洋底沉积中的天然气水合物

天然气水合物是一种特殊的包合化合物。包合化合物乃是一种分子成分封闭在其它成分中的物理结合的分子。在天然气水合物中,气体分子以物理方式封闭在膨胀了的水分子晶格内。北冰洋水深335米以下和亚热带海洋水深610米以下的温度和压力均适于甲烷水合物的形成。洋底沉积中的天然气水合物层的理论底面深度是根据以下假设确定的:(1)稳定的静水压力梯度,(2)两种标准水温梯度;(3)变化的地温梯度;(4)纯甲烷气与共生海水发生水合作用。     

气井油管中水合物的形成及预测

天然气水合物是天然气与水在一定的温度和压力下形成的一种冰状笼形化合物。在气井测试与生产系统中,一旦压力、温度条件满足,天然气混合物中的某些气体组分便与水形成水合物,堵塞油管或井口集输管线。研究分析了气井油管中水合物形成的规律,提出了预测水合物形成趋势和可能位置的方法及预防措施。     

浅析气井水合物的形成原因及处理方法

天然气水合物是天然气与水在一定的温度和压力下形成的一种冰状笼形化合物。在气井生产过程中．一旦压力、温度条件满足,天然气混合物中的某些气体组分便会与水形成水合物。堵塞油管或井口集输管线。作者通过对气井水合物形成条件的分析．具体介绍了对各种水合物的预防和解堵措施。     

天然气水合物的研究与开发现状

天然气水合物俗称可燃冰,又称笼形包合物,它是在一定条件下(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、pH值等)由水和天然气组成的类冰的、非化学计量的笼形结晶化合物.海底天然气水合物分布范围占海洋总面积的10%,是迄今为止海底最有价值、最具前景的能源,足够人类使用1000年.综合介绍了当前天然气水合物的研究与开发状况.从天然气水合物的存在环境、物理化学性质、钻探、开发、环境影响五个方面做了介绍.     

天然气水合物成藏条件与富集控制因素

天然气水合物是由烃类气体(主要是甲烷)和水在一定温度、压力条件下形成的一种固态似冰状笼形化合物。与常规油气藏系统不同,天然气水合物成藏的关键因素主要包括天然气水合物稳定条件、水源条件、气源条件、流体运移条件和储集空间条件。天然气水合物的成藏要素决定了天然气水合物稳定带内天然气水合物的产出既非连续也非随机,不同地质背景下的天然气水合物有着不同的分布范围和地质特征。天然气水合物成藏特征和富集控制因素体现在以下几方面:天然气水合物形成与分布受温度和压力条件控制,在天然气水合物稳定带内动态成藏;天然气水合物主要赋存在晚中新世以来松散沉积物中,埋藏深度较浅,通常位于海底0~500m;天然气水合物资源丰度普遍较低,大面积分布、局部富集,存在"甜点"核心区;天然气水合物形成气兼具微生物成因和热成因特征,天然气水合物规模化成藏富集有赖于流体运移;天然气水合物以固态形式赋存,生长和赋存模式多样,存在构造型、地层型和复合型天然气水合物藏。     

21世纪新能源——天然气水合物

天然气水合物 ( nature gas hydrates)是由气体分子与水组成的白色晶状物质 ,其中的气体分子主要是甲烷。在标准状态下 ,水合物分解所释放的甲烷分子体积与水分子体积之比为 1 64∶ 1。据估计 ,全球海洋气体水合物中甲烷的含碳量是世界已探明化石燃料 (煤、石油和天然气 )含碳量的 2倍。由于天然气水合物具有分布广、规模大、埋藏浅、密度高等特点 ,又是高效清洁能源 ,被公认为是 2 1世纪最具潜力的新能源 ,因此天然气水合物的研究已成为世界各国地学界共同关注的热点。为及时总结天然气水合物研究成果 ,以适应能源需求新形势 ,由广州海洋地…     

天然气水合物--21世纪的潜在能源

天然气水合物是由水分子和气体分子组成的、具有笼状结构的似冰状结晶化合物.低温、高压和盆地中丰富的有机质含量是天然气水合物形成的必要条件.天然气水合物主要赋存于大洋边缘海区的洋底沉积物中,也产于大陆极地永久冻土带中.赋存在天然气水合物中的碳约为1×1013t,相当于全球其他化石燃料中碳含量的2倍,是人类21世纪重要的接替能源.此外,天然气水合物对地质灾害和全球气候变化也具有重要的影响.目前在天然气水合物的探测和识别、资源评价、钻井和取心以及开采技术等方面取得了重要的进展,但受高成本、技术条件、对环境影响等因素的制约,大规模商业性的开采尚不成熟.我国近海包括南海海域、东海海域等地是有利的天然气水合物找矿远景区.     

~(13)C固体核磁共振法测定CH_4-THF二元水合物的微观结构特征

认识天然气水合物的微观结构特征对于研究其形成机理和储运技术具有重要的意义。为此,采用~(13)C固体核磁共振(SSNMR)技术分析了四氢呋喃(THF)水合物和CH_4—THF二元水合物的笼型结构特征,确定了后者的结构类型和客体分子分布特征,并获得了后者客体分子的笼占有率和水合指数。实验结果表明:①纯THF水合物的2个共振谱峰的化学位移分别为668.3和δ26.1,其THF分子填充在Ⅱ型水合物大笼(5~(12)6~4)中;②CH_4—THF二元水合物和纯THF水合物一样,同为Ⅱ型结构,其THF分子仅填充在大笼(5~(12)6~4)中,笼占有率为0.994 8,而CH_4分子仅占据小笼(5~(12)),笼占有率较低,仅为0.482 5;③由于CH_4分子填充率较低,二元水合物的水合指数为8.67,明显大干理想值(5.67),水合物储气量较小;④CH_4—THF二元水合物中客体分子笼占有率的大小与水合物的生成条件(温度、压力)及制备方法(反应状态、时间等)有关,改变水合物的形成条件,在一定程度上可以调节笼型水合物客体分子的笼占有率,从而提高水合物的储气密度。     

大洋甲烷水合物是一种“未勘探”的气资源

<正>1 绪 言 水合物(也可按它们的化学种名字“冰状甲烷笼形化合物”来称呼)是一种冰状化合物,它们在非常低温的永冻地区和低温-高压体制的深大洋地区均保持稳定。在气水合物中烃类气(主要是甲烷)和流体在热动力学上是稳定的。那是由于氢结合在由水分子提供的结晶格内的缘故。结晶作用使得甲烷分子的体积要大大地小于它们作为气体或熔解在流体中的气的体积。每立方米的水合物拥有164立方米的天然气和0.8立方米的水。或许150立方米的天然气可以从1立方米的水合物中释放,因为水台物晶格内适合甲烷的一些分子品格位置没有占用,或充填着另外的天然气和碳氢化合物。 出现在水合物中的天然气来自于埋藏的有机物质,这些有机物受到微生物或热的改变,产生了甲烷。对取自17个位置(美国东南近海、秘鲁-智利海沟的秘鲁近海、墨西哥湾的北加利福尼亚近海、中美海沟的危地马拉近海和黑海、里海)的碳同位素作了分析,发现以~(12)C(即较高的负δ~(13)C)为主,表明是生物来源。那些明显富含~(13)C(即不很负的δ~(13)C)的样品普遍伴有少量的重同位素CO_2、乙烷、丙烷、i-丁烷和n-丁烷,这些通常被认为指示热成因来源。 因此,水合物代表了一个重要的潜在能源(Max等,1991)。此能源由水合物内天然气和圈闭于相关的天然气聚集层内     

天然气井水合物的形成及解决措施

未经处理的天然气中都含有一定的水蒸气 ,它在一定的条件下会生成冷凝水、冰塞和水合物。水合物是一种笼形晶格包络物 ,即水分子籍氢键结合成笼形晶格 ,而气体分子则在范德华力作用下 ,被包围在晶格的笼形孔中 ,在一定的温度和压力条件下 ,由天然气中某些气体组分和液态水形成的白色结晶固体 ,极易产生堵塞。因此 ,针对施工中遇到的问题 ,相应采取了对水合物形成压力的预测 ,使作业时的起下电子压力计尽可能选择在形成水化物前下入和求产结束后提出。通过在井内管柱内注入甲醇和乙二醇进行预防和解堵 ,使用甲醇的成本和效果都优于乙二醇。地面采用小型水套炉进行加热的方法。鄂北 6口天然气井 9层现场施工表明效果良好