海洋电磁探测技术发展现状及探测天然气水合物的可行性

海洋电磁探测是利用海底介质的电磁感应信息,对海底的矿产资源分布进行电性推断的一种技术。由于天然气水合物与海底沉积物的电学性质差异,因此可以利用电磁探测方法用于探测海底天然气水合物。"863项目""天然气水合物的海底电磁探测技术",成功研制出我国的海洋天然气水合物电磁探测仪器。本文对海洋电磁探测原理、研究现状及我国"863项目"研制的海洋天然气水合物电磁探测仪器进行了介绍。     

中国成为世界上第4个成功钻获“可燃冰”国家

新华网北京6月5日电历时9年,累计投入5亿元,中国在南海北部成功钻获天然气水合物实物样品"可燃冰",从而成为继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家。中国地质调查局副局长张洪涛5日在国土资源部于此间举行的新闻发布会上说,5月1日凌晨在南海北部的首次采样成功,证实了南海北部蕴藏有丰富的天然气水合物资源,标志着中国天然气水合物调查研究水平一举步入世界先进行列。据初步预测,南海北部陆坡天然气水合物远景资源量可达上百亿吨油当量。张洪涛说,中国在南海发现天然气水合物的海域,成为世界上第24个采到…     

开发我国天然气水合物资源的探讨

天然气水合物因其蕴含着极丰富的甲烷,被认为是21世纪最具开发前景的能源,阐述了我国现有能源储量与能源需求状况,世界和我国天然气水合物的分布情况,世界上已成熟的勘察与开采方法,并对开发我国天然气水合物资源进行了探讨。     

基于MEMS传感阵列的海底地形形变原位监测装置

为了满足南海天然气水合物资源试采环境评价的迫切需要,提出基于微机电系统（MEMS）传感阵列的海底地形形变监测技术及装置.开发基于MEMS传感阵列的多点同步采集系统,在实验室理想环境测试中,实现30 m×30 m区域的地形原位监测,地形形变监测分辨率优于5 cm且监测误差小于13 mm.构建三维海底地形变形矢量模型,利用MEMS传感器的扭转角和各节的长度确定传感阵列变形后的空间位置,采用细分算法拟合获得地形的表面形态.所提海底地形形变监测装置在水深为1 203 m的天然气水合物试采区完成连续6个月的原位监测.海试结果表明,MEMS传感阵列观测到的地形最大沉降量为2 cm,最大抬升量为10 cm.     

南海北部神狐海域输导体系特征及其对天然气水合物成藏的影响

基于地震解释和二维盆地模拟,从输导体系的类型、断层的活动性、古压力演化历史等方面综合研究南海北部神狐海域输导体系的特征,并结合生烃条件和天然气水合物稳定域条件,综合探讨输导体系对天然气水合物成藏的影响,进而预测神狐海域天然气水合物有利聚集区。结果表明：神狐海域输导体系类型主要有＂断层＂型和＂气烟囱＂型2种,并以＂断层＂型为主;＂断层＂型输导体系主要分布在神狐海域北部和中东部,断层性质为正断层,组合样式包括鹿角状、反＂y＂字型和阶梯型,断层主要活动期为珠江期—韩江期;该区域经历了3期超压旋回,其中第3次超压旋回与深部烃类流体的生成排放有关;该区域浅层形成了较厚的天然气水合物稳定域,深部具备充足的气源;该区域主要生排烃期与断层主要活动期、第3次超压旋回匹配良好,有利于深部烃类气体通过＂断层＂型输导体系向浅层运移;该区域北部和中东部是未来天然气水合物勘探的有利区。     

青岛成功研发3000m级声学深拖系统

正由青岛海洋地质研究所联合中国科学院声学研究所、中国船舶重工集团公司第702研究所共同研发的3000m级声学深拖系统完成组装,并顺利通过了首次水下试验。该系统是国内首套针对海域天然气水合物资源勘查需求而研发的3000m级轻型弱正浮力声学深拖系统,除了能够在水合物赋存区域开展精细海底浅表层结构及微地貌探     

南祁连盆地冻土区天然气水合物形成机理研究

天然气水合物是继煤和石油之后的重要的、潜在的能源资源.介绍了天然气水合物在全球、我国陆域以及在南祁连盆地的分布.但是由于冻土区的气候环境、地质特征等复杂性,使得冻土区水合物的研究一时无法展开,文章详细分析了南祁连盆地的冻土区天然气水合物的形成条件、赋存环境,以及天然气水合物的形成与温度、压力、构造和沉积的关系,为我国其它冻土区天然气水合物的开发利用提供依据.     

天然气水合物研究现状和前景分析

近年来,天然气水合物作为一种高效、节能、环保的新型能源一直备受世界能源界的关注,其潜在价值不可忽视。整合了世界各国对天然气水合物的研究历史、研究现状和前景分析,针对我国天然气水合物起步较晚等一系列实际情况,提出了一套适合我国当前发展形式的研究策略,并对实际开采过程中面临的一些问题进行了简要介绍。     

油基体系下天然气水合物浆液流动实验研究

在多相流管输体系下,水合物浆液在流动过程中会遇到崎岖不平的地形地貌,此时采用倾斜管道显得尤为重要。因此,研究了天然气水合物浆液在倾斜管内的流动特性对堵塞管路的影响。在低温高压可视水合物实验环路上,开展了油基体系下油＋天然气的水合物堵管实验,探究了初始压力、初始流量等因素对天然气水合物浆液流动和堵管时间的影响。同时,利用实时在线颗粒测试仪,对水合物生成、流动及堵管过程中水合物颗粒的微观变化进行了分析。结果表明,随着初始压力增大,天然气水合物的诱导时间、生成时间和浆液流动时间均缩短,天然气水合物堵管趋势增大;随着初始流量增大,天然气水合物的诱导时间、生成时间和浆液流动时间均延长,天然气水合物堵管趋势减小。对水合物生成至堵管的过程以及堵塞机理进行了分析。对油基体系下天然气水合物堵塞管路的研究结果表明,在油基体系下可以通过减小初始压力、增大初始流量来有效地减小天然气水合物堵塞管路的概率。研究结果可为维持和保证天然气水合物在管道中的安全流动提供理论参考及依据。     

南海神狐海域热解成因与天然气水合物稳定带底界

为了探讨神狐海域热解成因天然气水合物存在的可能性及其稳定带底界,对神狐海域2口井(SH-2井,LW3-1-1井)的天然气组成和δ13C进行了对比;对研究区气体运移通道、热解成因水合物相平衡条件以及不同成因水合物稳定带底界深度进行了分析.结果表明:该区充足的热解气源具有形成热解成因水合物的可能性.随着水深从SH-2井的1230m增加到LW3-1-1井的3200m,相同成因水合物(如:生物成因水合物)的稳定带底界埋深变大,从SH-2井的1526m增加到LW3-1-1井的3707m;不同成因水合物的稳定带厚度差变小,从SH-2井的89m减小到LW3-1-1井的37m.基于墨西哥湾热解成因水合物稳定带底界与强反射带顶界的对应关系,通过对该区高分辨率地震资料精细解释可以认为,部分生物成因水合物稳定带基底之下出现的空白带和断续的强反射带很可能是热解成因水合物的表现,其强反射带顶界很可能是热解成因水合物稳定带的底界,其稳定带厚度更大,稳定带底界更深.     

垂直管内水合物浆液流动特性的CFD-PBM数值模拟

深海天然气水合物在固态开采过程中,当温度、压力平衡被打破时,开采管路中的水合物浆液由液固(水合物颗粒、海水)两相变为气液固(天然气、水合物颗粒、海水)三相的流动。以水合物浆液的气相为主要研究对象,采用CFD-PBM模型对气泡行为变化进行Fluent模拟,并对该模型进行了验证,模拟结果与实验值吻合度较高。结果表明,PBM模型模拟的浆液流态分布较为均匀,气泡的大小在流动过程中主要从小气泡到大气泡;气泡的初始速度对管道水利提升速度影响较大;在浆液湍动能为0.5 m2/s3、气含率为0.3时,气泡会出现二次聚并破碎。通过CFD-PBM计算得到水合物浆液体系中气泡大小分布能够较好的预测水合物颗粒分解出气相后的浆液流动特性。     

青海木里煤田天然气水合物稳定带研究

天然气水合物稳定带是天然气水合物成藏的必要条件,气体组分、地温梯度、多年冻土层厚度是影响稳定带的主要因素.本文以青海木里煤田钻探得到的天然气水合物实物样品的气体组分为依据,利用Sloan的天然气水合物相平衡程序(CSMHYD),计算得到该区天然气水合物温压相平衡曲线;通过对煤田钻孔简易测温数据的处理,获得冻土层厚度和冻土层下地温梯度等重要数据.基于上述基础数据,提出利用计算机编程模拟计算单孔天然气水合物稳定带参数的方法,根据单孔数据首次编制获得木里煤田天然气水合物稳定带底界埋深等值线图.研究结果表明:木里煤田85个钻孔的天然气水合物稳定带厚度均值达1 000m,显示本区具有天然气水合物赋存的广阔空间;稳定带底界埋深等值线展示了水合物温压平衡区间的平面分布特征,底界埋深超过1 500m的聚乎更矿区南部、哆嗦公马矿区中部和雪霍立矿区东部,是天然气水合物赋存的有利区域.     

固化天然气储运技术应用分析

NGH储运技术是一项正在研究与开发的新技术。该技术在安全性和可行性方面具有很大的优势。天然气水合物是由天然气与水组成的一类笼形结构的冰状晶体,呈固态,其外貌极像冰雪或固体酒精所以被称为固态甲烷,点火即可燃烧,又被称为“可燃冰”，“固体瓦斯”。     

二氧化碳水合物浆液在不同含水率下的流动特性

石油和天然气行业正努力寻求更好的天然气水合物管理方法,因此需要更好地了解多相流中水合物的形成和堵塞趋势。利用高压可视流动环路研究了二氧化碳水合物的形成和水合物浆液在完全分散和部分分散系统流动条件下的性质。结果表明,在高含水率的完全分散相体系中,气体分子与水的接触面积较大,能够充分地生成水合物,对环路内流量有较大的影响;对于不同含水率条件下的两种体系,由于高含水率体系中的油水界面被破坏得较严重,生成的大量水合物更容易堵塞环路,而低含水率体系中的油水界面在被破坏后能够生成新的油水界面,因此堵管风险较低。深入地了解水合物的形成过程和稳定性,能够准确地预测和应对堵塞的风险,对开发高效水合物管理策略是至关重要的。     

重力活塞式天然气水合物保真取样器的研制

为了保真地获得沉积物样品，以有效识别天然气水合物存在与否，研制了天然气水合物勘探的一
种新型设备--重力活塞式天然气水合物保真取样器.该取样器由重力活塞式取样机构、保真取样筒、附
件与接口三部分组成，以自重作为动力源，自由落体插入沉积物中；通过回收主缆，转移样品到保真取
样筒；通过对上下封口的密封，实现保压功能；通过对保真取样筒内外表面镀特殊材料层及有机玻璃衬
筒实现保温功能.本取样器适用于3 km深海的表层保真取样，可以采集长达10 m的沉积物.样机试验表明
，此取样器动作安全可靠，保真效果好.     

天然气水合物研究现状及应用前景

天然气水合物是一种可补充或替代石油和煤炭的化石能源,是21世纪最具商业开发前景的清洁能源之一。介绍了天然气水合物理化性质的最新研究进展以及水合物的形成途经、分布范围和储量大小。简述了俄罗斯西伯利亚、加拿大麦肯齐三角洲地区、美国普拉德霍湾-库帕勒克河地区及中国南海取得天然气水合物的实例,分析了国内外研究进展及取得的最新成果。展望了天然气水合物作为车用燃料、天然气储运载体以及用于CO2埋藏等方面的前景。     

电阻探测技术在天然气水合物模拟实验中的应用

基于水合物储层电阻变化的测井技术已在水合物勘探领域广泛应用,在水合物实验模拟研究中,电阻法监测水合物生成与分解过程同样是一种有效的技术手段。文中介绍了以电阻法为核心监测手段的天然气水合物合成模拟实验装置在多孔介质体系中的应用。概述了阻抗测试系统的基本组成及工作原理,并依据实验过程中体系阻抗和温度的变化将水合物生成过程分为5个阶段。分析结果表明,在5个阶段的反应过程中,阻抗的变化都能得到很好的解释。这说明电阻探测是天然气水合物模拟实验中的一项有效的探测技术。     

金龙4井试油（气）过程中水合物生成原因分析与解决措施

在试油（气）试产过程中天然气、水在一定的温度和压力条件下,形成水合物白色结晶体,该水合物堵塞井内管柱或地面管线,影响试产正常进行,严重时会造成井下事故。水合物的形成受到天然气及水的组份、温度及压力条件影响。在试产中,水合物的防止被受到较大的重视,但在实际生产中也会常常遇上。笔者在实习中就遇到金龙4井在试产中形成水合物严重影响了生产施工并造成了试井电缆落井的事故,耽误了工期并浪费了较大的成本,为此本论文针对水合物生成原理及解决措施,结合金龙4井施工现状展开研究,找出该井防止水合物生成的方案及消除已生成水合物的方案,为以后类似井施工提供指导。     

天然气水合物分解动力学模型研究

应用本征气体化合物分解动力学的改进模型对天然气水合物的成分分离情况进行预测,分析各种天然气水合物分解动力学及其分解率最大估值公式。研究认为,在相同的驱动梯度下,天然气水合物的分解速度相对更慢;用客体解吸驱动梯度和气水合物分解速率的上极限表示的水合物晶格熔解过程具有独立性,应用分子分解速率流标准化公式能得到不同化合物形式的分解速率常数。     

天然气水合物降压分解传热特性分析

天然气水合物广泛存在于海底和冻土等极地环境中,是未来潜在的新型天然气能源.降压开采天然气水合物适合于大规模工程应用,边界传热是影响天然气水合物分解速度的重要因素.研究了天然气水合物降压开采的控制机理,建立了二维开采模型,分析了实验室小尺度下不同边界传热条件对天然气水舍物降压开采过程中温度、压力、饱和度以及产气率变化的影响.结果表明,水合物降压开采需要边界能量输入,边界绝热时产气总量为完全分解时的1/36,边界温度越高,水合物分解越快,边界温度为277.45K时分解速度为275.45K时的2.5倍,产气率越快,但对产气总量影响不大.