天然气水合物开采技术及前景展望

全球天然气水合物资源丰富,分布广泛,在未来能源战略中占有重要地位。目前已有30多个国家和地区对其开展了相关研究,其中,美国和日本已经成功进行了实采试验,并将于2015年和2018年实现商业化开采。文章介绍了全球天然气水合物资源分布及开发现状,梳理了天然气水合物勘探开发关键技术及发展方向,对未来20年全球开采进程进行了预测,为使我国早日跻身全球天然气水合物研究开发前列,提出了进一步明确攻关方向、适时推进试采工作、加强国内外技术交流合作等具体建议。     

新闻热评

<正>"可燃冰"试采成功事件:5月18日,天然气水合物试采现场会在南海神狐海域召开,宣告我国进行的首次天然气水合物试采成功。点评:正如党中央国务院发来贺电所说:这是历史性突破!这次试采成功是我国首次、也是世界首次成功实现资源量占全球90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型天然气水合物     

不同形式天然气水合物藏开采技术的选择研究综述

天然气水合物已越来越成为油气工业关注的热点。近年在资源领域的研究和实地勘探、试采以及模拟研究中得到较快发展。通过分析目前几种水合物开采技术的优缺点,探讨了不同天然气水合物储藏形式下的开采方式,并介绍了国外实地试采研究中几种开采技术的使用情况和国内水合物藏不同开采方式的模型模拟研究,为今后天然气水合物的开采和研究提供了一定的方向和启示。     

海域天然气水合物产业与技术发展及对策建议

天然气水合物97%的资源量分布在海洋,且主要在深海区。作为一种潜在的新能源,世界科技大国竞相开展相关研究攻关和现场试采试验。我国于2017年和2020年两次在南海海域成功实施天然气水合物试采,创造了产气总量最大、日均产气最高的两项世界纪录。日本也开展了两次海域天然气水合物试采。基于我国海域天然气水合物资源勘查和试采现状,指出产业化关键影响因素包括试采工艺技术、产业政策等。应着力加快深海泥质粉砂矿体的资源评价和开采技术研发,带动深海钻探及采气装备制造国产化,建议政府、企业、产业加强协作,加快推进我国海域天然气水合物产业化进程。     

我国海域天然气水合物第二轮试采成功

正近日从自然资源部传出好消息:我国海域天然气水合物第二轮试采成功,并且创造了"产气总量"和"日均产气量"两项新的世界纪录,实现了从"探索性试采"向"试验性试采"的重大跨越。2017年,我国南海神狐海域进行的天然气水合物首次试开采成功。2019年10月正式启动第二轮试采海上作业,于2020年2月17日试采点火成功,持续至3月18日完成预定目标任务。此次第二轮试采创造了"产气总量86.14万立方米、日均产气量2.87万立方米"两项新的世界纪录。同时,实现了从"探索性试采"向"试验性试采"的重大跨越。     

天然气水合物勘探开发技术发展综述

为探索我国天然气水合物资源利用的发展策略和方向,回顾了国际天然气水合物资源利用技术发展的历史,并对麦索亚哈和阿拉斯加等目前已进行或正在进行的5个天然气水合物开发/试采联合工业项目进行了详细介绍。在此基础上,结合我国天然气水合物资源开发技术研究现状,对今后的天然气水合物开发技术发展提出了建议:做好基础技术储备,一旦天然气水合物开采技术取得突破,其开采具有经济价值,可迅速投入该领域;加入国际天然气水合物JIP发展项目,以较小成本分享国际最新的研究成果。     

深水浅层非成岩天然气水合物固态流化试采技术研究及进展

基于我国海域天然气水合物钻探取样储层具有埋深浅、无致密盖层、非成岩、弱胶结、易于碎化等特点,提出了针对深水浅层非成岩天然气水合物固态流化试采方案,其核心思想是将深水浅层非成岩天然气水合物矿体通过机械破碎流化转移到密闭的气、液、固多相举升管道内,利用举升过程中海水温度升高、静水压力降低的自然规律使水合物逐步气化,变非成岩天然气水合物分解过程的不可控为可控,实现深水浅层天然气水合物安全试采;其工程实施策略为目标勘探确定井位、随钻测井证实水合物层位、钻探取样及分析作为试采实施依据,即在钻探取样获取岩心后确定水合物有效层位,依托深水工程勘察船、采用无隔水管钻杆钻进至水合物层后固井并建立井口,采用自主的井下喷射工艺使含水合物沉积物在举升过程中自然分解,利用密度差实现部分砂回填,其余气、液、固流化物返回地面测试流程,经过高效分离、气体储集、放喷等技术实现快速点火测试。2017年5月,中国海油在南海北部荔湾3站位依托深水工程勘察船"海洋石油708",利用完全自主研制技术、工艺和装备,在水深1 310 m、水合物矿体埋深117~196 m处,在全球首次成功实施海洋浅层非成岩天然气水合物固态流化试采作业,标志着我国已在具有自主知识产权的天然气水合物勘探开发关键技术上取得历史性突破。     

我国计划2015年启动开发可燃冰

<正>由中国地质调查局与中国科学院主办的第八届国际天然气水合物大会7月29日在北京开幕。据悉,我国计划于2015年在中国海域实施天然气水合物的钻探工程,将有力推动中国可燃冰勘探与开发的进程,引发中国能源开发利用的"革命"。目前,30多个国家和地区已经进行可燃冰的研究与调查勘探,最近两年开采试验取得较大进展。近几年,我国的可燃冰调查和勘探开发取得重大突破。中国地质调查局组织实施天然气水合物基础调查,通过系统的地质、地球物理、地球化学和生物等综合调查评价,初步圈定我国天然气水合物资源     

试采创纪录我国率先实现水平井钻采深海"可燃冰"

正2020年3月26日自然资源部召开的我国海域天然气水合物(也称"可燃冰")第二轮试采成果汇报视频会上指出,由自然资源部中国地质调查局组织实施的我国海域天然气水合物第二轮试采日前取得成功并超额完成目标任务,在水深1225m的南海神狐海域,试采创造了产气总量86.14×10~4 m~3、日均产气量2.87×10~4 m~3两项新的世界纪录,攻克了深海浅软地层水平井钻采核心技术,实现了从探索性试采向试验性试采的重大跨越,在产业化进程中取得重大标志性成果。     

我国海域天然气水合物试采成功

<正>由中华人民共和国国土资源部中国地质调查局组织实施的我国海域天然气水合物(俗称可燃冰)试采在南海神狐海域实现连续8天稳定产气,试采取得圆满成功,实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。2017年5月18日上午,中华人民共和国国土资源部(以下简称国土资源部)在试采海上平台举办天然气水合物试采现场会。国土     

世界可燃冰勘探开发方兴未艾

天然气水合物（俗称“可燃冰”）资源勘探备受世界瞩目,世界天然气水合物储量约为2×10^16立方米。世界天然气水合物勘探开发方兴未艾。通过对世界天然气水合物资源勘探开发现状研究,实现天然气水合物资源优化利用,改善勘探开发效果,必将为全球天然气水合物资源的高水平、高效益开发提供理论及实践依据。     

日本计划加快开发天然气水合物

<正>作为能源严重依赖进口的国家,日本高度重视天然气水合物的开发。虽然日本加快发展天然气水合物面临投资限制、技术限制、安全环保限制、经济性限制等诸多挑战,但一旦其实现关键技术突破,获得安全、环保、经济的开发方式并加以推广,将对世界能源市场形成重大冲击。日本天然气水合物开发现状东北亚海域是天然气水合物富集区。日本期待未来能在东北亚海域获得稳定的能源供应,因而政府重视、投入充足,在天然气水合物的资源勘探、基础研究和先导试验等方面取得了一定进展。资源勘探方面:通过对周边海域的勘探,初步评价认为日本南海海槽天然气水合物藏位于水深     

中国首次成功试采海底可燃冰

<正>5月18日,国土资源部在南海神狐海域举办天然气水合物试采现场会,国土资源部部长姜大明在会上宣布:"中国首次海域天然气水合物试采成功!"自此,中国成为全球领先掌握海底天然气水合物(可燃冰)试采技术的国家。南海神狐海域天然气水合物试采工作由国土资源部中国地质调查局负责,于2017年3月28日正式开钻。5月10日下午,中国地质调查局从该海域水深1 266 m海底以下203~277 m的天然气水合物矿藏     

可燃冰,离成功还差很远

正我国天然气水合物实现商业化开发还很难,在短期内无法对油气市场产生冲击。日前,在距离祖国大陆300多公里的我国南海北部神狐海域"蓝鲸一号"海上钻井平台,国土资源部宣布,我国进行的首次可燃冰(天然气水合物)试采取得历史性突破。截至6月21日14时,我国南海神狐海域天然气水合物试采已连续试采达42天,累计产量超过23.5万立方米。实现     

双碳背景下天然气水合物开发的研究思路

大规模开发天然气水合物是中国能源发展的重要战略之一,也是实现碳达峰、碳中和目标的重要举措之一,梳理天然气水合物的开发研究思路对实现双碳目标有着重要意义。本文系统阐述了天然气水合物的开采方法和国内外试采工程的研究现状,在此基础上提出了我国天然气水合物大规模开发面临挑战,包括环境地质灾害的防治、高效经济型的大规模开采和配套的关键技术设备。最后提出了在CCUS、除砂设备及储层改造三个方面的研究思路。为我国的天然气水合物开采的进一步研究提供了一定的指导方向。     

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。     

日本海域天然气水合物开发技术进展

为了深入了解日本在海域天然气水合物试采过程中获得的经验和教训,给我国天然气水合物的开发提供借鉴和参考,系统介绍了日本第二次海域天然气水合物试采过程,并对日本2次试采技术和存在的问题进行了比较分析,归纳和总结了日本在天然气水合物试采方面的主要技术进展。研究发现,日本在2次天然气水合物试采过程中均遇到了出砂等技术问题,在钻井完井、防砂、人工举升、监测和原位测试等技术方面仍存在显著不足。结合日本在海域天然气水合物开发技术上取得的进步和不足,提出了统一协调研发工作、形成具有自主知识产权的开发设备体系和建立具有针对性的勘查与试采规范等建议。      

天然气水合物将开展第二次试采

<正>近日,《中国地质调查年度报告(2018)》(以下简称《报告》)出炉。其中,海洋地质调查和天然气水合物资源勘查试采等方面取得了重要成果。《报告》指出,2018年,自然资源部中国地质调查局积极开展海洋地质调查和天然气水合物资源勘查试采,基本完成1∶100万海洋区域地质调查成果集成,建立了统一的海洋地质核心数据库和天然气水合物资源数据库,取得了一批具有重要影响力的成果与进展。     

中国海域天然气水合物勘探研究新进展

天然气水合物是中国未来最具潜力的新型替代能源。中国的天然气水合物资源量巨大，自中国开展天然气水合物勘探研究工作的17年来，中国在海域天然气水合物勘探研究方面取得了7个方面的进展，特别是2007年5月，中国地质调查局在南海神狐海域钻获近海底天然气水合物沉积样品，这是中国天然气水合物勘探上的一个重大突破。但是，中国海域天然气水合物的勘探研究还存在5个方面的主要问题：海域天然气水合物资源量预测过大；对天然气水合物成藏动力学、成藏体系研究不够，尤其是对烃源研究不够；中国在天然气水合物沉积层岩石物理方面的研究几乎还是空白；对地震剖面上的BSR、振幅空白带与天然气水合物沉积层的关系仍然不是十分清楚；中国目前的天然气水合物勘探技术研究还不够深入、不够系统。指出了中国天然气水合物勘探的光明前景。     

海域天然气水合物试采实践与技术分析

天然气水合物作为当下备受关注的潜在新型清洁能源资源,绝大部分赋存于水深大于300 m的海底沉积层中,日本与中国相继应用深水钻井船和半潜式平台进行了海域天然气水合物的试采实践,均取得一定成果。中国南海海域天然气水合物储量丰富,进一步探究行之有效的方法与工艺,实现安全、稳定、高效的商业化开采,对于解决日益严峻的能源紧缺及环境恶化问题具有重要意义。通过国内外技术调研,对降压、注热、注剂等开采方法进行研究,结合日本海域天然气水合物的试采实践,对其试采的前期准备、设计准则与难点、工艺方案、生产测试系统关键组成部分以及存在的气液分离效率、出砂、流动保障等问题进行深入分析,并提出了相关的优化改进建议,为后续海域天然气水合物试采设计和施工提供借鉴。