由于天然气水合物的形成过程受到沉积物组分、孔隙大小、盐度等因素的影响，导致天然气水合物在沉积物孔隙中生长过程及赋存形态非常复杂。水合物的赋存形态会改变沉积物内部孔隙特征，影响沉积物之间的相互作用。然而，水合物赋存形态对沉积物力学性质的影响机理仍未被研究清楚。

近期，北京大学天然气水合物国际研究中心发表了题为“DEM investigation of the effect of hydrate morphology on the mechanical properties of hydrate-bearing sands”的文章，基于离散元方法构建了孔隙填充型、承载型、胶结型、颗粒包裹型和片状分布型五种含水合物沉积物模型，研究了不同赋存形态水合物对沉积物宏微观力学性质的影响。研究结果表明，含水合物沉积物的强度和刚度与水合物赋存形态有直接关系：片状分布型水合物具有最大的剪切强度，胶结型水合物具有最大的刚度，而孔隙填充型水合物具有最小的剪切强度和刚度。含水合物沉积物的剪切强度主要受沉积物骨架控制，而刚度主要受水合物胶结作用的影响。

这一成果近期发表在Computers and Geotechnics上，中心丁言露博士为论文第一作者，卢海龙教授为论文的通讯作者。

含不同赋存形态水合物的沉积物离散元模型

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2021.104603