天然气水合物研究和勘探现状

提出了“水合物气“之概念,评述了国内外天然气水合物研究和勘探现状,提出了今后我国天然气水合物研究的对策建议.     

松南气田天然气水合物的防治技术

松南气田因CO2含量较高,其天然气水合物形成温度较高,井筒及地面集输系统在冬季生产过程中极易形成天然气水合物,严重影响安全生产。为此,分析了高含二氧化碳气井集输系统发生天然气水合物堵塞的原因,在现有集输系统适应性分析的基础上,结合天然气水合物形成的边界条件,提出了高含二氧化碳气井集输系统天然气水合物的防治措施:清洗井底脏物和天然气水合物;站场设备采用水套炉和电伴热加热,应用聚氨酯硬质泡沫塑料保温材料进行绝热保温;集输管线加注天然气水合物抑制剂;完善外输气管线加药流程;合理控制单井气管输温度;制定合理的清管周期。     

天然气合物研究和勘探现状

提出了“水合物气”之概念,评述了国内外天然气水合物研究和勘探现状,提出了今后我国天然气水合物研究的对策建议。     

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。     

水合物法天然气管道输送的实验研究

随着海洋油气开发向深海进军,海底油气混输管线受困于天然气水合物堵塞问题。天然气水合物浆液管道输送技术是保障深水油气田开发的新工艺,而研究天然气水合物浆液的流动特性则是实现上述管输新技术大规模工业应用的重要基础。为此,自行设计了一套模拟海底油气管道天然气水合物生成及其浆体流动的实验装置,分析了模拟海底管道工况下天然气水合物的生成特点,推断出海底管道中天然气水合物生成大致经历乳状物→粒状物→团状物→云状物4个过程;测定了不同工况下天然气水合物生成的诱导时间和生成时间,发现随着反应压力增大,天然气水合物的诱导、生成时间逐渐缩短;比较了温度对天然气水合物生成的影响,发现随着温度升高,天然气水合物的诱导、生成时间均变长;研究了不同工况下的耗气量;初步探讨了海底管道中流动体系下天然气水合物的生成机理。该成果为海底管道以水合物法输送天然气提供了技术依据。     

高含硫气井集输系统天然气水合物的防治——以川东地区高含硫气井为例

高含硫气井因H2S含量较高,其天然气水合物形成温度较高,井筒及地面集输系统在冬季生产过程中极易形成天然气水合物,严重影响安全生产。为此,分析了高含硫气井集输系统发生天然气水合物堵塞的原因,在现有集输系统适应性分析的基础上,结合天然气水合物形成的边界条件,提出了高含硫气井集输系统天然气水合物的防治措施:井筒加注防冻剂或解堵剂;清洗井底脏物和天然气水合物;站场设备采用水套炉和电伴热加热,应用聚氨酯硬质泡沫塑料保温材料进行绝热保温;集输管线加注天然气水合物抑制剂;进行集输系统适应性改造;合理控制计量温度;制订合理的清管周期。     

海底天然气水合物分解对海洋钻井安全的影响

为分析天然气水合物分解对海洋钻井安全的影响,根据海底天然气水合物特征,结合天然气水合物分解动力学和热力学条件,研究了不同钻井工况下天然气水合物分解产气规律,估算了天然气水合物分解后的产气量。结果表明,在钻进天然气水合物层过程中,天然气水合物分解产气速率和累计产气量逐渐增大;在天然气水合物饱和度一定的情况下,近井天然气水合物层内的天然气水合物完全分解产气量与井身轴向半径呈平方关系;随着钻井液与天然气水合物层温差增大,天然气水合物分解速率呈指数增长;浅水区钻遇天然气水合物层易导致其分解,随着水深增加或井筒压力增大,天然气水合物分解越来越困难。研究表明,钻穿天然气水合物层时,提高钻进速度可减少天然气水合物分解;钻井过程中应根据钻前预测结果调整钻井液温度和密度来控制天然气水合物分解,同时采取必要的井控措施,以保证在适当的天然气水合物分解产气条件下安全钻进。      

��Ȼ��ˮ����ϳɼ�΢��ʵ��װ�����

天然气水合物是一种非常规的、洁净天然气资源，开采难度大。文章主要介绍了水合物实验研究设备——天然气水合物合成及微钻实验装置。该设备为科研人员在实验室内进行天然气水合物形成条件，模拟自然环境下进行天然气水合物钻采以及进行钻井工艺实验研究提供了良好的实验基础。文章介绍了设备的主要组成部分、材料选择及各部件的主要工作机理，设备可适用的实验内容等。     

海底天然气渗漏区热传递对天然气水合物形成的影响

天然气水合物的沉淀/分解作用是一种放热/吸热反应，海底天然气渗漏是从高温区向低温区运移而且携带热量，这2种热量（水合物生成热和渗漏天然气热容热）会导致海底温度场的变化并影响水合物的形成。以美国墨西哥湾布什山水合物丘为例，应用渗漏天然气形成水合物的动力学模型，探讨了水合物生成热和渗漏天然气热容热对水合物稳定性的影响：在布什山，水合物天然气渗漏量为1.8 kg/（m²·a）和10%的渗漏天然气沉淀为水合物条件下，10 ka内水合物生成热和渗漏天然气热容热使海底表层的地温梯度增加了3℃/km，在1 km深处的沉积层地温梯度则降低了1.4℃/km左右,温度最大的扰动发生于400 m左右深的沉积层里(增加了0.4℃)，这样的温度场变化使水合物稳定带厚度减少了12 m，使0.06 kg/m ²的水合物分解。     

黑海水合物气资源评价

黑海是欧洲东南部和小亚西亚之间的内海,是古地中海的一个残留盆地。从20世纪70年代到90年代科学家多次在黑海发现了天然气水合物样品,证实了天然气水合物广泛分布在黑海陆坡、陆脚和深水盆地。综述了多篇文献对黑海水合物气的资源评价结果:黑海天然气水合物稳定带的厚度依据海底深度变化而变化,海底深度越大,气水合物稳定带的厚度越大,反之亦然;黑海气水合物稳定带沉积物体积为25600～30000km2,天然气水合物的体积为(300～350)×109m3,其中天然气水合物所含的天然气为(42～49)×1012m3。     

冻土区裂隙性地层中水合物形成机理及相态研究

天然气水合物广泛充填于冻土地层裂隙中,钻探冻土地层裂隙中的天然气水合物需要先对其合成、分布和相态进行研究。基于祁连山地区裂隙性地层特征制作了人工岩心,进行了天然气水合物的形成及相平衡实验;利用A.H.Mohammadi提出的天然气水合物热力学模型,预测了NaCl和KCl溶液中天然气水合物的相平衡条件,并分析其在含盐低温钻井液条件下的相平衡偏移问题。实验得出,天然气水合物主要分布在岩心的裂隙面及端面;压力为4 MPa时,质量分数为5%和10%的NaCl溶液中天然气水合物的相平衡温度分别降低了约2.2 K和4.6 K,质量分数为10%的KCl溶液中天然气水合物的相平衡温度降低了3.4 K。研究结果表明:冻土地层裂隙中的天然气水合物由大量块状水合物和极少量孔隙充填型水合物组成,其相平衡条件与宏观水相中一致,在相同盐度下NaCl对天然气水合物相平衡的影响大于KCl。      

天然气水合物—既有麻烦,又是巨大潜在能源

在天然气开采、输送及加工的过程中,天然气水合物的生成给正常生产操作带来困难,然而,天然气水合物作为一种潜在的能源,对未来社会的发展具有深远的意义,水合物的研究工作正引起国内外的关注,本文主要介绍天然气水合物的概况。     

气田开发中天然气水合物预测模型及其影响因素研究

分析了预测模型在气田开发中加强天然气水合物防治的必要性;对气田开发中天然气水合物预测模型进行了简介;就气田开发中天然气水合物的影响因素进行了分析。     

天然气水合物的热物理性质

天然气水合物的热物理性质是研究和发展天然气水合物技术的基础。本文搜集和查阅了国内外关于天然气水合物热物理性质方面的最新研究成果,对天然气组成的单组分水合物的导热率,吸附热,分解热和比热等热物理性质进行了归纳和总结,明确了影响这些热物理性质的相关因素。针对目前的研究现状,提出了在已知水合物气体组成情况下,如何建立分析组分不同的天然气水合物的热物理性质的理论模型问题。     

天然气水合物资源利用和环境危害与保护

简要介绍了天然气水合物结构及其性能;天然气水合物对油气工业的危害及解决措施,地层天然气水合物资源利用的广阔前景;并分析和展望了气体水合物的环境危害及利用不合物技术治疗环境问题有关前景。     

��Ȼ��ˮ�����о���չ

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。     

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。     

冲绳海槽天然气水合物的发育与分布

依据冲绳海槽的地质背景、实测底层水温度、地热梯度以及天然气水合物形成与稳定存在的压力和温度条件,分析了冲绳海槽内天然气水合物存在、分布及规模.结果表明:冲绳海槽适合天然气水合物形成,在冲绳海槽北部,天然气水合物分布于水深大于600m的海域,水合物稳定带厚度小于50m;在海槽中部及南部,天然气水合物分布于水深大于500m的海域,水合物稳定带厚度分别为25～115m和90～365m.从冲绳海槽北部到南部、从中央向两侧天然气水合物厚度呈逐渐增加的趋势.上述规律是假设纯甲烷天然气、海水介质以及实测地热梯度等前提下得到的,属于较保守的估计.当假设条件改变时,冲绳海槽天然气水合物稳定带的厚度将会增加.     

天然气管线水合物生成影响因素研究

介绍了天然气管线中水合物生成条件、以及水合物的生成对管线正常输送和安全运行的影响;提出了天然气管线水合物生成影响因素比较框图,对不同输送工况下管道中水合物的生成进行了分析,得出天然气管线中水合物生成影响因素有输量、起点压力、起点温度和管径,其中输量影响最大,起点压力影响最小,适当增大输量、提高起点温度、降低起点压力和减小管径,可以缩小水合物生成范围甚至避免水合物生成。     

印度国家天然气水合物研究计划

概述了印度的天然气水合物研发状况,介绍了印度的天然气水合物资源评价、印度商业性开发气水合物的计划与步骤以及行动方案等.