An analytical-experimental investigation of gas hydrate-bearing sediment properties

Shmulik Pinkert, Jocelyn L.H. Grozic

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoMontréal 2013: 66th Canadian Geotechnical Conference; 11th joint with IAH-CNC

Session: Soil and Rock Mechanics I

ABSTRACT: In recent years, there has been an increasing interest in production of methane gas from hydrate-bearing sediments, located below the permafrost in arctic regions and offshore within the continental margins. In order to simulate the geomechanical response of the hydrate accumulation during gas production, comprehensive evaluation of the sediments properties is imperative. This paper presents an analysis of the mechanical properties of methane-hydrate-bearing sediments determined through numerical simulation of drained triaxial compression tests, which lead to a best-fit match to laboratory test results. Unlike previous analyses, the adjustment of the numerical to the experimental results was performed for the entire stress-strain curves, and therefore, enables a better understanding of the material constitutive relations. The mechanical properties are found to be mostly governed by hydrate saturation, effective confining pressure, and mobilized strength and dilation properties.

RÉSUMÉ: Au cours des dernières années, il ya eu un intérêt croissant pour la production de méthane à partir des sédiments renfermant des hydrates, situé sous le pergélisol dans les régions arctiques et au large dans les marges continentales. Afin de simuler la réponse géomécanique de l'accumulation d'hydrate pendant la production de gaz, l'évaluation complète des propriétés des sédiments est impérative. Ce document présente une analyse des propriétés mécaniques des sédiments artificiels méthane des hydrates de déterminées par simulation numérique des drainé essai triaxial de compression qui conduisent à la plus grande concordance avec les résultats des tests de laboratoire. Contrairement aux analyses précédentes, l'ajustement de l'analyse des résultats expérimentaux est effectuée pour l'ensemble des courbes contrainte-déformation et, par conséquent, permet une meilleure compréhension des relations constitutives des matériaux. Les propriétés mécaniques se trouvent être principalement régie par saturation hydrate pression de confinement efficace et des propriétés de résistance mobilisés de la friction et du comportement de dilatation.

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