关于天然气水合物钻采工艺技术进展的研究

目前全球正面临着前所未有的能源危机，天然气水合物由于储量大、能量密度高而将成为一种诱人的新型能源。天然气水合物主要存在于冻土带和海洋，在地下处于低温和高压状态，以现有的技术，钻井和开采都存在很大的困难。简要介绍了天然气水合物的性质及储量，阐述了天然气水合物钻井的六个挑战及目前国外天然气水合物的两种钻探方法；同时阐述了以热力法、降压法和化学试剂注入法为主的天然气水合物开采方法，并针对天然气水合物钻采技术现状指出了下一步的研究方向。     

天然气水合物分解动力学研究进展

人们对气体水合物的实质性研究始于对天然气管道运输中遇到的天然气水合物堵塞问题。由于在油气生产与运输及未来能源产业中的重大价值,近年来有关天然气水合物的性质及其生成和分解过程成了人们关注和研究的热点。目前,关于水合物的相平衡理论、热力学性质、生成预测方法及其结构的研究已经相当深入;而关于其分解过程的研究相对来说起步较晚。国内天然气水合物分解动力学的研究基本上还处于空白状态,国外也是在1987年才开始。但是从实际生产的角度考虑,天然气水合物分解动力学的研究是很有实际意义的。本文试图对近年来国外在天然气水合物分解动力学研究方面取得的进展做出分析和评价,并提出今后的发展方向。     

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。     

中国天然气水合物研究揭开新的一页——第160次香山学术讨论会评述

关于天然气水合物研究现状及我国对策的香山科学会议第160次学术讨论会是国内一次重大的科学活动,它标志着我国的天然气水合物研究已经由跟踪国外发展到对本国实际问题的科学探讨上,也标志着我国研究天然气水合物的科学家群体及其核心正在形成,还标志着我国科学家关于天然气水合物的关注已经从个别问题和局部理念放眼到国家目标和国家利益上。介绍了第160次香山学术讨论会的基本情况,简要评述了这次会议在天然气水合物作为能源载体、天然气水合物与全球气候变化、输气管线气水合物的预报和清除、天然气水合物利用技术和我国天然气水合物资源和开发前景以及今后我国天然气水合物科研工作的发展方向等诸多问题上的讨论情况。     

中国天然气水合物研究揭开新的一页——第160次香山学术讨论会评述

关于天然气水合物研究现状及我国对策的香山科学会议第160次学术讨论会是国内一次重大的科学活动,它标志着我国的天然气水合物研究已经由跟踪国外发展到对本国实际问题的科学探讨上,也标志着我国研究天然气水合物的科学家群体及其核心正在形成,还标志着我国科学家关于天然气水合物的关注已经从个别问题和局部理念放眼到国家目标和国家利益上.介绍了第160次香山学术讨论会的基本情况,简要评述了这次会议在天然气水合物作为能源载体、天然气水合物与全球气候变化、输气管线气水合物的预报和清除、天然气水合物利用技术和我国天然气水合物资源和开发前景以及今后我国天然气水合物科研工作的发展方向等诸多问题上的讨论情况.     

中国天然气水合物研究揭开新的一页――第160次香山学术讨论会评述

关于天然气水合物研究现状及我国对策的香山科学会议第160次学术讨论会是国内一次重大的科学活动,它标志着我国的天然气水合物研究已经由跟踪国外发展到对本国实际问题的科学探讨上,也标志着我国研究天然气水合物的科学家群体及其核心正在形成,还标志着我国科学家关于天然气水合物的关注已经从个别问题和局部理念放眼到国家目标和国家利益上。介绍了第160次香山学术讨论会的基本情况,简要评述了这次会议在天然气水合物作为能源载体、天然气水合物与全球气候变化、输气管线气水合物的预报和清除、天然气水合物利用技术和我国天然气水合物资源和开发前景以及今后我国天然气水合物科研工作的发展方向等诸多问题上的讨论情况。     

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二十一世纪潜在新能源天然气水合物的开发利用,天然气水合物在环保、化工,航天和生物工程领域的应用研究,以及基于天然气水合物的各种新技术的研制开发是现今的研究热点和发展方向,文章介绍天然气水合物及有关新技术的研究现状,包括其作为潜在新能源的巨大优势,在环境保护,生物工程和航天领域的应用,对油气工业的影响,以及基于天然气水合物的各种新技术的研制开发,文章还简析了以上诸方面潜在的技术优势和广阔的应用前景,各项研究的技术关键,难点和尚存在问题。     

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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。     

天然气水合物资源勘探开发现状

天然气水合物是一种极为丰富的天然气后备资源。自从前苏联在西西伯利亚成功地开采了世界上第一个水合物气藏以来，全球范围内有关天然气水合物的研究和资源普查勘探活动异常活跃，文献上不断有在陆地和海洋发现天然气水合物的报道，勘探前景十分诱人。本文着重介绍了天然气水合物的结构及物化性质，全球资源量及勘探开发成果，以期引起国内石油天然气工业对这一战略后备能源资源的注意与重视。     

中国科学院天然气水合物研究新进展

中国科学院的天然气水合物研究始于20世纪90年代初，从1990-2001年院属有关单位率先在国内完成甲烷水合物实验合成、系统介绍国外天然气水合物研究进展、组织天然气水合物学术会议、开办天然气水合物信息网等，引领和推动了全国此领域的研究活动。     

布莱克海台水合物气资源评价

布莱克海台是全世界天然气水合物研究的热点之一。该区研究程度高、资料丰富,是进行对比研究的典型地区。论述了布莱克海台天然气水合物形成的地质条件和地球化学特征,综述了该区水合物的研究历史和进展,介绍了对水合物气资源量的评价方法和评价结果。根据不同评价者和不同方法的评价,布莱克海台区水合物气的资源量在(8～80)×10¹²m³[其中预测为(50～80)×10¹²m³的资源量包含水合物层之下的游离气之间。     

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随着地层中可作为未来能源的甲烷水合物巨大储量的发现,海洋油气开采中出现的井喷和油气混输上岸问题,以及气体水合物技术在化工,生物工程和环境保护等方面的应用,对水合物的研究日益受到重视。在模型和实验测试方面不断发展,而对气体水合物相平衡数据进行直接测量,则是水合物相平衡研究的一个重要方面和基础工作。文章介绍使用新建立的一套气体水合物实验测定装置,在5－12度,4－12MPa分别可视法和画圈法对甲烷气体水合物相平衡点进行了测试,所得两组数据与文献相比较,讨论两种测量的方案准确度孰高孰低,并评价该装置在气体水合物相平衡实验中比较宽的温度,压力范围内的适用性。     

Numerical solution for natural gas production from methane hydrate dissociation

This paper describes a one-dimensional model for natural gas production from the dissociation of methane hydrate in a confined reservoir by a depressurizing well. The approach accounts for the heat released by hydrate dissociation and convection–conduction heat transfer in the gas and hydrate zone. The system of governing equations is solved using a finite-difference scheme. For different well pressures and reservoir temperatures, the gas flow, the pressure and temperatures conditions in the reservoir are simulated. Distributions of temperature and pressure in the hydrate and gas regions and time evolutions of natural gas output also are evaluated. It is shown that the gas production rate is a sensitive function of well pressure. In addition, both heat conduction and convection in the hydrate zone is important. The simulation results are compared with the linearization approach and the shortcomings of the earlier approach are discussed.     

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。     

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天然气水合物是一种类似冰的珑形晶体水合物,在标准状况下１m^3的水合物可包含１５０－２００m^3的天然气。随着冻土 海洋中天然气水合物发现量的不断增大,天然气水合物将成为一种诱人的未来能源,为将来经济、合理地开发利用天然气水合物资源,全面、深入研究天然气水合物的特性是十分必要的,文章介绍了天然气水合物在相平衡和动力学方面的研究进展,并指出了天然气水合物今后的研究方向。     

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在天然气储运技术的发展进程中，继液化天然气、压缩天然气方式之后，天然气的水合物储运方式已受到国内外的普遍关注。利用水合物方式进行天然气储运需要解决制备、储存和再气化等问题。在其实用化的进程中，如何提高水合物制备效率，实现高密度的储存最为关键。在国家能源结构调整和实施“西气东输”的背景下，天然气水合物储存可以为能源储存和战略储备，以及解决用气负荷均衡性方面提供一种选择。为此在分析确立天然气水合物蓄能特点的基础上，对已有的天然气水合物制备强化工艺进行了分类和比较，指出在满足必要的热力学条件下，采用紊流扰动下的水合物制备工艺过程可以大大提高气—水的接触面积。在紊流扰动下的水合物制备工艺技术发展中，探索和研究此强化措施下的水合物制备过程热动力学、直接接触传热传质、诱导时间、晶核形成等问题对天然气水合物储运技术的发展具有重要作用。     

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水合物密度是水合物研究中最常用的参数之一,迄今却没有完整的理论计算方法，通常的文献和报道中,只给出了若干种简单气体水合物密度的经验或实验值。笔者基于W.G.Knox和G.E.Hess等人提出的计算水合物密度的经验公式，选用适当的模型和方法求取相关参数，提出了一套完整的既可以计算纯组分水合物密度，又可以计算混合气水合物密度的方法。计算结果显示,纯组分水合物计算值和文献值的最大相对误差为2.12%，最小相对误差为0.09%；CH₄和C₂H₆混合气水合物计算值与文献值相对误差不超过5%。     

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天然气水合物作为一种新的烃类资源在人类未来能源中具有极大的潜力，由于天然气水合物大多储藏在水深300 m以下的海底沉积物及冻土地带中，因此研究的重要内容之一就是利用地震准确地识别和预测其分布与资源量。地震识别的特征有似海底反射（BSR）标志特征、BSR强反射界面之上的高速异常带、BSR附近存在的弱振幅或振幅空白带、AVO的正负异常和BSR的极性反转。文章在综合分析的基础上，指出了天然气水合物研究中存在的主要问题，并论述了该项研究在地震资料的特殊处理技术研究、海底地球化学探测技术、水合物高保真度取心技术、人工源海底电磁探查技术和遥感图像信息处理技术等方面的发展趋势。