SAGD技术应用于陆域冻土天然气水合物开采中的理论研究

天然气水合物被誉为最有研究价值和开采价值的清洁能源,已经成为当今世界能源研究的热点。但到目前为止还未形成成熟稳定的天然气水合物开采技术体系,仍处于研究和试采阶段。陆域冻土天然气水合物开采与海域天然气水合物开采相比相对比较容易,在钻进过程中能够形成较稳定的孔壁。天然气水合物开采的主要方法有热激法、降压法、置换法和化学抑制剂法。SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage)技术也叫蒸汽辅助重力驱油技术,在重油、油砂开采中得到了迅速发展,取得了非常有效的成果,被认为是目前重油开采最有效的方法。对SAGD技术应用到陆域冻土天然气水合物开采中进行理论分析研究,经过分析发现将SAGD技术应用到天然气水合物开采中是可行的,但确定两口水平井之间的距离是关键,且在应用时要将上部井变为生产井,下部井变为注汽井。     

利用双井筒大水平距对接井钻井技术热力开采天然气水合物

分析了国内外天然气水合物的研究现状及天然气水合物开采中的问题,在此基础上,介绍了俄罗斯提出的运用双井筒大水平距定向对接智能井钻井技术,利用核废料产生的热量开采天然气水合物的具有专利技术的一种新方法,简述了其开采原理及开采过程,可为我国天然气水合物的开采研究提供参考借鉴。     

水合物开采过程中影响套管式加热器对井周地层加热效果的数值模拟

套管式加热器在维持孔壁稳定的同时还可实现对井周地层加热,以防止水合物开采过程中井周形成二次水合物。为分析水合物开采过程中日产水量、气水比和加热功率对井周地层温度分布的影响,采用COMSOL Multiphysics对加热过程进行模拟。模拟结果表明,日产水量对加热效果的影响明显大于加热功率,加热功率主要影响近井段的地层温度,气水比主要影响加热半径。通过数值模拟对套管加热器的加热效果进行了分析和评价,对天然气水合物的经济高效开采具有指导意义。     

青岛所海底浅层天然气水合物开采研究获新进展

正中国地质调查局青岛海洋地质研究所(青岛所)自主研发的"基于温海水-砾石吞吐置换开采I类水合物系统的方法"、"海底浅层块状水合物采矿机及吞吐式开采方法"、"海底浅表层水合物开采装置及开采方法"等3项发明专利技术近日获得国家知识产权局批复,标志着该所在海域浅表层天然气水合物高效开采研究领域取得新进展。"基于温海水-砾石吞吐置换开采I类水合物系统的方法"通过采用主井加多分支孔的方法增大块状水合物的分解表面积,并结合表层海水吞吐法、流体抽取     

天然气水合物开发安全检测技术应用研究

中国近年来先后在南海北部和祁连山南缘青海省天峻县永久冻土带中发现天然气水合物,这是一种新能源,它将对中国能源结构的调整和能源紧张的缓解起到非常重要的作用。但是,天然气水合物开采安全是个大问题,已经引起了国际上专家们的极大关注。俄罗斯南方国立技术大学地球物理、探矿工程和石油钻采教研室开发出来的天然气水合物开发安全检测技术和方法,可以准确确定出射孔部位的位置、检查射孔部位是否阻塞和如何解阻等关键技术,对天然气水合物开采安全提供了技术支撑,对此应该进行研究。     

JMTC-1型套管固井质量检测仪的试验研究

目前砂岩型铀矿开采中是采用塑料套管和用MTC材料固井,这类塑料套管固井具有特殊性,用检测钢套管固井质量的仪器来检测塑料套管固井质量效果不佳。为此研制了一种采用测量超声阻尼参数原理的JMTC-1型套管固井质量检测仪,该仪器可以适用于各种材质套管的固井质量检测。文章介绍了JMTC-1型套管固井质量检测仪的设计原理及其在塑料套管固井质量检测中的应用效果。     

RMR技术在海域天然气水合物钻探中的适应性分析

深水表层天然气水合物沉积体埋藏浅、地层软、未固结,泥浆密度窗口窄,使用常规隔水管泥浆循环钻进钻遇水合物分解会引起井周孔隙压力及储层水合物饱和度发生变化,导致水合物储层泥浆密度窗口更窄,引发井壁以及井口失稳等问题,并且时间长、成本高。文章介绍了无隔水管泥浆回收(RMR)技术原理,对该技术在深水表层海域天然气水合物钻探中的适应性进行了分析。结果表明,RMR技术利用双梯度原理,能有效解决目前深水表层钻井窄密度窗口难题;实时监控系统提高遇险机动性,严防硫化氢等气体发生泄漏;能够简化井身结构,缩短建井周期,降低建井成本;同时对海洋零排放,安全环保。     

美国阿拉斯加北坡永冻带天然气水合物研究和成功试采

阿拉斯加北坡(ANS)永冻带蕴藏着丰富的天然气水合物资源,该地区是美国天然气水合物研究开发的特定目标之一。自1970’年代起,美国先后研发的PCB和PCS天然气水合物保压取心器应用于DSDP、ODP、IODP和ANS。第一口旨在研究阿拉斯加天然气水合物的热冰1井于2004年初完成。该井虽然没有钻遇到水合物层位,但是许多新开发的技术,如北极钻井平台、移动式岩心实验室、智慧钻井等成功地获得了应用。艾尔伯特山1号研究井于2007年2月顺利地钻至914 m,全井取心率85%,并进行了测井和运用组合地层动态测量仪对井下压力测试,完成了全部预期研究目标。对"自然产生的"和由"油气钻采工业诱发的"与水合物相关的地质灾害进行了研究,后者主要分为3类,即穿越天然气水合物钻探、穿越天然气水合物深部油气开采及开采天然气水合物的生产。对天然气水合物,特别是运用CO_2-CH_4置换法开采水合物的理论和实验室的研究,在美国许多学术机构和大学有成效地进行了许多年。2012年5月,康菲公司与日本国家油气与金属公司(JOGMEC)以及美国能源部(DOE)合作,运用CO_2-CH_4置换法,圆满地完成了Ignik Sikumi#1井的天然气水合物试采。在38天返排期间气体生产的30天内,累积生产甲烷气体约28317 m~3(100万scf)。该项试采工程结果表明,CO_2-CH_4置换法是天然气水合物开采重要而有效的方法之一,它可在较大程度上减少对环境的污染和破坏。     

新型结晶能源可燃冰的研究发展

可燃冰是天然气水合物的俗称,是公认的21世纪替代能源和清洁能源,开发利用潜力巨大,我国已将其纳入科技重大项目973计划,并已成功获得了天然气水合物的岩心样品。本文简要介绍了可燃冰的储量、分布和研究现状,重点介绍了可燃冰的开采方法以及开采过程中的难点问题。其中,减压法和综合法是现有水合物开采技术中经济前景比较好的开采技术。最后对可燃冰的发展前景做了展望,认为2015-2020年发达国家实现工业规模开采天然气水合物在技术上是可行的,但要实现商业开采则值得探讨。     

天然气水合物研究及开发进展

天然气水合物,亦称可燃冰,是天然气与水在低温高压条件下形成的笼形物。天然气水合物是重要潜在能源,备受世界关注。天然气水合物的开采可以通过降压法、热采法、化学试剂法、水力压裂法等几种不同的开采方式。目前国际上天然气水合物的开采技术,仍处于实验性开采阶段。