天然气水合物生成条件预测方法研究

天然气水合物是一种新的具有极大潜力的矿产资源,由于天然气水合物本身的特点,对天然气的开采、集输和加工过程中产生不同程度的影响。在相关文献的调研和分析基础上,阐述了天然气水合物的特点以及生产预测方法,通过实例分析对比了不同预测方法的优劣,对预测天然气水合物生产以及开发具有一定的借鉴和指导作用。     

电解质及醇类对天然气水合物相平衡影响机理分析

天然气水合物作为潜力巨大的清洁资源,同时对天然气运输管道会产生堵塞,影响运输。开展天然气水合物相平衡的研究,对天然气水合物的开发及天然气的运输有重要的意义。总结了电解质及醇类对水分子间氢键形成和天然气水合物相平衡的影响相关研究成果,在天然气水合物生成机理的基础上,运用氢键理论分析电解质及醇类对天然气水合物相平衡的影响。此外,推测电场与磁场及微波对水合物的形成也有产生一定的影响。     

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。     

我国可燃冰开采研究取得重要进展

中国科学院广州能源研究所天然气水合物中心承担的中科院知识创新工程方向性项目———天然气水合物 (可燃冰 )开采中若干关键问题的研究 ,在天然气水合物在多孔介质中的形成 /分解条件、外场控制天然气水合物分解速度、化学药剂对天然气水合物分解的影响、天然气水合物热物理性质等相关基础研究方面取得了重要进展。据介绍 ,天然气水合物俗称“可燃冰” ,是近 2 0年来在海洋和冻土带发现的新型洁净优质能源 ,资源量巨大。近几年初步调查证实我国海域存在“可燃冰” ,这为我国研究和开发清洁天然气水合物能源展示出美好前景。目前 ,国际上对…     

海底天然气水合物相平衡及稳定带的影响分析

天然气水合物普遍被视为的一种洁净能源,并对未来世界能源结构有着重要的战略地位.目前,对于天然气水合物的相关研究越来越多,并且天然气水合物相平衡曲线和稳定带厚度的研究也变得越来越重要.天然气水合物相平衡是天然气水合物勘探开发和海洋环境保护研究的基础,同时水合物稳定带控制着海底天然气水合物的成矿作用和分布规律,其厚度及分布...     

天然气水合物发展方向

天然气水合物是冰状结晶固体,水和光的天然气混合形成甲烷,二氧化碳,乙烷,丙烷和丁烷。甲烷是其他沉积物中烃类气体的主要组成部分。天然气水合物是未来重要能源中最具潜力的一种。甲烷天然气水合物正日益被视为一个潜在的能源资源,在大陆架下方以及陆上的永久冻土带可以发现大量的资源储备。虽然天然气水合物具有巨大的开发价值,但其面一临的问题也很多。如开采难度大,破坏环境等。如今首要的任务,就是研发新的开采技术从而解决一些列问题。     

可燃冰的研究与开发进展

天然气水合物的俗称是可燃冰,是21世纪公认的清洁能源与代替能源,开发应用存在巨大的潜力。我国已经将其包含在科技重大项目的规划中,与此同时成功获取了天然气水化合物的岩心样品。本文针对可燃冰的开发方式、开发的进展以及对全球环境的影响而进行全面深入的探究,并且提出了相关的建议,以供相关人员参考。     

全球天然气水合物发展与国家石油公司应对之策

天然气水合物具有储量巨大、埋藏较浅、能量密度高、高效清洁等特点,是国际公认的煤、石油等传统能源的替代能源,被誉为21世纪最具商业开发前景的绿色低碳战略能源,成为当今世界各国和能源行业竞相研究开发的热点。本文从发展历程、试采技术、试采活动等方面阐述了全球天然气水合物的发展,从资源条件、开采技术、环境风险、经济性等方面分析了现阶段面临的主要问题,从世界各国的研发积极性和天然气水合物的本质特性出发分析了发展的趋势和前景,由此提出了中国国家石油公司应对天然气水合物发展的策略和举措。     

海洋天然气水合物钻井难点及对策研究

天然气水合物是一种具有巨大开采潜力的未来能源,其中储集于海洋的天然气水合物占其总储量的90%以上。天然气水合物储层的钻井技术相对不成熟是目前限制水合物商业开发的主要因素之一。分析了海洋天然气水合物及储层的特点,指出钻井时温度、压力对水合物储层的稳定性具有重要影响。海洋天然气水合物储层钻井时主要面对水合物分解导致的气侵、井壁稳定以及钻井液性能维护等难点。钻进水合物储层前需要预估风险,钻井液技术是目前海洋水合物钻井所采取的主要技术,包括对钻井液温度、密度、添加剂等各方面的控制。未来可能广泛应用控压钻井技术和套管钻井技术钻进海洋水合物储层。     

深水天然气水合物连续管水平井钻井井筒多相流动规律研究

天然气水合物密度高能量、清洁无污染、资源量大且分布广泛,是未来重要的清洁能源。连续管水平井钻井可保证储层钻遇率、增大储层泄油面积、提高开发效率,且可解决水合物储层埋深浅造成的常规水平井钻井轨迹控制难的问题。深水天然气水合物连续管水平井钻井过程中,由于温压环境的变化,造成天然气水合物分解成气态天然气,气体在井筒中的多相瞬态流动将影响井筒温压环境,引发井控风险。建立深水天然气水合物水平井钻井井筒多相瞬态流动计算模型,分析井筒中气体分布、运移规律,掌握井筒压力变化和地面流动规律,为深水天然气水合物连续管水平井钻井提供理论依据和施工参考。     

笼型水合物为能源化工带来新机遇

笼型水合物是利用水分子通过氢键作用构建的笼型结构对甲烷等能源气体进行存储和提取,具有高安全性、高储存容量、温和储存条件、环境友好等优点。天然气水合物是传统能源和绿色能源之间的桥梁燃料,已成为世界各国科学家竞相研究开发的热点。本文综述了笼型水合物在能源与环境、流动安全、工程应用三个方面的研究成果,涵盖了固化天然气（SNG）、CO₂捕获和气体分离、蓄冷、海水淡化、汽车燃料以及制氢与储氢等能量转换、能量储存的领域。文章指出大力发展笼型水合物衍生技术,实现提取甲烷同时捕获二氧化碳,有助于实现碳中和的目标。阐述了笼型水合物生成依赖于其自身的热力学相平衡条件、反应过程的动力学性质及传递过程强化,从生成到分解的过程主要包括溶解、成核、生长、晶裂和解吸等一系列步骤,过程的微观机理复杂。展望了利用多尺度方法研究水合物生成的微观结构、界面现象、宏观应用和作用机理,有助于扩展化学工程的原理和知识,对开发能源化工领域新材料新工艺也有裨益,从而促进能源化工的发展。     

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。     

天然气水合物资源开发现状及前景

天然气水合物被认为是21世纪的主要清洁能源,也是当今世界科学研究的前沿之一。我国开展天然气水合物研究,对我国宏观能源战略决策、开拓新学科领域和社会可持续发展均有重要理论意义和广阔的应用前景。论述了天然气水合物资源及未来,提出了我国应采取的措施及策略。     

气体水合物研究进展

It is of great significance to study gas hydrate because of following reasons. (1) Most organic carbon in the earth reserves in the form of natural gas hydrate, which is considered as a potential energy resource for the survival of human being in the future. (2) A series of novel technologies are based on gas hydrate. (3) Gas hydrate may lead to many hazards including plugging of oil/gas pipelines, accelerating global warming up, etc. In this paper, the latest progresses in exploration and exploitation of natural gas hydrate, the development of hydrate-based technologies including gas separation, gas storage, CO2 sequestration via forming hydrate, as well as the prevention of hydrate hazards are reviewed. Additionally, the progresses in the fundamental study of gas hydrate, including the thermodynamics and kinetics are also reviewed. A prospect to the future of gas hydrate research and application is given.     

Research progress in hydrate-based technologies and processes in China: A review

Natural gas hydrate (NGH) is considered as an alternative energy resource in the future as it is proven to contain about 2 times carbon resources of those contained in the fossil energy on Earth. Gas hydrate technology is a new technology which can be extensively used in methane production from NGH, gas separation and purification, gas transportation, sea-water desalination, pipeline safety and phase change energy storage, etc. Since the 1980s, the gas hydrate technology has become a research hotspot worldwide because of its relatively economic and environmental friendly characteristics. China is a big energy consuming country with coal as a dominant energy. With the development of the society, energy shortage and environmental pollution are becoming great obstacles to the progress of the country. Therefore, in order to ensure the sustainable development of the society, it is of great significance to develop and utilize NGH and vigorously develop the gas hydrate technology. In this paper, the research advances in hydrate-based processes in China are comprehensively reviewed from different aspects, mainly including gas separation and purification, hydrate formation inhibition, sea-water desalination and methane exploitation from NGH by CH₄-CO₂ replacement. We are trying to show the relevant research in China, and at the same time, summarize the characteristics of the research and put forward the corresponding problems in a technical way.     

海底贮存CO2基础研究

为深入研究CO2开发CH4水合物对环境的影响,从而实现长期储存CO2和开发新能源CH4水合物的目的.本研究主要考察了不同温度下(1-7 ℃),CH4+CO2混合气在纯水和NaCl溶液(质量分数3.6%)中的生成水合物时的溶解相平衡.考察了温度和盐对溶解相平衡的影响.并将实验值与Chen-Guo水合物模型计算值进行了比较...     

气体水合物生成过程强化方法研究现状

气体水合物因其特殊的物理化学特性,已被气体分离、二氧化碳捕集与封存、海水淡化、气体储运等诸多领域学者广泛研究。但气体水合物生成条件较为苛刻、生成速率及储气能力较商业化应用还有较大差距。本工作从气体水合物生成条件、生成速率、储气能力等角度,分别综述了机械强化、外场作用、添加剂等强化方法对气体水合物生成过程的强化原理、技术特征及其研究现状;综合比较分析了各种强化方法的优势及存在的问题;展望了各强化方法的未来发展方向及其适用领域;特别是针对气体水合物法海水淡化的技术特征和关键问题,提出以外电场强化气体水合物法海水淡化过程的新思路。     

气体水合物生成微观机理及分析方法研究进展

水合物技术在能源和气候领域有着广阔的应用前景,有望成为应对能源挑战和气候变化的关键技术。但目前该技术存在着水合物生成速率慢、气体消耗量低的缺点,限制了水合物技术的工业化发展。从微观机理的角度,梳理和总结了关于气体水合物生成机制的理论观点,简述了驱动力和气体溶解度在水合物成核过程中的影响,介绍了表面活性剂和纳米粒子对水合物形成的影响机理以及常用的微观分析技术。分析发现,气体水合物的形成机制时至今日仍未有统一定论,对于促进剂作用机理的研究也不够充分,现有的微观分析手段难以捕捉水合物形成过程中的分子行为。这些问题限制了水合物技术向更快、更高效方面发展。探究水合物技术的相关机理,了解各类影响因素的作用原理,探索新的分析手段,将有助于突破水合物技术的瓶颈,为寻找更佳性能的促进剂、更高效地合成水合物探明道路。     

气体水合物生成微观机理及分析方法研究进展

水合物技术在能源和气候领域有着广阔的应用前景,有望成为应对能源挑战和气候变化的关键技术。但目前该技术存在着水合物生成速率慢、气体消耗量低的缺点,限制了水合物技术的工业化发展。从微观机理的角度,梳理和总结了关于气体水合物生成机制的理论观点,简述了驱动力和气体溶解度在水合物成核过程中的影响,介绍了表面活性剂和纳米粒子对水合物形成的影响机理以及常用的微观分析技术。分析发现,气体水合物的形成机制时至今日仍未有统一定论,对于促进剂作用机理的研究也不够充分,现有的微观分析手段难以捕捉水合物形成过程中的分子行为。这些问题限制了水合物技术向更快、更高效方面发展。探究水合物技术的相关机理,了解各类影响因素的作用原理,探索新的分析手段,将有助于突破水合物技术的瓶颈,为寻找更佳性能的促进剂、更高效地合成水合物探明道路。     

含盐蒙脱石中甲烷水合物的生成/分解特性及离子分布研究

目前,天然气水合物成藏和开采是新能源开发应用的热点,但海域沉积物中天然气水合物的形成/分解特性,及盐离子对水合物稳定性的影响等关键问题亟待解决。利用天然气水合物原位取样技术对甲烷水合物在含盐多孔介质中生成和分解过程进行原位扫描电镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)测试和能谱分析(Energy Dispersive Spectrometry, EDS),系统研究了含0.5 mol/L NaCl溶液的蒙脱石中甲烷水合物生成、分解过程中形貌的变化及离子分布特征。研究发现水合物生成和分解过程元素分布发生明显改变,水合物生成的排盐效应使得NaCl在水合物颗粒与颗粒交结处以水合盐离子的形成存在,并且Na+和Cl-在蒙脱石表面分层排布。水合物生成后蒙脱石表面呈独立颗粒状,水合物分解后蒙脱石表面凹陷并形成微小的气体通道,并且水合物分解后蒙脱石的骨架堆积结构发生改变。研究得出水合物成核、生长、分解过程均在特定基元颗粒间是独立进行的,并且生长与分解过程与水合物晶胞结构有关。