富气相和富液相中制备天然气水合物的方法

天然气水合物的制备是天然气水合物储运最主要的环节。由于天然气水合物的形成要经过气体溶解、晶核生成和晶体生长等阶段,而天然气组分气体在水中的溶解度很小,水合物只能在气、液界面形成,水合物的自然生成速度十分缓慢,远远不能满足工业应用的需要。因此该技术成功应用的关键在于如何强化天然气水合物快速生成。介绍了几种国内外在富气相和富液相环境下强化制备天然气水合物的方法,分析了各自的优缺点,并对天然气水合物强化制备技术进行了总结与展望。     

中国深海钻井过程天然气水合物形成可能性研究

中国的深水海域油气资源仍处在勘探开发的初期。为保持海洋油气资源的持续开发能力,海洋石油勘探开发开始向深水区域转移。在深水油气钻探过程中,节流压井管线、隔水管、防喷器及海底井口等部位在钻遇天然气层后均易聚集天然气水合物,给深水油气钻探开发安全带来不利影响。因此,研究深水钻井井筒环空水合物的生成可能性,可以提前作出合理的防治方案及措施,对深水油气安全钻探开发具有重且深远的意义。     

应用井下油嘴解决试气冻堵的探讨

高油气比井冻堵和积液问题,一直是影响生产的老问题,由于深层气产气量较高,在试气过程中容易形成水化物造成冻堵,在试气时产CO2井或CO2含量较高的井,在施工过程中容易发生冻堵,特别是CO2井短期试采施工过程中,由于CO2吸热较快,造成油管及地面管线冻堵,影响生产。有些自喷油井,特别是像大庆高寒地区,生产过程中由于地面温度较低容易结蜡,造成油管内阻力增大甚至全面堵死造成停产作业。应用井下节流器及其投捞工具,就可以解决上述问题。它采用钢丝投放和打捞,将地面节流转入井下节流,利用井下高温环境,完成天然气的节流、降压、膨胀、降温和吸热过程,提高油气出口温度,防止水合物冻堵。利用地层能量,使天然气经井下节流器节流后降压膨胀,管内流速加快,减少气液滑脱,达到提高携液能力、降低井口油气比以及减少结蜡的目的。同时方便管理,减少地面价热炉及保温管线的投入,降低工人的劳动强度,提高生产时率,可以大大降低施工成本,提高经济效益,提高施工质量。     

表面活性剂促进气体水合物生成的研究

天然气水合物被公认为21世纪的重要后续能源,其生成与压力、温度、气水接触面积以及添加剂等因素有关。文章概述了表面活性剂的基本性质,并从改变反应液的表面张力、形成胶束、改变水合物形貌等方面总结了表面活性剂对促进水合物生成的影响,提出了其促进水合物生成的机理。对于未来的研究,我们不仅要观察水合物的形态,也要从水合物膜的内部结构分析表面活性剂对水合物的生成影响,为水合物生成机理形成统一的认识和气体水合物进一步发展提供参考。     

天然气水合物合成实验

为提高天然气水合物的生产效率及储气密度,在专门设计的水合物合成实验装置上,进行了纯甲烷水合物的合成实验。实验结果表明:对于纯净甲烷水合物,压力越高,合成速率越大;但当压力大于5 MPa时,压力的提高对生成速率的影响不大。水合物合成前抽真空时间越长,生成的水合物吸收的气体量越大,表明抽真空可以排出水中溶解的气体,提高水合物的储气密度。     

浅谈凝析气藏水合物生成预测和防治措施

本文根据凝析气藏水合物的特点,介绍了水合物生成预测的主要方法相平衡常数法;根据水合物的生成条件,阐述了防止水合物形成和排除已生成水合物的常用技术,包括除水法、加热法、降压法、加化学添加剂法等。目前吉林油田凝析气藏水合物的防治技术主要采取加热力学抑制剂法。     

气体水合物分解与生成技术应用研究进展

水合物技术应用可归纳为分解应用和生成应用,本文就这两大应用方向对水合物进行了分类综述。从水合物分解角度,阐述了天然气水合物资源勘探开发、管道水合物解堵、水合物抑制防控等技术应用的研究进展;从水合物分解的逆过程(生成)角度,阐述了水合物储气、二氧化碳捕获与封存、海水淡化、溶液提浓、污水处理、混合气体分离、蓄冷等应用技术。同时论文结合气体水合物发展历程,概括了气体水合物技术在诸多领域的应用,指出了水合物技术发展取得的诸多成果,也提出了新形势下水合物发展所面临的问题,希望能为今后水合物技术的发展带来一定指导。     

天然气水合物生成历程研究和抑制剂效果考察

利用RC1e量热反应仪,采用在线分析技术,对四氢呋喃水合物形成的历程行为进行了研究。结果显示：四氢呋喃同水构成的二组分体系形成历经成核诱导、成核和生长过程,过程中温度和热量的变化,可以确定成核点。利用自行设计制造的天然气水合物模拟生成装置考察了添加抑制剂对水合物形成过程的影响。通过对比添加热力学抑制剂和动力学抑制剂条件下水合物的生成情况,得出普遍情况下热力学抑制剂可以将水合物的生成时间延缓3～5 h,而动力学抑制剂则在降低80%用量的情况下将水合物的生成时间延缓10 h以上。最后结合实验结果,对两种抑制剂的抑制机理进行了分析和预测。     

管道中天然气水合物的形成与防治技术

在输送天然气过程中,易出现天然气水合物堵塞管道的情况,给天然气输送带来安全隐患。本文从天然气水合物的结构出发,研究天然气水合物的形成机理,并给出管道输送过程中天然气水合物的防治方法,保障天然气管道输送的安全。     

海洋天然气水合物藏开采若干问题研究

文章阐述了在开采天然气水合物方面所取得的研究进展,包括天然气水合物开采模型及数值模拟,天然气水合物开采物理模拟相似准则,天然气水合物开采方法研究等。建立、完善了天然气水合物开采的数学模型,并以此为基础建立了降压开采水合物物理模拟相似准则。降压法开采单一水合物藏,在某些情况下开采能量不足会导致藏内结冰严重。对下伏气的天然气水合物藏而言,水合物能够提高产气量、延长稳产时间。结合降压和注热的优势提出了注温水-降压法联合开采方法,该方法具有稳产时间较长、稳产气速度高的特点。     

祁连山木里地区天然气水合物成矿条件

天然气水合物是一种潜在的新能源,广泛的分布在陆域多年冻土区。本文分析了木里地区具备形成天然气水合物的基本条件,探讨了天然气水合物的气源、水源和冻土条件。该地区应蕴含巨大的天然气水合物资源。     

预防气举采油井水化物形成

温度和压力是影响天然气水化物形成的重要因素,而且水化物一旦生成,会迅速恶化,一旦发现注气管线有天然气水化物出现的迹象,应立即进行注气参数的调整,如适当调大注气角阀开度,减小节流温降,同时适当降低注气压力,避开天然气水化物形成的临界条件,在进行注气工艺流程设计时要充分考虑注气温度影响,尽量简化注气管线流程设计,避免出现节流导致注气温度降低,最好能够采取相关的注气管线保温措施。     

天然气水合物——未来的新能源

现有资料表明,全球石油和天然气的后备资源还能维护40余年,因此科技专家将天然气水合物列为未来的新能源。在世界各海域目前已发现天然气水合物矿区82处,据地质学家估算,各海区天然气水合物中甲烷的碳总量是全球所有石油、天然气和煤的碳总量的2倍。广州海洋地质局对南海北部陆坡区开展了天然气水合物的调查,高分辨率地震调查资料显示,在南海北部陆坡区存在天然气水合物明显的地球物理标志。     

天然气水合物试样制备及力学性质研究进展

天然气水合物是天然气与水在低温高压条件下形成的笼形物。天然气水合物储量丰富,是人类理想的潜在替代能源,被认为是21世纪具有商业开发前景的战略资源。分析了国内外水合物实验装置设计及相应的实验研究内容,重点介绍了我国天然气水合物试样制备研究现状及取得的成果。     

天然气中的水合物对在运管线造成的影响及控制方法

通过对天然气中水合物以及水合物形成原因的的分析,结合西气东输管线投产以来水合物对输气场站设备及在运管线所造成的影响,论述天然气中水合物的危害,解决的方法和避免措施。     

静态条件下氨基酸对HCFC-141b水合物生成的促进

为了促进水合物在静态条件下快速生成,选择含有疏水脂肪异丁基侧链的L-亮氨酸来研究其对HCFC-141b水合物生成的促进效果。研究结果表明添加适量的L-亮氨酸可大幅度缩短HCFC-141b水合物形成诱导时间,提高水合物生成的稳定性。添加质量浓度1.5wt%的L-亮氨酸促进效果最好,水合物生成平均诱导时间为70 min,诱导时间标准方差最小,生成的水合物十分密实。实验同时表明水合物生成具有随机性,L-亮氨酸的添加可改善水合物生成的随机性。实验温度越低,水合物生成诱导时间缩短,生长速度快,水合物生成的随机性也越小。亮氨酸的疏水基团是促进HCFC-141b水合物生成的关键因素,含氨基酸的HCFC-141b小液滴分散在水中,促进了水合物的形成。同时,生成的HCFC-141b水合物多孔性的毛细作用也有利于水合物的生成。     

天然气水合物泥浆制冷换热器的分析

天然气水合物泥浆制冷系统的换热器对于天然气水合物的开采非常关键。本文以天然气水合物自然状态下的存在条件为依据,分析研究不同类型的换热器,对钻探取样方法获取保真的天然气水合物岩矿心的影响,对相同换热面积的同轴套管式换热器和螺旋板式换热器在同种工况下的传热效率进行对比分析,采用传热计算、数值模拟和室内实验相结合的方法,证明在相同的换热面积和同种工况下,螺旋板式换热器的换热效率可以提高70%,在满足水合物钻探取样要求条件下,可以有效地节省资源。     

我国海域发现天然气水合物

天然气水合物这种新矿产资源是新世纪的理想替代能源。 去年10月,广州海洋地质调查局“奋斗五号”船赴西沙海槽区开展了我国首次以天然气水合物为目的的资源前期调查,发现了多处存在天然气水合物的可靠证据。经鉴别,至少在130 km的剖面上可能存在天然气水合物矿藏。天然气水合物是在20世纪发现的一种新的矿产资源,具有能量密度高、分布广、规模大、埋藏浅、成藏物化条件优越等特点,且产出的天然气能满足能源、经济、环境等要求,被誉为21世纪具有商业开发前景的战略资源,是新世纪的理想替代能源。 我国是一个石油资源战略后备严重不足的国家,这一资源的发现将对我国国民经济的可持续发展提供重要的能源基础。中国地质调查局已将这一资源的调查列入国土资源大调查项目之一。今年,广州海洋地质调查局将开展对天然气水合物的进一步调查。     

硅酸盐钻井液护壁性能探讨

高原冻土天然气水合物地层钻井环境恶劣,井壁失稳是含天然气水合物地层在钻进时面临的主要难题之一。而影响井壁稳定的因素主要包括含水合物地层岩石的物理和力学性质、水合物的分解规律特性、钻井液的性能及其与水合物地层间的相互作用。其中钻井液与井壁岩层之间的相互作用尤为重要,本文就硅酸盐护壁机理及低温硅酸盐钻井液进行了一些探讨。     

天然气水合物资源勘探与试采技术研究现状 与发展战略

天然气水合物是甲烷等烃类气体与水在高压低温条件下形成的笼形化合物,俗称可燃冰,将有望成为继页岩气、致密气、煤层气、油砂等之后的储量最为巨大的接替能源,主要分布在北极冻土带和沿海大陆架300~3000 m水深的深水区,初步估计其资源量为全球含碳化合物的两倍,其中约95 %储存在深海区域;与此同时,深水浅层弱胶结水合物的无序分解等潜在工程地质灾害、温室效应等也已引起世界各国的高度重视,因此,天然气水合物资源安全高效开发和环境风险并重,成为当前世界科技创新的前沿。本文回顾了国内外天然气水合物资源勘探和试采技术研究进展,在此基础上,针对我国海域潜在目标区以及我国已经获取的天然气水合物样品的相关特性,提出了我国天然气水合物资源勘探开发技术方向。