天然气水合物储运技术综述

天然气是一种广泛应用的重要化工原料和绿色能源，具有广阔的开发利用前景。由于天然气资源分布不均，需要进行远距输送。NGH储运即以天然气水合物的方式储运天然气是一种新型的既安全可靠，又能大幅降低运输费用的储运方式，具有广阔的运用前景。从四个方面分析了水合物储运的相关技术，指出了存在的问题，并对应用前景进行了展望。     

水合物技术在天然气储运中的应用

天然气水合物的发现虽已有很长的历史，但一直局限在防止和抑制水合物的生成研究上，水合物具有独特的结晶笼状结构，用水合物作为天然气储运的新方法，具有安全可靠、费用低的优势，因而对它的研究成为当今世界能源开发的热点。将天然气水合物（NGH）技术应用到天然气非管道储运技术中，正在成为其中的焦点之一。介绍了世界天然气水合物储运技术研究的概况、特点、应用方向、以及与其他天然气非管道储运技术的经济比较。     

天然气水合物储运天然气技术

随着世界能源需求的不断增长以及天然气资源的大力开发和利用,必然要求不断完善天然气储运技术。天然气水合物储运天然气技术具有安全可靠、成本低等优势,备受瞩目。概括了目前天然气主要的储运方式,简单介绍了天然气水合物的特性,从天然气水合物的制备、储存、运输、分解等几个方面分析了天然气水合物储运技术,比较分析了天然气水合物技术与其他天然气非管输技术的经济性。     

水合物法储运天然气技术

以天然气水合物方式储运天然气是一种新型的既安全可靠,又能大幅降低运输费用的方式。文章从天然气水合物制备、储存、运输和分解四个方面分析了水合物储运的相关技术,指出了存在的问题,并对其应用前景进行了展望。     

天然气储运中的气体水合物生产技术

气体水合物(冰状茏形化合物)是在低温和高压条件下形成的类似冰的结晶化合物.在气体水合物的晶格里,水分子围绕客体分子形成氢键茏形骨架的网状结构,而客体分子通常是由小分子直径的气体(如甲烷、乙烷、丙烷或二氧化碳)组成的.在石油天然气工业中,虽然水合物的形成可引起严重的气流堵塞问题,但在天然气储存与运输的广阔领域中,水合物也提供了一种新的、颇具应用潜力的储运手段.     

天然气水合物技术在储运中的应用

天然气水合物是一种结晶状固态简单化合物。在标准状态下1m^3的水合物所携带的天然气量常达150-170m^3，其巨大的储气能力和相对“温和”的储气条件受到人们的极／大重视。同时通过对水合物和液化天然气等系列技术的分析和经济比较，指出水合物法储运天然气在技术上可行并且在经济上能降低天然气储运的费用。但天然气水合物技术离实际应用尚有差距，需要进一步深入研究。     

天然气储运新技术—水合物法储运

天然气水合物（Natural Gas Hydrates简称NGH）,是在一定条件下由气体或挥发性液体与水相互作用过程中形成的白色固态结晶物质（可燃冰）,天然气中的主要成份甲烷在0℃,2.78MPa时形成NGH,10℃,3.5MPa下也可形成NGH,在天然气中混入重组份（丁烷以下）形成不同相对密度的混合物可以降低NGH的形成压力,在－3．9－4．4℃,5－6个大气压下,天然气与C3－C5烷烃混合可生成水合物,丙烷能有效降低NGH的形成平衡压力,乙能有效降低一些,天然气中加入5％的乙烷和2％的丙烷可以降低平衡压力约1．15MPa.     

天然气水合物储存技术研究

气体水合物是一类笼形结构的冰状晶体,它具有含气量大（160－180V／V）的特点,本文介绍了天然气水合物的结构,储存技术和应用前景。     

天然气水合物相关技术最新研究进展

天然气水合物是一种天然气与水的非化学计量型笼形化合物，外观为雪化或松散冰状的固体形态，有能量密度高、燃烧清洁无污染的优点，是重要的潜在能源。介绍了天然气水合物的储气技术、分离技术、污水处理技术和作为燃料的相关技术的研究状况。     

天然气水合物储运的新技术经济性评价

天然气的储存运输方式有管道输送、天然气液化等多种方式。天然气水合物(NCH)技术是储存和运输天然气的一种新技术,笔者从技术流程和经济上将天然气水合物技术与管道液化天然气(LNG)技术进行比较,结果表明:这种技术更适合用来输送小到中等输量的天然气,NGH技术将走向工业实际应用并日益成熟。     

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苏里格气田地面环境恶劣，由于温度变化很大，在集输气管线中极易形成水合物，造成集输气管线的堵塞。如何根据温度的变化精确预测管线中水合物形成的位置，从而达到优化集输气管线、防止水合物的产生，对高效开发苏里格气田具有特别重要的意义。为此，在对苏里格气田集输气管线沿程温降和沿程压降规律进行深入研究的基础上，建立了天然气水合物产生的预测模型，开发了预测水合物生成的计算机软件，并用苏里格气田实际生产数据对预测模型进行了验证，证明了模型和软件的正确性和可靠性，本成果的推广应用对优化苏里格气田采集气工艺、提高苏里格气田开发效益具有重要的意义。     

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v根据文献数据，分析了天然气采输过程中形成水合物的热力学和动力学条件。研究结果认为，加注水合物抑制剂是防止水合物形成的重要措施，近期国外开发成功的动力学天然气水合物抑制剂，如N 乙稀基吡咯烷酮的聚合物（NVP）、NVP的均聚物（PVP）是一个重要的发展方向，应引起充分地重视。此类抑制剂是在水合物形成晶核和生长的初期吸附在其表面，从而延缓了水合物晶体达到临界尺寸的生长速度。此类抑制剂虽价格较贵，但用量一般不超过3%，且药剂对环境的影响很小。同时指出，对高含硫天然气的采输而言，原料气脱水是防止水合物形成最有效的措施，而脱水工艺则以冷冻法为首选。     

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天然气水合物的开采可以通过破坏水合物赋存的平衡状态（如温度条件、压力条件等），使甲烷气从固态水合物分离出来，也可以通过热激法、减压法、抑制刺激法、置换法和混合开采法等多种方式完成。降压法和热激法技术的结合使用是目前最受推崇的方案，其基本原理是用热激发法分解天然气水合物，而用减压法提取游离气体，已投产的俄罗斯Messoyakha气田和加拿大Mackensie气田均以该法为主要开采技术，其技术在国内具有良好的应用前景。     

地下储气库天然气损耗及控制

从1999年以来，陕京输气管道工程已相继建成了大张坨、板876和板中北3座地下储气库，这些储气库对于北京、天津和华北地区冬季调峰供气起到了不可替代的作用。目前与“西气东输”管线相配套的地下储气库正处于设计和建设当中，而更多的地下储气库也正在被规划和研究中。天然气损耗是储气库的特有参数之一，它不仅关系到储气库运行的经济特性，而且还是评价一个储气库成败的关键。文章根据几年来对已建储气库的运行观察、研究，对储气库天然气的损失进行了归纳和总结，并有针对性地提出了控制措施，对储气库的设计、运行及减少天然气损耗有一定的指导意义。     

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从1989年发现陕参1井至今，长庆气田经历了15年的勘探开发与地面工程建设。截至目前，已累计销售天然气120×108m3，主要输往北京、天津、西安、石家庄、银川及“西气东输”下游的上海、苏州、郑州等城市作为民用燃气，部分用于发电和化工原料（例如合成甲醇）等。文章根据长庆气田靖边、榆林、苏里格等气区中天然气生产规模、温度、压力、气体组成等特点，分别介绍了这些气区的天然气净化情况，其中着重介绍了靖边气区天然气净化中的脱硫脱碳、酸气处理和配套工艺技术。     

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新疆克拉2气田是保证我国西部天然气东输长江三角洲地区的主力气田。由于该气田产出的天然气中含有少量重烃成分,导致该气田天然气在未处理前达不到“西气东输”的输气烃露点要求。文章介绍了克拉2气田的天然气组成、外输气质要求,阐明了气田开发设计中保证外输天然气烃露点的必要性以及为保证东输天然气烃露点的脱水方案,最后还提出如何考虑气田与管道系统综合优化,以达到充分利用气田能量、减少能耗、合理进行气田开发的建议。     

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天然气水合物的资源潜力和开发前景十分广阔，是目前世界各国新能源研究的重点。对天然气水合物研究起步较早的美国、俄罗斯等国家已经进入天然气水合物气田的初步开发阶段，我国也已取得一定的研究成果。天然气水合物稳定带的形成需要一定的温度压力条件，人为地打破这种稳定的方法主要有热激发、降压、化学抑制剂等，文章对这几种开发方法的优缺点、应用现状进行了比较全面的比较，并根据目前仅有的开发实例对开采方式进行了探讨。如何解决天然气水合物的低成本开发技术问题，仍是最难克服的障碍。     

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文章把经济学、市场营销策略与天然气市场相结合，运用对比法进行比较分析后认为：当代中国天然气市场问题突出，如生产市场总量不发达，输送干线、城市管网等基础设施差，消费市场区域化、封闭化，价格行政化，政府对天然气市场监管体系不完善等。提出市场化,准确定位天然气消费市场,充分发挥政府在天然气市场拓展中的重要作用,构建配套完善的管输网络系统、配气系统和城市居民消费管网系统,以及投资主体多元化等是拓展天然气市场的主要对策。     

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天然气水合物在能源勘探、海底灾害分析、全球气候变暖研究以及油气工业、天然气储运和分离技术发展等方面都具有重要的应用前景，被认为是21世纪潜力巨大的、化石燃料的重要替代资源，日益引起世界各国研究者的高度重视。文章在参考国内外相关文献的基础上，简述了天然气水合物组成、结构和性质；阐述了天然气水合物在能源利用、环境保护与防治等方面的重要意义，以及其在相平衡研究方面的最新进展；重点介绍了在含表面活性剂体系中有关天然气水合物生成促进与抑制作用研究方面的进展，并对未来的研究方向做出了展望。     

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现场清管作业时清管器经常被卡堵，严重时会影响正常生产。针对这一问题，文章对清管器的运动特征和堵塞机理进行分析，阐述了清管过程中可能引起清管器堵塞的原因，重点分析了天然气通过清管器节流生成水合物造成清管器堵塞。研究表明，清管器是以脉动方式向前推进的，清管器通过管线突变处、积液处或遇到杂物将减速或停止，天然气在清管器处发生节流效应，生成水合物堵塞。文章还提出了清管器冰堵工况预测方法，可以确定出清管器上游温度与生成水合物节流压差的关系，结果表明清管器上游温度越低,生成水合物的清管器上下游压差越小。该方法能够用于现场清管作业时清管器堵塞工况预测。