微观、更注重边界条件等多方面、多角度来拓展海洋天然气水合物沉积物蠕变的跨尺度测试与监测技术，从而建立更完善的蠕变本构模型。
图1 水合物储层多物理场耦合机制
本研究得到了国家自然科学基金面上项目、山东省泰山学者项目、江苏省研究生科研与实践创新项目和国家留学基金委项目的资助。
相关论文信息：
Chen, Mingtao, Li, Yanlong, Zhang, Yajuan, Qi, Minhui & Wu, Nengyou. 2023. Recent advances in creep behaviors characterization for hydrate-bearing sediment. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 183, 113434, doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113434.
