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。     

水基钻井液中天然气水合物形成的研究进展

依据水基钻井液中天然气水合物生成的相关研究,结合理论与实践,介绍了一些钻井液处理剂对水合物生成的影响,重点概述了水基钻井液对天然气水合物生成的抑制效应,并简要说明了水合物抑制剂在钻井液中应用的相关研究。     

复合相变材料的制备与评价

针对天然气水合物钻井过程中,钻井液易侵入地层改变水合物赋存的地层温度、压力及化学条件,进而导致井壁周围地层水合物分解及井壁失稳等问题。对南海海域水合物钻井过程中水合物分解导致井壁失稳的问题进行了分析及研究,采用智能控温的方法,通过蠕虫状石墨吸附改性正构烷烃制备了复合相变材料。结果表明,制备的复合相变材料相变潜热性能较好,相变温度在17～18℃时可控,粒径满足现场有效回收筛分粒度的基本要求,且与钻井液配伍性良好,适用于水合物储层钻井用水基钻井液体系。     

海洋深水钻井液体系浅析

随着石油天然气开发向深海进军,深水钻井与浅海及陆地明显不同,难度也更大。深水钻井液体系在钻井过程中的作用尤为明显。本文分析了深水钻井面临的各类难题,包括深水低温、浅层气、井眼清洗、天然气水合物、泥浆安全窗口窄、悬浮携岩能力等问题。根据出现的问题从钻井液的流变性、井眼清洗能力、天然气水合物抑制能力等方面提出对应的适用于海洋深水的钻井液体系,为海洋深水钻井提供了技术参考。     

天然气水合物降压联合井壁加热开采的数值模拟

降压法开采天然气水合物会受到储层传热的明显影响。降压联合井壁加热开采天然气水合物是将降压和热激两种方法综合使用,由此建立了天然气水合物降压联合井壁加热开采的数学模型,通过数值模拟手段对实验室尺度下的降压联合井壁加热法开采天然气水合物进行了模拟研究。模型得到了实验数据的较好验证。进一步的模拟结果表明:井壁加热能够给区域内提供热量并有效提高温度,有助于改善天然气水合物的产气,降压联合井壁加热开采方式下的产气优于纯降压开采情形。但同时由于传热方向和导热等限制,井壁加热的作用范围和对产气率的提高有限。不同井壁加热温度下的产气率变化较小,对产气率的影响几乎可以忽略。此外,联合开采方式下边界传热对天然气水合物的产气影响较大,可能影响此方法在低地热梯度环境下实际储藏的开采使用。     

海洋深水钻井液体系研究进展

随着石油工业的发展,海洋油气资源已成为石油开发重点领域。深水钻井技术作为目前深水油气勘探开发的关键技术之一,关系着钻井作业的成败。分析了海洋深水钻井技术难题:井壁稳定性、低温下的钻井液流变性调节、天然气水合物生成和地层分解、井眼清洁等,综述了海洋深水钻井液体系研究进展,包括水基钻井液体系、油基钻井液体系、合成基钻井液体系。     

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。     

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。     

天然气水合物抑制技术与方法研究进展

针对目前广泛使用的热力学抑制剂用量大、成本高,并且污染环境的缺点,详细总结了国内外动力学抑制剂、防聚剂及离子液体抑制剂的研究现状。此外,结合天然气水合物浆液管道输送技术的发展趋势,阐述了水合物防治动态控制技术,得出该技术在保证油气管道安全运行的同时利用水合物储气密度较高的特点可增大管道输送量,并且该技术最终将取代其他水合物抑制技术的结论。最后,说明了水合物抑制技术的发展方向,并就水合物抑制技术的研究给出了建议。     

天然气水合物(NGH)储运天然气技术与常规储运技术的对比分析

目前我国很多生产企业使用的天然气总量非常大,再加上部分地区地理地貌较为复杂,采用天然气水合物储运技术,能够有效减少成本投入,并且可以使天然气能够安全送达,因此天然气水合物储运技术作为一种高效的运输方式在实际应用中的作用非常大,加强对天然气水合物储运技术的研究有重要意义,从而有效提高了天然气水合物储运技术的应用价值,为提...     

天然气水合物表征技术研究进展

天然气水合物是目前最具发展前景的绿色新型可替代能源。研究水合物的基础科学问题,对认识和了解水合物结构特征、相转变、形成及分解机理等具有重要意义。重点对X射线衍射、核磁共振波谱、拉曼光谱技术在天然气水合物的结构鉴定、晶胞参数信息、动力学性质等方面的研究进行了综述,并简单讨论了各项表征技术存在的问题与挑战,指出了表征技术在天然气水合物研究方面的发展趋势与研究热点。     

南海西部深水钻井中天然气水合物的预防与控制

海上深水钻井过程中常遇到天然气水合物，它不仅影响钻井作业安全，而且存在极大的环境风险。如何实现天然气水合物的有效预防与控制是成功实现海上深水钻井作业的一个关键要素。基于此，首先就钻井作业中钻遇和形成天然气水合物所产生的危害进行了归类总结，研究了钻井作业中的天然气水合物预防与控制措施（钻井工艺预防地层中天然气水合物、钻井液预防钻井过程中形成天然气水合物），通过实际应用验证了预防与控制措施的有效性，证明该控制措施取得较好的应用效果。     

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。     

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。     

天然气水合物的形成与防治

天然气水合物是天然气与水在一定的压力和温度下形成的结晶笼状固态化合物。水合物可能导致管道、仪表和分离设备的堵塞,对长距离的输送是有害的。概述了天然气水合物的形成条件以及目前水合物的物理和化学防治方法,指出了实验新型脱水工艺,开展动态模拟实验,以及筛选动力学混合型抑制剂是今后水合物防治的发展方向。     

水合物储气促进技术研究进展

气体水合物是一种笼形晶体化合物,单位体积的水合物可包含标准状况下160～180（v/v）的天然气,是一种潜在的固态天然气储运方法,受到广泛关注。由于天然气在水中溶解度小,天然气水合物在纯水中通常难以形成,形成的水合物中天然气含量也不高。为提高水合物储存天然气的密度,提高水合物生长速度,研究者探索了多种促进水合物形成的方法,如物理强化以及热力学与动力学促进剂等化学强化方法。本文总结了搅拌、喷雾、鼓泡等机械方法和向水合体系中添加热力学促进剂、动力学促进剂等方法对水合物形成和储气能力的影响,讨论了这些技术措施影响水合物形成与储气能力的机理。指出表面活性剂与其他促进技术的协同是改善水合物生长和储气密度的有效方法,其复合作用机理有待进一步研究。     

天然气水合物储运天然气技术探析

现如今,这个世界能源开发的热点主要是通过对天然气水合物的研究。目前我们通过把天然气水合物又名(NGH)技术作用到天然气非管道储运技术当中,也慢慢的成为了其中的重点之一。主要介绍了世界上天然气水合物储运天然气技术探析的所有发展和应用方向。     

气田开发生产中天然气水合物生成的分析与控制

在气田开发生产中,由于温度和压力等因素的变化,常有天然气水合物生成,其局部累积将减少天然气管道截面积、降低输气量,严重时可造成设备和管道的冻堵。通过分析天然气水合物的结构,结合天然气水合物生成条件,对天然气水合物的生成进行了动态预测,并对天然气水合物的预防与生成后的处理进行了详细阐述,这对进一步开展天然气水合物研究具有一定的借鉴作用。     

海底天然气水合物生成影响因素研究进展

通过归纳总结众多研究成果,综述了海底天然气水合物生成的影响因素,并对影响因素中的温压条件、构造条件、沉积条件、气源条件加以详细阐述。最后提出目前研究工作中还存在的一些问题:经验公式计算水合物赋存温度存在一定误差;水合物成矿与沉积物颗粒粗细的关系机理不明确;如何提高水合物的精准预测程度等,这都需要加大研究力度。     

海底天然气水合物生成影响因素研究进展

通过归纳总结众多研究成果,综述了海底天然气水合物生成的影响因素,并对影响因素中的温压条件、构造条件、沉积条件、气源条件加以详细阐述。最后提出目前研究工作中还存在的一些问题:经验公式计算水合物赋存温度存在一定误差;水合物成矿与沉积物颗粒粗细的关系机理不明确;如何提高水合物的精准预测程度等,这都需要加大研究力度。