天然气水合物储存技术研究

气体水合物是一类笼形结构的冰状晶体,它具有含气量大（160－180V／V）的特点,本文介绍了天然气水合物的结构,储存技术和应用前景。     

基于CPA状态方程计算水的热力学物性参数

虽然储层多孔介质中不可避免的含有大量的地层水,但在通常的相平衡计算过程中往往都忽略了水的存在;常用的状态方程虽然计算简便,但对某些热力学性质的估算仍存在着较大的偏差;已有的状态方程虽然已进行过修正,但其对含有极性物质(烃类、水、醇等)的体系适用性较差。为此,基于同时考虑分子间物理作用和缔合作用的CPA(Cubic-Plus-Association)状态方程,模拟计算了极性物质——水在饱和与非饱和状态下的热力学性质,对比分析了常用状态方程在计算极性物质热力学物性参数时的不足。计算结果表明:(1)常用的状态方程虽然能较好地计算水的饱和蒸汽压值,但在水的密度和焓值的计算时却呈现出不同的差异性,同时焓值的计算不受体积修正的影响;(2)CPA方程计算的水热力学物性参数与实验数据的平均绝对相对偏差在1%左右。结论认为:对含有极性物质的体系而言,CPA方程是首选的热力学状态方程。对水热力学物性参数的准确估算是对含水气藏流体所处状态的基础把握,对该类气藏的开发和生产具有重要的指导意义。     

深水海洋气泡流的动力学模型

介绍了深水条件下海洋气泡流的动力学模型,阐述了天然气水合物在天然气从深海到大气的传输过程中的重要作用。被天然气水合物包裹的气泡的动力学模型是在普通气泡模型的基础之上,引入一个参数值,通过模型模拟得到的数据确定的,可以用来描述水合物外层对气体分子和水分子扩散的抑制作用。     

气井井下节流防止水合物研究

气井井下节流工艺是将节流器置于油管的适当位置来实现井下节流调压，利用地热对节流后的天然气加热，改变天然气水合物的生成条件，对防止水合物生成起到了积极作用。文中建立了气井井下节流压降温降以及节流后地层加热过程的数学模型，以苏里格气田某井为例，应用自制气井井筒动态分析软件，对比分析了井下节流与地面节流水合物生成与携液情况。井下节流大幅降低水合物的生成温度，有效解决了气井积液的生产技术难题。     

状态方程研究进展

本文较为详细地介绍了自Van der Waals状态方程以来所发展的若干典型的状态方程,并对各类型的状态方程进行了评价。但到目前为止还没有一种状态方程能对任何物质在很大范围内都是通用的。特别对量子流体及某些强极性物质,任何状态方程都还有困难。当前的办法仍是将若干类状态方程同时并用,在不同场合选择最合适的方程使用。因此本文对于状态方程的详细的综述可以为工程设计及从事这方面研究的人员提供有价值的参考。     

四氢呋喃水合物零度以上生成动力学研究

四氢呋喃(THF)与水生成的水合物在很多性质上与天然气水合物类似,但相对天然气水合物低温高压苛刻的生成条件,THF水合物在常压下和0℃附近时就可以生成(其平衡温度为4.4℃)。通过实验观察THF水合物生成过程,分析其生成条件,研究其在0℃附近和不同浓度(四氢呋喃溶液浓度)的生成动力学规律,同时将扩散过程和反应过程进行联合,对传质结晶面积进行指数修正,并用实验所得液相浓度关系式确定模型中的液相主体浓度,建立了THF生成动力学的理论模型并作了验证。     

天然气水合物储运的新技术经济性评价

天然气的储存运输方式有管道输送、天然气液化等多种方式。天然气水合物(NCH)技术是储存和运输天然气的一种新技术,笔者从技术流程和经济上将天然气水合物技术与管道液化天然气(LNG)技术进行比较,结果表明:这种技术更适合用来输送小到中等输量的天然气,NGH技术将走向工业实际应用并日益成熟。     

水合物技术在天然气储运中的应用

天然气水合物的发现虽已有很长的历史，但一直局限在防止和抑制水合物的生成研究上，水合物具有独特的结晶笼状结构，用水合物作为天然气储运的新方法，具有安全可靠、费用低的优势，因而对它的研究成为当今世界能源开发的热点。将天然气水合物（NGH）技术应用到天然气非管道储运技术中，正在成为其中的焦点之一。介绍了世界天然气水合物储运技术研究的概况、特点、应用方向、以及与其他天然气非管道储运技术的经济比较。     

不同因素对天然气水合物稳定带厚度的影响

天然气水合物在未来能源、自然环境和灾害等方面具有重要的研究意义,天然气水合物稳定带厚度用来表示水合物发育与分布的可能范围,与地温梯度、海水深度和海底温度等参数密切相关。根据Dickens和Quinby相平衡公式,定量计算了不同地温梯度、海水深度和海底温度参数下的水合物稳定带厚度。在保证其中2个参数不变的情况下,天然气水合物稳定带厚度随地温梯度增加而有规律的递减,随海水深度增加不断增加,随海底温度增加水合物稳定带厚度降低并且呈良好的线性关系。海底温度不变条件下,水合物稳定带厚度从地温梯度大、水深浅的区域,向地温梯[JP2]度小、水深较深的区域不断增大。海底深度不变时,从地温梯度大、海底温度高的区域到地温梯度小、海底温度低的区域,水合物稳定带厚度不断增大。此外,讨论了基于Dickens和Quinby、Brown及Peltzer和Brewer等3种相平衡公式计算水合物稳定带厚度的差异,根据Dickens和Quinby相平衡公式计算的水合物稳定带厚度最大,其他相平衡公式计算的水合物稳定带厚度相对较小。     

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利用气体水合物储运天然气是目前世界上正在研究和开发的一项新技术,可以降低天然气储运的费用,提高天然气储运的经济性和安全性。气体水合物是一种包络状晶体化合物,在标准状况下1m^3的水合物可包含150－180m^3的天然气,其巨大的储气能力和相对温和的储气条件备受重视。水合物储运天然气除了储气量大外,在安全性方面还有其无比的优越性：水合物不易燃烧,可防止燃烧和爆炸事故发生;储存压力相对较低（4MPa左右）;发生储罐破裂等方面事故时天然气泄露速度慢。研究了气体水合物形成过程中的影响因素,讨论了水合物储运天然气的研究方向和推广应用水合物储气技术需解决的问题。     

Determination of asphaltene precipitation using a new CPA-based equation of state

Asphaltene precipitation during natural depletion and miscible gas injection is a common problem in oilfields throughout the world. Therefore, predicting asphaltene phase behavior through thermodynamic modeling may help to control its precipitation and reduce the associated problems. In this work, a new modified cubic-plus-association (CPA) equation of state (EoS) was used to model asphaltene precipitation. This equation is based on a combination of a new physical part and an association term.

The new physical part has an evolved cubic equation of state with a new attractive term in this work. The results of the new modification of CPA EoS were compared with the experimental data of two oil samples (oil samples 1 and 2) that belonged to Moradi et al. The results showed that this modified CPA EoS can predict asphaltene precipitation with good accuracy.     

基于UNIFAC方程参数的局部组成混合规则

对局部组成混合规则提出了一种新的简化处理方法，用ＵＮＩＦＡＣ基团交互作用参数计算局部组成公式中的能量参数λｊｉ，并将局部摩尔分率ｘｊｉ直接引入Ｐｅｎｇ－Ｒｏｂｉｎｓｏｎ方程参数ａｍ和ｂｍ之中。用新模型关联计算了８个含烃、醇、水、丙酮的高度非理想体系的高压汽液平衡，精度比二次型及Ｈｕｒｏｎ－Ｖｉｄａｌ混合规则有显著提高     

Determination of asphaltene precipitation using a CPA equation of state

Asphaltene precipitation during natural depletion and miscible gas injection is a common problem in oilfields throughout the world. Therefore, predicting asphaltene phase behavior through thermodynamic modeling may help to control its precipitation and reduce the associated problems. In this work, a new modified CPA equation of state (EoS) was used to model asphaltene precipitation. This equation is based on a combination of a new physical part and the Wertheim association term.

The results of the new model were compared with the experimental data of five oil samples. The results showed that this modified CPA EoS can predict asphaltene precipitation with good accuracy.     

我国台西南附近构造沉降与沉积作用对气水合物成藏的可能控制

南中国海东北部大陆斜坡带上的海相沉积有适当的沉积厚度,处于适宜形成气水合物的温―压域内,有一定的甲烷生成潜力。从台西南盆地的地震反射记录中,可以观察到气水合物存在的证据――似海底反射(BSR),暗示了气水合物的广泛分布。台西南盆地的构造沉积格架与甲烷的生成和大量气水合物沉积可能存在直接联系;各种快速堆积的沉积体系(如滑塌块体、等深流沉积、浊积扇及三角洲)前缘,是天然气水合物富集的有利沉积相带,其中等深流沉积和滑塌块体推测为最有利气水合物聚集的沉积体。     

作为替代能源的烃类气体水化物的利用现状,前景及可行性

阐述了作为基本的替代能源之一的烃类气体水化物的利用问题，援引了有关全球气体水化物资源预测与黑海气体水化物资源的资料。分析了气体水化物的性质及形成的可能性，论述了烃类气体水化物开采的工艺。     

地井垂直电磁Walkaway剖面法油藏开发三维模型电场响应特征

地面激发、井中接收是有可能在油田开发中了解剩余油气分布的一类地井电磁勘探技术。本文提出地井垂直电磁Walkaway剖面法,采用积分方程三维模拟软件,对地面变井源距施工方式中的目标体电阻率、尺寸、埋深以及离井距离的模拟,反映了该方法在油气藏开发动态变化的异常响应规律;通过模拟和分析均匀介质背景与层状介质背景两种情况下三维油藏目标动态模型的异常特征,表明该方法探测范围大,信噪比高,可有效监测油气动态变化,为该方法在油田开发中的应用提供了一条新途径。     

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长庆气田主要采用高压集气集中注醇工艺流程,防止气井生产过程中形成的水合物堵塞,但部分气井及集气管线在生产运行过程中暴露出堵塞严重等问题,为此开展井下节流技术的研究和应用具有重要的实际意义。文章介绍了该工艺的基本原理、井下节流器室内模拟试验以及施工参数优化设计,同时结合井下节流工艺技术在长庆气田现场试验资料,分析了该项工艺技术应用对改变水合物形成条件及减少管线堵塞次数等方面取得的效果。     

超额Gibbs自由能-状态方程模型计算和预测相平衡的进展

综述了用超额G ibbs自由能-状态方程模型计算相平衡的思路及进展,介绍了Huron-V idal,W ong-San-d ler,MHV1,MHV2,LCVM,HV ID等几种超额G ibbs自由能混合规则。重点介绍了UN IFAC基团贡献法、MHV1混合规则和SRK方程三者结合的可预测相平衡的PSRK模型及其改进。与结合传统混合规则的状态方程法及活度系数法相比较,超额G ibbs自由能-状态方程模型能够在更大范围内准确计算和预测流体相平衡。     

文23块气田水化物堵塞及预防措施

在天然气开采和输送中，水化物堵塞是一个普遍存在而且经常发生的问题，严重干扰了天然气的正常生产。分析了水化物形成的原因和过程之后，从生产管理的角度出发，提出了一套简便易行的解除和预防堵塞的方法。例如控制采气参数，稳定气井工作制度，及时吹扫管线，定期检查易堵部位等，把日常管理制度化、科学化，保证了天然气井生产的正常运行。