天然气水合物试采流动保障研究

天然气水合物在地球上储存丰富,是世界上重要的潜在能源,世界上多个国家已经进行过水合物试采试验。在水合物试采过程中,保障试采过程中的流动安全是确保试采工程的重要因素。根据水合物的特点,参考国内外已经完成的水合物试采项目总结,并分析了水合物试采中流动保障问题以及应对措施。在水合物试采中,流动保障需要解决的问题主要为水合物二次生成、砂沉积以及段塞流问题。基于研究,针对日本南海海槽2013—2017年的试采中所用的试采工艺、试采中存在的问题进行了分析。并提出未来总结了针对未来水合物试采的流动保障建议,可为中国未来水合物试采、开采试验区建设流动保障研究提供参考。     

天然气水合物开发技术研究进展

天然气水合物资源的开发利用离不开高效开发技术的支撑,这些技术包括可促进天然气水合物原地分解的技术与适用的天然气水合物钻完井技术.对天然气水合物开发技术进行了调研,当前天然气水合物开发所采用的方法主要包括加热法、降压法与二氧化碳置换法,开采井主要采用单一直井.分布式光纤测温系统、井下温压计、井筒防砂装置及井下气液分离装置...     

关于天然气水合物钻采工艺技术进展的研究

目前全球正面临着前所未有的能源危机，天然气水合物由于储量大、能量密度高而将成为一种诱人的新型能源。天然气水合物主要存在于冻土带和海洋，在地下处于低温和高压状态，以现有的技术，钻井和开采都存在很大的困难。简要介绍了天然气水合物的性质及储量，阐述了天然气水合物钻井的六个挑战及目前国外天然气水合物的两种钻探方法；同时阐述了以热力法、降压法和化学试剂注入法为主的天然气水合物开采方法，并针对天然气水合物钻采技术现状指出了下一步的研究方向。     

海域天然气水合物试采实践与技术分析

天然气水合物作为当下备受关注的潜在新型清洁能源资源,绝大部分赋存于水深大于300 m的海底沉积层中,日本与中国相继应用深水钻井船和半潜式平台进行了海域天然气水合物的试采实践,均取得一定成果。中国南海海域天然气水合物储量丰富,进一步探究行之有效的方法与工艺,实现安全、稳定、高效的商业化开采,对于解决日益严峻的能源紧缺及环境恶化问题具有重要意义。通过国内外技术调研,对降压、注热、注剂等开采方法进行研究,结合日本海域天然气水合物的试采实践,对其试采的前期准备、设计准则与难点、工艺方案、生产测试系统关键组成部分以及存在的气液分离效率、出砂、流动保障等问题进行深入分析,并提出了相关的优化改进建议,为后续海域天然气水合物试采设计和施工提供借鉴。     

不同形式天然气水合物藏开采技术的选择研究综述

天然气水合物已越来越成为油气工业关注的热点。近年在资源领域的研究和实地勘探、试采以及模拟研究中得到较快发展。通过分析目前几种水合物开采技术的优缺点,探讨了不同天然气水合物储藏形式下的开采方式,并介绍了国外实地试采研究中几种开采技术的使用情况和国内水合物藏不同开采方式的模型模拟研究,为今后天然气水合物的开采和研究提供了一定的方向和启示。     

海域天然气水合物的形成及其对钻井工程的影响

将气体生成水合物的条件与深水钻井井筒温度压力、地层温度压力分布相结合，证实了深水钻井过程中形成水合物和钻遇天然气水合物层的可能性。天然气水合物的形成会改变钻井液的性质、堵塞井筒、环空及防喷器；水合物层的分解会造成沉积物坍塌、井壁失稳，引起井漏、井喷等一系列问题，给钻井作业造成巨大的经济损失，甚至使钻进无法正常进行。国内外近几年在天然气水合物研究勘探方面的经验表明，解决水合物问题常用的方法是加入水合物抑制剂，或者是采取必要的措施来防止井喷，将钻井液中的气体循环出去。     

天然气水合物的钻井和开采技术

在日本近海深度为300m以下的海底地层中，储存着大量的甲烷水合物，这一点已渐渐明朗。预计日本将于两年后的1999年在距日本东海海面约50km的海域内，以甲烷水合物以及下层的自由气体层为对象，调查其储存状态等信息。     

利用地热开采海底天然气水合物

天然气水合物在资源、环境和全球气候变化中具有重要意义，因而引起各国的高度重视，已成为当代地球科学和能源工业研究的一大热点。近年来，能源短缺日益严重，油气价格居高不下，使得很多国家都更加关注具有能量密度高、储量大和分布广等特点的天然气水合物，纷纷加大天然气水合物勘探和开发研究的力度。海域中发现的水合物数量占绝大多数，因此开采海底天然气水合物是未来研究的重心。现有的多种天然气水合物开采方案，如热激法、减压法、化学抑制剂法、置换法和混合开采法等，都不同程度地存在一些问题。文章在对这些开采方法优缺点进行分析的基础上，提出了利用干岩地热开采海底天然气水合物的设想，并给出了相应的简单生产模型。只要解决好漏失、循环通道和换热面等人工地热储构建问题，利用地热开采海底天然气水合物将是未来商业生产的一个不错选择。     

日本海域天然气水合物开发技术进展

为了深入了解日本在海域天然气水合物试采过程中获得的经验和教训,给我国天然气水合物的开发提供借鉴和参考,系统介绍了日本第二次海域天然气水合物试采过程,并对日本2次试采技术和存在的问题进行了比较分析,归纳和总结了日本在天然气水合物试采方面的主要技术进展。研究发现,日本在2次天然气水合物试采过程中均遇到了出砂等技术问题,在钻井完井、防砂、人工举升、监测和原位测试等技术方面仍存在显著不足。结合日本在海域天然气水合物开发技术上取得的进步和不足,提出了统一协调研发工作、形成具有自主知识产权的开发设备体系和建立具有针对性的勘查与试采规范等建议。      

海上天然气水合物试采过程中天然气 回收利用技术方案研究

水合物试采过程中的天然气基本以燃烧火炬的形式处理,造成能源浪费和环境污染。随着水合物试采气量 增多,有必要对水合物试采过程中天然气的回收利用工艺开展技术研究。本文基于南海某目标区块天然气水合物 分解后的天然气处理量(1.0×10 5 m 3/d)及组成特点,探索了适合于海上的高效紧凑天然气回收利用技术,完成了 天然气回收利用工艺集成设计。结果表明:推荐超重力脱酸作为预处理工艺方案,其占地面积仅为常规吸收塔面 积的1/7,大大缩小了设备的尺寸;推荐单氮膨胀作为液化工艺方案,其流程简单,设备数量少,没有易燃冷剂的储 存,适应海上恶劣环境,适合用于水合物试采过程中天然气的液化。     

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��A structual model of generating natural gas hydrate is summarized in this paper. It's genesis conditions are calculated by means of the equations of statistical mech-anics and thermodynamics. The forming of hydrate may be avoided by the control of thermodynamic parameters This paper pays particular emphasis on using the different temperature decline formula to discuss how to select the preventer and observe it's effect.     

海底天然气水合物分解对海洋钻井安全的影响

为分析天然气水合物分解对海洋钻井安全的影响,根据海底天然气水合物特征,结合天然气水合物分解动力学和热力学条件,研究了不同钻井工况下天然气水合物分解产气规律,估算了天然气水合物分解后的产气量。结果表明,在钻进天然气水合物层过程中,天然气水合物分解产气速率和累计产气量逐渐增大;在天然气水合物饱和度一定的情况下,近井天然气水合物层内的天然气水合物完全分解产气量与井身轴向半径呈平方关系;随着钻井液与天然气水合物层温差增大,天然气水合物分解速率呈指数增长;浅水区钻遇天然气水合物层易导致其分解,随着水深增加或井筒压力增大,天然气水合物分解越来越困难。研究表明,钻穿天然气水合物层时,提高钻进速度可减少天然气水合物分解;钻井过程中应根据钻前预测结果调整钻井液温度和密度来控制天然气水合物分解,同时采取必要的井控措施,以保证在适当的天然气水合物分解产气条件下安全钻进。      

海上天然气生产平台水循环调试方案优化

海洋石油生产平台在建造阶段需要进行生产系统水循环调试,模拟正常的生产流程以检验生产系统的完整性和功能性,对于天然气田的生产平台,其生产系统压力高,同时存在气液两相,使得水循环试验条件苛刻,技术要求高。基于天然气平台生产系统水循环调试的安全性、可行性和经济性,通过现场实践——以丽水36-1CEP天然气生产平台生产系统的水循环流程模拟调试优化为例,从临时管线连接方式、氮气加注方案和仪表功能测试方案三个方面提出最优化调试方案,以期对此类调试工作产生指导和借鉴作用。     

天然气水合物的应用技术

天然气水合物应用技术是近年来发展起来的一系列新兴工业技术。综述了天然气水合物的应用技术,对在能源、天然气储运、污水处理与海水淡化、气体混合物分离、水合物蓄冷、液体的近临界和超临界萃取、生物蛋白酶提取以及水溶液浓缩等方面的应用情况进行了概述,展望了天然气水合物应用技术的发展方向。     

天然气水合物岩心带压转移装置研制与现场试验

天然气水合物对温度压力条件的变化很敏感,温度或压力的扰动会导致烃类气体逸出,固体水合物趋于崩解。因此,在钻探获取天然气水合物岩心后,为将岩心在带压情况下转移和保存,必须配备一套与保温保压取心工具配套的岩心转移装置。在研发保温保压筒与转移仓之间压力平衡和岩心转移技术后,设计了一套采用液压缸拉动与压差推动岩心管相结合的岩心带压转移装置。室内和现场试验证明,带压转移装置控制灵活、耐压能力强、密封性好,能够实现天然气水合物岩心从水合物赋存区向实验室的带压转移,可为国内天然气水合物的自主勘探取样提供技术支撑。      

从水合物矿藏中开采天然气的方法

根据最新评价,世界上蕴含在水合物内的甲烷储量远远超出传统天然气已知储量.目前许多国家都致力于开发有效的从天然气水合物矿藏中开采天然气的方法.这些方法无论从生态安全,还是经济利益方面都可以开发巨大的结晶天然气储量.国内外正在进行从固态水合物中开采天然气方法的专利研究,确立了开发天然气水合物矿藏领域的世界趋势.     

海域天然气水合物低温抑制性钻井液体系

针对海域天然气水合物钻探所面临的深水低温、浅层窄安全密度窗口、水合物生成与分解抑制、海洋作业环保要求等工程和技术难题,开发了低温抑制性钻井液体系。研发了热力学抑制剂KCl复配动力学抑制剂A2的水合物抑制技术,优选了低温流变稳定性能良好的高分子处理剂,开发的钻井液体系流变性能良好,膨润土含量为2 %,API滤失量为4 mL,密度为1.07 g/cm3;低温流变稳定性优良,4 ℃较25 ℃时钻井液当量循环密度最大增量为0.004 g/cm3,优良的流变学性能有利于深水浅部地层窄安全密度窗口井段的井壁稳定和井眼清洁。该体系还具有优异的水合物生成抑制性能,4 ℃、20 MPa、20 h内完全抑制水合物生成,陈化10 d及被钻屑污染后抑制性能保持良好,同时具备明显的水合物分解抑制性能。各处理剂重金属含量达标,钻井液体系生物毒性半有效浓度EC₅₀值及半致死浓度LC₅₀值均大于30 000 mg/L,满足我国一级海区环保要求。该钻井液的综合技术性能满足海域天然气水合物钻探技术要求。      

超重力技术对海洋平台天然气脱水的试验

简要介绍超重力机的结构、原理和应用成果,并以空气和水蒸气的混合气模拟天然气,以70 mm/260 mm尺寸的丝网填料作为旋转填料床（Rotating Packed Bed,RPB）进行模拟试验,模拟不同转速、三甘醇（Triethylene Glycol,TEG）流量、气液比对脱水效果的影响。试验结果表明,在气量稳定的情况下,存在一个相对经济的TEG流量,在此流量及以上范围内,露点温度可明显下降,此时气量增加对露点温度的影响不大。在综合考虑特定平台的产气量、脱水效果和经济性后,可得出适合特定平台的经济TEG流量,为下一步实现工业化应用提供技术支持。