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。     

天然气水合物的赋存条件及判据

介绍了天然气水合物的发现历程、天然气水合物的成因与赋存的地层条件、在世界上现已查明的分布区域和估算的储量.并着重介绍了推断天然气水合物存在与否的测井与钻井技术.     

天然气水合物钻井的关键技术与对策

分析了永冻土和深海海底天然气水合物钻井的特点,介绍了天然气水合物钻井的关键技术(包括钻井方法、钻井装备、井喷控制、固井等)问题和解决的对策,对我国开展相关技术的研究有一定的指导意义。     

天然气水合物孔底冷冻取样方法的室内试验研究

本研究提出的天然气水合物孔底冷冻取样方法是利用外部冷源在孔底降低水合物岩心温度,采用主动式降温的方法降低水合物的临界分解压力,达到被动式降压来抑制水合物分解,获得水合物岩心的方法.首先,通过分析天然气水合物温压特性得出了孔底冷冻取样方法的可行性;然后,借助室内冷冻模拟试验确定了干冰为冷冻剂,酒精作为助冷催化剂和载冷剂的冷冻方式;最后,依据冷冻模拟试验得出的干冰法冷冻方式研制了FCS型天然气水合物孔底冷冻取样器样机,并进行了土层钻进冷冻取样试验,取得冷冻黄土岩心.本研究提出天然气水合物孔底冷冻取样思想,为天然气水合物取样器的设计提供了新的思路.     

川东北含硫气井测试流程中的水合物预测及防治

川东北含硫气藏勘探开发过程中,测试过程中水合物形成预测与防治的问题是目前急需解决的问题;通过与现场实践相结合的研究方法,采用容易计算机编程且可靠性较高的分子热力学模型法进行计算分析,分析得到了压力、组分等对水合物温度的影响关系,尤其是硫化氢的存在对天然气水合物形成的影响,为含硫气藏水合物的防治提供了借鉴;结合河坝1井的实际情况进行了水套炉型号的优选。实践证明利用此方法预测的水合物生成温度及预防方法准确、可靠。     

东北冻土区天然气水合物科学钻探试验及钻进效率影响因素分析

东北冻土区天然气水合物钻探试验MK-2井中,采用了天然气水合物取心技术,同时还装备了钻井参数监控系统.利用钻井参数监控系统采集到的钻井深度、钻压、钻速、转速、回转扭矩、流量、泥浆循环泵压力等数据,结合地层情况,对影响钻进效率的因素进行了分析.分析表明:①在破碎带、碳质板岩和糜棱岩的地层中钻进效率低,在砂岩、砂质泥板岩、泥板岩和板岩的钻进效率较高;②得到了在不同地层中的最优钻压;③ MK-2井钻探试验使用的技术、设备和试验结果对于以后的天然气水合物钻探具有一定的借鉴意义.     

天然气水合物抑制技术研究进展

天然气水合物堵塞对油气田生产运行的影响越来越大。作为流动保障中必须控制的沉积物,采用化学抑制剂防止水合物堵塞是有效途径之一。然而,传统热力学抑制技术着眼于完全防止水合物生成,热力学抑制剂成本高、污染环境的弊端日益凸显。近年来,随着低剂量水合物化学抑制剂研究的深入,低剂量抑制剂以其用量少、污染小等优势呈现出取代热力学抑制剂的趋势,基于此类抑制剂的应用出现了水合物风险控制技术。为此,围绕常见天然气水合物抑制剂的种类、抑制机理以及研究进展,回顾了天然气水合物抑制技术的演变过程;针对目前抑制剂的缺陷,探讨了新型天然气水合物抑制剂的研究重点,为天然气水合物抑制技术的发展应用提出新思路。     

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。     

天然气水合物钻探中钻井液的使用

在参阅大量天然气水合物钻探方面的技术文献资料的基础上 ,对天然气水合物钻探中钻井液的使用作了归纳和总结 ,目的在于借鉴他人成功和失败的经验教训 ,为我国今后开展这方面的研究工作做一些技术信息方面的铺垫 ;还结合国内钻井液研究现状 ,提出了我国对天然气水合物钻探钻井液研究的几点建议     

钻井泥浆冷却技术发展现状与新型泥浆冷却系统的研究

在中高温地热钻井、深部油气钻井、冻土带钻井及天然气水合物钻井中,钻井泥浆冷却技术是钻井工艺中的关键技术之一。适当的井内循环泥浆温度是钻井作业安全快速进行的保证,根据泥浆冷却冷源获得方式的不同,将钻井泥浆冷却技术分为高温泥浆冷却技术和低温泥浆冷却技术。分别论述了在中高温地热钻井和深部油气钻井中采用的高温泥浆冷却技术,以及在冻土带和天然气水合物钻井中采用的低温泥浆冷却技术,并针对我国在低温泥浆冷却技术领域的现状,介绍了一种新型钻井泥浆冷却系统。     

天然气水合物开采套管柱技术状态研究

在天然气水合物开采过程中,由于天然气水合物的分解,会引起井周地层物理力学性质和压力的变化,从而产生扩径、井场地基失稳(钻井平台失稳)、注水泥工作质量低下(套管失稳)、套管柱挤压、钻杆和套管卡夹、天然气泄漏等一系列复杂情况,会严重影响固完井质量、生产和环境。因此,高效、先进的完井固井质量,特别是套管技术状态的检测技术是开采天然气水合物的关键技术之一。俄罗斯井中地球物理研究所研制的小口径电磁探伤仪ЭМДС-ТМ-42TC可以准确地检测出套管柱的技术状态,已经在许多国家使用,取得了较好的应用效果。介绍了在套管柱损伤情况研究方面的进展以及ЭМДС-ТМ-42TC小口径电磁探伤仪的技术特性和应用情况。     

天然气水合物孔底冷冻取样技术

本研究提出的天然气水合物孔底冷冻取样方法是通过外部冷源采用主动式降温的方法在孔底冷冻天然气水合物岩心,从而抑制水合物分解来获得水合物岩心的方法.首先,分析了孔底冷冻取样方法的町行性.然后,借助室内冷冻模拟试验确定了干冰法冷冻方式.最后,研制了FCS型天然气水合物孔底冷冻取样器,通过钻进实验取得冷冻岩心.本研究提出天然气水合物孔底冷冻取样思想,为天然气水合物取样器的设计提供了新的思路.     

天然气水合物钻探的关键技术

钻探取样技术因能直观、准确地揭露天然气水合物的赋存状态,成为国内外天然气水合物勘查与研究的必要手段之一。本文根据天然气水合物的热物理力学特性,通过计算机模拟了0℃以上甲烷水合物和二氧化碳水合物在不同温度-压力条件下的分解过程,探讨了天然气水合物钻探的关键技术,针对青藏高原高寒永冻地区,给出了天然气水合物钻探技术的初步建议。     

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。     

基于沉积法的海底天然气渗漏活动特征检测

为深入研究海底天然气渗漏活动特征,目前使用的检测方法主要是天然气水合物渗漏预警法,但该检测方法成本较高,且精度较低.针对此问题,设计基于沉积法的海底天然气渗漏活动特征检测方法.投放小型移动式观测平台,确定海底天然气渗漏位置.使用沉积法,测定天然气水合产物化学成分.分析沉积物物理特征,确定天然气渗漏活动特征.通过实验,证...     

基于水合物的煤层气储运技术研究

天然气水合物储运技术具有安全、经济等特点，用于煤层气的输运具有独特的优势。介绍了带搅拌的天然气水合物连续生产技术和静态半连续天然气水合物生产技术，比较了这两种方法的特点和适用条件，在此基础上提出了一种连续生产的煤层气水合物系统。文章最后指出了水合物技术在煤层气储运方面应加强研究的内容。     

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。     

国家863计划《天然气水合物勘探开发关键技术》重大项目在京启动

《天然气水合物勘探开发关键技术》重大项目不久前正式启动. 天然气水合物勘探开发关键技术是国家中长期科技发展规划纲要中的一项重要内容,被列入国家"十一五"国家高技术研究发展计划(863计划)海洋技术领域重大项目,重点开发天然气水合物成矿区带的高精度地球物理和地球化学勘探技术,自主研发水合物钻探取样技术与装备,为天然气水合物开发作技术储备.     

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。     

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。