團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說明

《含可燃冰沉積物合成及分解試驗(yàn)方法》

一、工作概況

1、任務(wù)來源

為加強(qiáng)綠色礦山標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，提升引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展的能力，促進(jìn)綠色礦山

技術(shù)進(jìn)步、工藝水平提高，推動(dòng)礦業(yè)領(lǐng)域綠色低碳發(fā)展，《含可燃冰沉積物合成

及分解試驗(yàn)方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制任務(wù)來源于中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（簡稱“中

綠盟”），并已列入團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作計(jì)劃。本標(biāo)準(zhǔn)由東北大學(xué)深部金屬礦山安

全開采教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室組織實(shí)施，中國石油大學(xué)（華東）、山東科技大學(xué)、中

國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、青島海洋地質(zhì)研究所聯(lián)合起草。

2、起草單位、參編單位

本標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)起草單位：東北大學(xué)深部金屬礦山安全開采教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

本標(biāo)準(zhǔn)參編單位：中國石油大學(xué)（華東）、山東科技大學(xué)、中國科學(xué)院地質(zhì)

與地球物理研究所、青島海洋地質(zhì)研究所。

3、主要起草人

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：張玉、孫寶江、李建威、劉造保、李昊、陶子卓、李守

定、李彥龍、張玉龍、崔光磊、丁敬琪

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人所作主要工作為：張玉、孫寶江、劉造保主要完成團(tuán)體標(biāo)

準(zhǔn)的立項(xiàng)背景調(diào)研、項(xiàng)目可行性研判、數(shù)據(jù)分析與整理，制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)草案；李

建威、李昊、陶子卓、李守定、李彥龍主要完成標(biāo)準(zhǔn)各階段材料的形式審查、標(biāo)

準(zhǔn)制定計(jì)劃的監(jiān)督等工作；張玉龍、崔光磊、丁敬琪主要完成試驗(yàn)驗(yàn)證等工作。

二、制定（修訂）標(biāo)準(zhǔn)的必要性和意義

含可燃冰儲(chǔ)層力學(xué)參數(shù)是評(píng)估可燃冰開采過程中工程地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)演化的關(guān)鍵

參數(shù)之一，其測定目前仍以實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬制備的含可燃冰沉積物樣品為主要對(duì)象。

然而現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)方法均不適用，急需建立相應(yīng)的合成和分解標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)準(zhǔn)確開

展實(shí)驗(yàn)室?guī)r心尺度含可燃冰沉積物的相關(guān)研究提供依據(jù)，填補(bǔ)含可燃冰沉積物合

成及分解的標(biāo)準(zhǔn)空白。

實(shí)際海域可燃冰藏樣品不易獲取，其資源化開采仍需大量室內(nèi)含可燃冰沉積

物合成試驗(yàn)作為支撐。由于可燃冰賦存于沉積物孔隙結(jié)構(gòu)之中，其分解會(huì)破壞原

本的孔隙結(jié)構(gòu)，揭示可燃冰分解過程含可燃冰沉積物物性參數(shù)變化規(guī)律對(duì)開采理

論創(chuàng)新及技術(shù)突破有重要意義。

三、主要起草過程

標(biāo)準(zhǔn)起草過程中，經(jīng)歷了資料收集、調(diào)研、擬稿、試驗(yàn)論證、征求意見、處

理意見、審查、批準(zhǔn)發(fā)布等多個(gè)環(huán)節(jié)。具體時(shí)間節(jié)點(diǎn)如下：

2024年1月-3月，牽頭單位東北大學(xué)深部金屬礦山安全開采教育部重點(diǎn)實(shí)

驗(yàn)室在前期工作的基礎(chǔ)上開展含可燃冰沉積物合成及分解試驗(yàn)調(diào)研，廣泛查閱國

內(nèi)外文獻(xiàn)，按照國家標(biāo)準(zhǔn)的起草要求確定了標(biāo)準(zhǔn)文本和編制說明的框架內(nèi)容，并

進(jìn)行可行性評(píng)估，公開征集起草單位，開展標(biāo)準(zhǔn)起草準(zhǔn)備工作。

2024年6月24日于線上組織召開2024年團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)集中立項(xiàng)評(píng)審會(huì)，會(huì)議

邀請(qǐng)中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）、北京科技大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）、武漢工程大

學(xué)、太原理工大學(xué)等單位的專家學(xué)者對(duì)標(biāo)準(zhǔn)初稿內(nèi)容進(jìn)行充分討論，肯定本標(biāo)準(zhǔn)

的制定對(duì)于可燃冰開采發(fā)展具有重要意義，準(zhǔn)予立項(xiàng)，并提出起草工作建議。

2024年6月-2024年8月，整理匯總各參與單位意見，意見主要集中于“含

可燃冰沉積物在樣品制備過程中如何保證原位”、“確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)適合的水合物賦存類

型”等。征詢專家建議，逐條商討并答復(fù)參與單位意見，進(jìn)一步完善了標(biāo)準(zhǔn)文本

及編制說明。

征求意見稿形成時(shí)間：2024年9月

送審稿形成時(shí)間：2025年4月

報(bào)批稿形成時(shí)間：2025年6月

征求意見過程中，共收集了30多家單位的反饋意見，這些單位涵蓋了高校、

研究所、企業(yè)和政府部門。

四、制定（修訂）標(biāo)準(zhǔn)的原則和依據(jù)

1、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

堅(jiān)持嚴(yán)格要求與適用性、可操作性相結(jié)合的原則。嚴(yán)格要求即標(biāo)準(zhǔn)的編制應(yīng)

嚴(yán)格遵循《團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定》、GBT1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)

化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》及相關(guān)法規(guī)的要求進(jìn)行，適宜性既要充分考慮到本行

業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與特點(diǎn)及對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置與限量指標(biāo)的控制，又要有一個(gè)適宜的

范圍與程度,從而提高標(biāo)準(zhǔn)貫徹實(shí)施的可操作性。本標(biāo)準(zhǔn)是在充分研究與實(shí)際試

驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上進(jìn)行編制的，標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，充分考慮了當(dāng)前可燃冰合成及分

解試驗(yàn)現(xiàn)狀，重點(diǎn)對(duì)常用的及基本的要求作了規(guī)定，也考慮到將來的發(fā)展需要，

使標(biāo)準(zhǔn)在較長時(shí)間內(nèi)，具有一定的先進(jìn)性和前瞻性。

2、標(biāo)準(zhǔn)編制依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)在編制過程中主要參考了T/CAOE51-2023《含可燃冰沉積物滲透率

測定方法》、T/CAOE52-2023《含可燃冰沉積物三軸剪切試驗(yàn)方法》、T/CAOE

23-2020、《天然氣可燃冰實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)規(guī)范》以及其他相關(guān)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

五、與現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)符合《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》、《團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定》等法律、法

規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定與其他法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)無關(guān)。沒有發(fā)現(xiàn)與本

標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)及專利。

六、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容說明

1.主要技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、公式、性能要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等

的論據(jù)（包含試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等）。

本標(biāo)準(zhǔn)制定的原則是保持標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性和適用性，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到國

內(nèi)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)水平，其主要內(nèi)容包括：

1)本標(biāo)準(zhǔn)名稱《含可燃冰沉積物合成及分解試驗(yàn)方法》

2)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了飽和度、分解程度的術(shù)語和定義

可燃冰飽和度（saturation）：在一定的水浴溫度和甲烷氣壓條件下，可燃冰

體積與沉積物孔隙體積之比。

分解程度（decompositiondegree）：可燃冰分解一定程度后飽和度變化情況。

3)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了設(shè)備的構(gòu)成及其主要參數(shù)

規(guī)定了含可燃冰沉積物試樣尺寸（試樣高100mm，直徑50mm）、甲烷氣體、

氮?dú)鈿怏w壓力施加范圍（0~15MPa）、壓差傳感器量程（不宜于低于20MPa）、高

壓三軸壓力室圍壓施加范圍（0~60MPa）、溫度控制范圍（-20℃~30℃）等主要

技術(shù)參數(shù)。

4)含可燃冰沉積物合成試驗(yàn)方法

含可燃冰沉積物合成試驗(yàn)方法包括原位生成法和混合制樣法。

原為生成法試驗(yàn)流程包括：管線清理及干燥、設(shè)備檢漏、沉積物試樣制備、

甲烷氣體注入、含可燃冰沉積物試樣合成。

混合制樣法試驗(yàn)流程包括：材料準(zhǔn)備、甲烷氣體注入、純可燃冰合成、含可

燃冰沉積物試樣合成（注：混合制樣法全程須在低溫冷庫中進(jìn)行）。

5)含可燃冰沉積物分解實(shí)驗(yàn)方法

含可燃冰沉積物分解試驗(yàn)方法包括升溫分解和降壓分解。

升溫分解即將試驗(yàn)系統(tǒng)溫度升高至預(yù)定溫度誘導(dǎo)可燃冰分解。

降壓分解即通過背壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)降低試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)氣體壓力誘導(dǎo)可燃冰分解。

6)數(shù)據(jù)處理

采用恒體積法計(jì)算可燃冰分解前、后飽和度。

在可燃冰合成及分解過程中需測量主要參數(shù)包括：可燃冰生成后殘余水的體

積、可燃冰生成后殘余氣體體積、可燃冰生成前后甲烷氣體物質(zhì)的量、可燃冰生

成前后反應(yīng)器壓力、甲烷氣體注入體積、可燃冰生成后殘余甲烷氣體體積、可燃

冰生成前、后反應(yīng)器溫度、可燃冰分解產(chǎn)生的甲烷氣體物質(zhì)的量、分解產(chǎn)生的甲

烷氣體壓力、溫度、體積等。

2、主要試驗(yàn)（驗(yàn)證）的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)

濟(jì)效果。

按照本標(biāo)準(zhǔn)的要求，產(chǎn)品需進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)項(xiàng)目有：原位生成法

制備含可燃冰沉積物實(shí)驗(yàn)、混合制樣法制備含可燃冰沉積物實(shí)驗(yàn)、升溫誘導(dǎo)可燃

冰分解實(shí)驗(yàn)、降壓誘導(dǎo)可燃冰分解實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過以上試驗(yàn)全面驗(yàn)證了標(biāo)準(zhǔn)編寫條款

的適用性和可行性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。本標(biāo)準(zhǔn)的編制，充分反映了國內(nèi)

行業(yè)的水平，標(biāo)準(zhǔn)的制定將推動(dòng)行業(yè)的有序發(fā)展。

3、修訂標(biāo)準(zhǔn)，增列新舊標(biāo)準(zhǔn)水平對(duì)比。

目前尚無相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

七、分歧意見的處理過程、