自生热体系开采天然气水合物实验研究

为了评价自生热体系(氯化铵+亚硝酸钠+盐酸+氯化钙)开采天然气水合物的效果,在高压反应釜内模拟低温高压环境合成饱和度为76％的天然气水合物模型,开展自生热体系开采天然气水合物实验研究,研究分析了氯化铵+亚硝酸钠溶液浓度、盐酸用量、氯化钙用量对开采效果的影响,并优选出适用于开采天然气水合物的自生热体系最佳配方.结果表明:...     

自生热体系开采天然气水合物效果评价

置换开采天然气水合物方法有避免地质灾害的优点，但其工艺复杂且置换效率低。为此，提出了一种利用自生热体系(亚硝酸钠、氯化铵、盐酸、氯化钙)反应释放的热量和氮气开采天然气水合物的方法。在已经优化的体系配方基础上，模拟天然气水合物藏低温高压(4℃、8MPa)的条件下开展自生热体系开采天然气水合物及CO₂开采天然气水合物效果对比实验，结合气相色谱分析结果计算两种方法的开采效率。结果表明：自生热体系1h内的开采效率可达59.24%，比CO₂的开采效率高32个百分点。研究成果为该体系在天然气水合物开采实验中的应用提供了依据。     

天然气水合物开采方法的数值模拟研究进展

天然气水合物具有含气量高、污染低、储量大等优点,但存在埋藏深、导热性差等问题。介绍了国内外天然气水合物开采技术的研究和应用进展,概述了传统天然气水合物开采方法的优缺点,指出天然气水合物开采难度大的普遍问题,分析其原因为天然气水合物开采效率低、能耗高、风险大,以及天然气水合物开采背景与该产业链发展水平不相匹配等。在此基础上提出了利用数值模拟技术对海底和冻土层下的天然气水合物开采进行研究,并叙述了数值模拟技术在天然气水合物开采领域的发展现状,利用该方法便捷、经济、高效的特点,最终形成天然气水合物开采方法与数值模拟技术相结合的新型开采理念。     

CO_2置换开采冻土区天然气水合物中CH_4的可行性研究

作为一种非常规能源,天然气水合物,俗称"可燃冰",是一种重要的能源载体。国外在海底和永久冻土层都发现了天然气水合物藏,我国也在神狐海域和祁连山冻土区获得了含天然气水合物的岩芯。然而,天然气水合物资源的安全高效开采方式已成为天然气水合物藏开发利用的"瓶颈",也是天然气水合物开采研究的热点和难点问题。本文在全面综述国内外天然气水合物开采研究的基础上,重点关注了CO2置换开采天然气水合物的研究进展,提出了采用CO2置换开多年采冻土区天然气水合物中CH4的设想,并分析了该方法的热力学和动力学可行性;最后,指出了CO2置换开采冻土区天然气水合物尚存在的问题和今后的发展方向。     

天然气水合物勘探和开采方法研究进展

天然气水合物是水和天然气在低温和高压条件作用下形成的一种固态可燃物质,其优点为清洁无污染、燃烧热值高、使用便捷。分析了我国天然气水合物的研究现状,叙述了天然气水合物勘探和开采方法研究进展,并在此基础上,提出了天然气水合物开采对环境的影响。天然气水合物的勘探和开采发是一项复杂而艰巨的工作,建立清洁安全的天然气水合物勘探、开采工艺是最具前景的开发方式。     

海底天然气水合物开采绞吸小车的设计

当今世界天然气水合物的开采仍属于不成熟的试采阶段,许多方案处于研究或者设想的阶段。通过对目前已有天然气水合物性能的调研,结合相关的石化开采设备、开采工况的有关力学参数,设计一种绞吸式天然气水合物开采小车,以期为天然气水合物的开采装置提供一种新思路。     

天然气水合物开采理论及开采方法分析

天然气水合物在地球上含量巨大,是未来极具开发潜力的清洁不可再生自然资源,虽然其含量巨大令研究者感到振奋,但是目前为止任未有一套真正意义上成熟完整的天然气水合物开采理论。在前人基础上总结分析了传统的天然气水合物开采机理,并叙述了一些新型的天然气水合物开采设想。通过分析比较提出了水合物大规模开采需要采用联合开采设想。同时,也叙述了天然气水合物若开采不当,则可能带来的最严重后果——温室效应加剧。最终,提出开采前,需要结合地质勘探技术,获得开采层区域三维实景数据图,防止因意外坍塌而导致的天然气泄漏。     

二氧化碳置换法开采天然气水合物的研究现状

天然气水合物在开采过程中形态会发生变化，从固态变为液态和气态，即发生相变。因此，水合物的开采原理主要是围绕改变水合物稳定存在的条件(温度和压力为主要因素),促使水合物分解，从而产生天然气。目前，天然气水合物开采技术主要有注热法、降压法、化学试剂法和二氧化碳置换法。其中，二氧化碳置换法开采天然气水合物具有十分重要的现实意义。这种方法可以弥补传统开采方法的不足，并有望成为未来工业化天然气水合物开采的主要技术之一。     

天然气水合物的研究现状与发展趋势

介绍了天然气水合物的形成机制,阐述了天然气水合物作为新型清洁能源的巨大潜在价值;国内外对天然气水合物的研究进展。介绍了天然气水合物在开采中可能存在的环境问题,对比了热激发开采法、减压开采法以及化学试剂注入开采法等开采方式的优劣。介绍了天然气水合物在储运天然气以及作为汽车燃料方面的发展趋势,并对天然气水合物的未来市场前景进行了展望。     

天然气水合物的有效能量及CO_2排放强度分析

与天然气、石油、煤等常规化石能源以富集态赋存、以赋存态开采不同,天然气水合物大都以固态分散赋存于地层的孔隙中,对其中所含天然气的开采要求水合物的原位分解。天然气水合物原位分解需要能量输入,既包括水合物的分解焓,也包括水合物和多孔地层(介质)升温所需的热量。由于天然气水合物的赋存条件差异很大,开采时水合物和多孔地层升温所需的热量不同,一些条件下天然气水合物的可利用能量(有效能量)会远低于常规天然气,单位有效能量所产生的总CO2排放量甚至会高于石油和煤。为了量化认识这个现象,本文进行了天然气水合物开采能耗的热力学计算,分析了水合物赋存状况与产出天然气的有效(净)能量的关系,计算和讨论了不同赋存条件下天然气水合物在热能利用过程中的二氧化碳排放强度,并与常规化石能源进行了对比。     

基于FLUENT的天然气水合物温度场数值模拟

分析了天然气水合物注蒸汽开采机理,建立了注蒸汽开采天然气水合物数学物理模型,通过数值模拟,对注汽温度、作用时间两个参数进行研究,获得天然气水合物的温度场变化情况。模拟结果表明:当作用时间和注汽温度两个参数同时增加时,他们是相互促进的关系。作用时间增长有利于热量渗入天然气水合物孔隙和天然气水合物表面;注汽温度增大促进了温度场的扩展。故同时增大作用时间和温度对开采天然气水合物是有利的。     

我国非常规油气资源“可燃冰”的开采技术研究进展

分析了我国油气资源的现状,全面综述了天然气水合物的开采技术研究进展,并分析了各种开采技术及方法的利弊。二氧化碳置换开采法是一种非常有前途的天然气水合物开采方法,就需要研究二氧化碳水合物生成和甲烷水合物分解的动力学过程,揭示置换过程的内在机理。最后指出了冻土区天然气水合物开采技术存在的问题和今后的发展方向。     

天然气水合物勘探与开发研究进展

天然气水合物的勘探技术主要包括似海底反射层、钻孔取芯和测井方法，天然气水合物的开采技术则包括热激发法、降压法和化学剂法。但由于天然气水合物的赋存状态与物化性质，开采时可能会加深全球温室效应、钻井平台及海底滑塌等问题，致使国际上天然气水合物的开采技术研究比较缓慢，目前仍处于探索实验性开采阶段。据有关专家预测，开采技术一旦被突破，日本或美国将在2010年以后，率先实现天然气水合物的商业生产。     

微波作用下天然气水合物分解的研究及应用

介绍了微波和天然气水合物的作用的国内外实验研究进展，说明了微波对天然气水合物的分解有很大的促进作用，分析了用微波加热开采天然气水合物资源、解除天然气输送、开采过程中天然气形成水合物而造成的堵塞等应用的可行性，最后展望了微波在天然气工业中的广泛应用前景。     

天然气水合物钻井液研究进展论述

天然气水合物作为一种新型能源,其得到了人们的广泛关注。在对天然气水合物进行开采勘探与开采期间,要求都十分严格。从实际情况来看,在开采天然气水合物过程中,钻井液在确保钻探安全方面有着重要意义。因此,相关工作人员在实际作业期间,应当不断加强对水合物钻井液的研究,从而保证开采作业的顺利进行。     

气田集输系统水合物预测及防治技术研究

在天然气开采和集输的过程中,易产生水合物。在这开采和集输的过程中压力由于耗损而降低,并且压降导致天然气的温度持续降低。当压力以及温度达到相应的条件时,水合物将在管道中生成,导致管道阻塞,对气田集输系统产生不利作用。因此预测水合物的形成非常重要,对形成水合物的环境进行预测以及研究水合物防治技术,对气田集输系统的正常工作特别关键。结合油气生产系统提供稳定多相流模拟计算软件系统pipesim,进行了天然气水合物预测,并开展了注醇和加热防治水合物工艺应用基础研究。     

深海水合物和下伏气一体化开采层间干扰研究

南海天然气水合物常与下伏气、游离气耦合共生,实现天然气水合物和下伏气一体化开采是提高水合物开发经济效益的重要手段,但欠缺对一体化开采的层间干扰的研究。针对以上问题,结合我国南海天然气水合物储层及下伏气层物性参数,建立了水合物与下伏气耦合分布和一体化开采模型,采用数值模拟方法进行了天然气水合物与下伏气一体化开采的产能预测,得到了隔层厚度、水合物饱和度对层间干扰系数的影响,验证了水合物与下伏气一体化开采的可行性。研究结果表明：水合物与下伏气一体化开采时的层间干扰只存在于两层之间无隔层的情况下。两层之间渗透率级差越大,层间干扰越强。下伏气含气饱和度越大,对一体化开采产量的促进作用就越大,一体化开采模式效益会更加优于单采模式。水合物层含水合物饱和度越高,层间干扰程度对一体化开采模式的影响越小,一体化开采模式效益逐渐与单采模式持平,水合物饱和度高的地层与下伏气开采时采用分开开采的方式更有利于增加产量。本文为深海水合物和下伏气一体化开采产能预测与可行性分析提供了理论依据。     

埋存二氧化碳法置换天然气水合物研究进展及启示

埋存二氧化碳法置换天然气水合物在开发水合物新能源、降低二氧化碳排放方面具有独特优势,因此该方向成为二氧化碳埋存、天然气水合物开采方向的重要研究内容之一。在前人基础上,本文综述了埋存二氧化碳法置换天然气水合物在工程概念模式及实验模拟方面所取得最新进展。指出可以以南海北部陆坡、青海冻土水合物为目标,开展针对性研究,重点针对提高二氧化碳置换效率与风险评估问题等进行研究。     

一种新型天然气水合物抑制剂现场试验研究

在天然气开采及储运过程中,天然气可以在管道、井筒以及地层多孔介质中形成水合物,天然气水合物会导致井筒堵塞、气井停产、管道停输等严重事故。因此天然气水合物的防治是一个困扰生产多年的问题。天然气工业中最有效和常用的方法是注入水合物抑制剂,甲醇作为传统热力学水合物抑制剂药剂已经逐渐不能适应气田安全、环保、低成本开发的需要。为替代甲醇,开展了一种新型天然气水合物抑制剂的现场试验。现场试验结果表明,通过合理的加注工艺抑制剂可以起到良好的水合物抑制效果,新型天然气水合物抑制剂既适用于高压集气工艺,也适用于采用井下节流的中低压集气工艺。     

天然气水合物热开采技术研究进展

对天然气水合物热开采技术的研究进展进行了综述,概括了热开采技术研究的基础实验和数值模拟,分析了天然气水合物分解动力学研究,传热、传质对分解的影响及多孔介质和水合物地层中水合物开采规律. 研究表明,热开采技术作为强化供热开采方案,可弥补常规开采效率低的缺点;对水合物分解热力学和动力学的实验研究已能满足对水合物热力分解认识的基本要求,但沉积物内的水合物热力学性能研究尚需深入;模型研究已从一维单相发展到复杂的三维多相数值模型,通过单个或多个模型的综合分析已能达到实际水合物藏开采计算的要求. 最后指出了热开采天然气水合物尚存在的问题和研究方向.