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。     

海域非成岩天然气水合物储层改造方法分析

天然气水合物是未来重要的战略开采资源,受到了世界各国的广泛关注,因此对海底天然气水合物进行大规模开采成为必然。目前,海底天然气水合物开采还处于试采阶段,到目前为止还未形成成熟的开采方式。本文从人们所担心的海域天然气水合物开采过程中因储层非成岩可能出现的海底水合物大规模气化、破坏海洋生态环境、产生海底地质灾害等问题出发,对海域天然气水合物开采的安全性进行了分析。同时调研了当前世界各国海域天然气水合物试采现状,指出了进行储层改造是海域天然气水合物未来进行大规模开采的必由之路。探讨分析了采用水力喷射微小井眼技术边钻进水平井边喷射改进发泡水泥浆以进行储层改造的可行性,可为我国水合物商业化开采提供借鉴。     

海域天然气水合物试采研究现状及存在的问题

海域天然气水合物被认为具有巨大的资源潜能,为此一些国家都已投入到海域天然气水合物试采的研究工作中,而且最近几年对于海域天然气水合物的试采研究工作空前活跃。本文综合介绍了国内外海域天然气水合物试采工作的研究进展与成果,总结了目前国内外海域天然气水合物开采方式与方法存在的弊端,指出了其对海域天然气水合物开采的制约性,同时对实现海域天然气水合物商业化开采提出了一些看法。     

“双碳”背景下我国天然气水合物勘查开采发展方向

在碳达峰、碳中和目标下,中国能源系统将持续加快向清洁低碳转型,天然气水合物开发利用是实现“双碳”目标的重要动能,理清“双碳”背景下我国天然气水合物勘查开采发展方向对助力“双碳”目标具有指导意义。本文在阐述天然气水合物在碳循环中环境效应的基础上,梳理了水合物相关研究和勘查开采现状,剖析了我国天然气水合物在助力“双碳”目标发展方面存在的主要问题,并提出了促进天然气水合物高质量发展的建议。研究表明,天然气水合物在全球碳循环中具有双重环境效应,世界多国在天然气水合物勘探开发关键理论技术的研究和实践等方面不断探索,我国后来居上、持续突破,但在勘查开采理论技术研究、碳封存应用、环境风险防控等方面仍然存在不足,亟需在多学科联合攻关团队建设、加强勘查开采力度、环境风险监测防控及国际合作、以及与“双碳”目标并行的天然气水合物发展规划与配套管理政策等方面做出努力。     

"双碳"目标下我国天然气水合物勘查开采发展建议

在碳达峰、碳中和目标下,中国能源系统将持续加快向清洁低碳转型,天然气水合物开发利用是实现"双碳"目标的重要动能,理清"双碳"背景下我国天然气水合物勘查开采发展方向对助力"双碳"目标实现具有指导意义.本文在阐述天然气水合物在碳循环中环境效应的基础上,梳理了天然气水合物相关研究和勘查开采现状,剖析了我国天然气水合物在助力"...     

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。     

天然气水合物钻井液研究进展

随着世界能源问题日渐突出,天然气水合物作为一种新型能源备受关注。由于天然气水合物的特殊性质,在冻土层或海洋环境下都对勘探和开采提出了极其严格的要求。钻井液对保障天然气水合物安全钻探发挥着重要的作用,因此对水合物钻井液的研究一直是天然气水合物勘探技术研究中的重要内容。本文重点介绍了水合物抑制剂和钻井液体系研究进展情况,并分析了天然气水合物钻井液研究发展趋势。     

南海天然气水合物项目纳入973计划

为尽早在我国南海北部发现具有开采价值的天然气水合物矿藏,《南海天然气水合物富集规律与开采基础研究》项目不久前通过国家重大基础研究发展计划（973计划）组织的审查。该项目将深入研究南海北部陆坡天然气水合物的成藏机制、富集规律和与开发相关的技术机理,为我国海洋天然气水合物资源勘探和开发提供重要的理论指导。     

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。     

注蒸汽开采冻土区天然气水合物数值计算与野外应用

试开采研究是天然气水合物从理论研究走向商业化开采的必经之路。提出的注蒸汽开采是一种综合开采方法,是在降压开采的基础上,往孔内注入热蒸汽对水合物目标开采层进行激振往复式热激发。注蒸汽开采能够避免"自保护效应",促进水合物进一步分解,理论上能够扩大开采范围、提高产气量。利用FLUENT数值模拟软件对蒸汽加热水合物层动态过程进行数值计算,通过模拟计算结果对比分析,在满足开采要求的前提下确定最佳的注蒸汽功率为20 kW,注热时长为38 h。在青海木里盆地天然气水合物试采项目中,注蒸汽开采进行了5.2 h开采试验,产气量为3.25 m3。     

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。     

天然气水合物的研究现状与展望

天然气水合物是一种极为丰富的天然气后备资源,其资源总量超过了全世界范围内所有可燃能源的总量,成为21世纪的战略性能源。文中追溯了天然气水合物的发现情况,归纳了目前国内外的研究情况和进展,通过调研总结了国际上常用的天然气水合物的勘探和开发的主要手段。最后认为我国应该制定出短期和长期的研究计划,从天然气水合物的特性和识别特征入手,研究其勘探和开发技术。     

天然气水合物的研究现状与展望

天然气水合物是一种极为丰富的天然气后备资源，其资源总量超过了全世界范围内所有可燃能源的总量，成为21世纪的战略性能源。文中追溯了天然气水合物的发现情况，归纳了目前国内外的研究情况和进展，通过调研总结了国际上常用的天然气水合物的勘探和开发的主要手段。最后认为我国应该制定出短期和长期的研究计划，从天然气水合物的特性和识别特征入手，研究其勘探和开发技术。     

冻土天然气水合物开采技术进展及海洋水合物开采技术方案研究

调查发现,陆域永久冻土层及海域都存在着天然气水合物资源。我国2007年和2008年先后在南海海域及祁连山木里地区发现水合物实物样品。中国地质调查局于2010年开始实施冻土水合物试采技术研究及现场开采试验,2017年将在我国南海海域实施海洋水合物试采,相关准备工作正在进行中。本文介绍了陆域水合物试采进展及海洋水合物试采技术方案的构思。     

木里冻土区天然气水合物储层识别与评价技术

本文综合木里地区已有地质、地震、钻井、测井资料,对冻土区天然气水合物储层进行了识别与预测。综合裂缝指示因子(the factor of fissure,FF)、有机质指示因子(the factor of carbon,FC)、钙质指示因子(the factor of calcareous matter,FCa)和水合物指示因子(the factor of gas hydrate,FH、FHD)4种指示因子,形成了利用测井资料进行冻土区天然气水合物识别的方法;根据地震资料频谱分析计算能力系数,在能量系数剖面上,含天然气水合物层段能量系数表现为"高—低—高"的特征。测井资料水合物储层指示因子和地震资料能量系数在冻土区天然气水合物储层识别中的应用,为冻土区天然气水合物资源评价提供技术支撑。     

国外天然气水合物勘探现状及我国水合物勘探进展

概述了国外天然气水合物调查研究的进展情况,介绍了我国在天然气水合物调查研究的历史、工作过程及目前取得的进展。详细地介绍了我国陆地永久冻土天然气水合物钻探取样器具、工艺方法、应用现状及钻探取样施工取得的成果,提出了我国未来陆地冻土天然气水合物勘探开发工作任务和建议。     

深水海底天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定预测研究

以南海北部神狐海域天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定为背景,对深水浅覆盖层钻井井壁稳定预测模型,南海沉积物物理、力学参数,以及神狐海域天然气水合物储集地层井壁稳定的研究现状进行分析和总结,探讨深水海底天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定预测的难点和拟解决的方法,为深水海底天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定预测提供支持。     

我国气态能源综合发展趋势分析

气态能源不仅仅指代天然气，它还包括煤层气、煤炭气化、生物质气、可燃冰及氢能等综合能源。从能源发展历程看，气态能源已经成为继石油能源之后的另一新型能源，然而，与国外发达国家相比，我国气态能源的开发与利用显然未能跟上时代的步伐，特别是在除天然气外的其它气态能源的研发与利用上还远远得不到足够重视。因此，在综合分析气态能源主体换代的基础上，以缓解当前能源紧缺与环境恶化的双重压力为出发点，提出气态能源综合发展的七条建议，以供参考。     

NaCl溶液中多组分瓦斯水合物的成核诱导时间

为加速多组分瓦斯水合化进程,利用可视化水合物实验设备,开展了3种瓦斯混合气在0.5%~3.5%NaCl溶液条件下成核动力学实验,运用直接观测法测定了水合物成核广义诱导时间。结果表明：多组分瓦斯水合物成核诱导时间随瓦斯组分中CH4浓度降低,C3H8浓度升高先减小后增大;添加NaCl可促进瓦斯水合成核,诱导时间随NaCl浓度增大而减小,NaCl浓度为3.5%时,诱导时间最短。基于水合物成核成簇模型和离子电离平衡理论,分析发现：多组分瓦斯中CH4与C3H8浓度的变化,一方面减少水合物生成过程中配位数转变,降低活化能而缩短诱导时间,另一方面生成“篮球-HSII”竞争结构而延缓水合物生成;NaCl电离出的Na+和Cl-分别以[Na(H2O)m]+和[Cl(H2O)n]-形式存在,促使瓦斯水合物前驱体尽快形成,从而促进瓦斯水合物成核。     

我国天然气水合物勘探开发行业现状、挑战与对策

我国天然气水合物勘探开发尚处于起步阶段,系统总结行业现状和面临的挑战,对于我国天然气水合物行业发展意义重大。文章梳理了我国天然气水合物勘探开发、政策规划等方面的工作进展,从短期和中长期剖析了天然气水合物勘探开发面临的资源潜力、技术创新、生产成本、非常规油气发展、监管体系、技术扩散、环境问题、地质灾害等方面的挑战因素,最后提出了加大天然气水合物资源调查力度;加强天然气水合物勘探开发技术攻关;尽快制定天然气水合物支持政策;积极开展天然气水合物国际合作;建立天然气价格预测机制,努力把握非常规油气市场走势等方面的对策建议。