天然气水合物多级降压+注化学剂联合开采实验研究

模拟海底高压低温条件合成较高饱和度的天然气水合物,以多级降压模式开采天然气水合物作为空白组,研究了多级降压+注醇类、多级降压+注无机盐类以及不同质量分数化学剂对天然气水合物分解和开采效率的影响。同时,根据实验结果,优选了分解效率最优的化学剂。结果表明,多级降压+注化学剂开采天然气水合物比纯多级降压模式能有效提高瞬时产气速率,且提高整体分解效率;在多级降压+注醇类模式中,多级降压+注30%乙二醇模式性能最佳,与纯多级降压模式相比,其分解效率提高51.3%,2 h内的开采效率提高67.3%;在多级降压+注无机盐类模式中,多级降压+注15%氯化钙模式性能最优,与纯多级降压模式相比,其分解效率提高47.3%,2 h内的开采效率提高60.4%。在实际开采过程中,应选择适宜的化学剂质量分数,以避免污染环境。     

利用高能气体压裂技术开采天然气水合物可行性分析

天然气水合物是一种新型洁净能源,其蕴藏量约为现有地球化石燃料含碳量总和的两倍,天然气水合物资源开发已经引起了全世界的关注.提出了先利用高能气体压裂技术对储层进行压裂后再结合电磁加热或降压法开采,或者利用加热法和降压法结合开采的思路,以期达到经济有效开采的目的.     

开发我国天然气水合物资源的探讨

天然气水合物因其蕴含着极丰富的甲烷,被认为是21世纪最具开发前景的能源,阐述了我国现有能源储量与能源需求状况,世界和我国天然气水合物的分布情况,世界上已成熟的勘察与开采方法,并对开发我国天然气水合物资源进行了探讨。     

甲醇与CO2/CH4混合气开采天然气水合物研究

针对CO2置换法开采CH4水合物的过程中CO2水合物在井底过早生成、高压下CO2发生液化导致渗流过程驱替阻力过大等问题,同时为了获得高压且富含CH4的产物气,选择CO2/CH4混合物作注入气,在岩芯驱替装置上研究了“抑制剂⁃气体置换法”分解CH4水合物的过程。结果表明,当混合气中CH4体积分数为57.4%时,可在7.5 MPa下获得体积分数为72.9%的CH4产物气,并且获得的CH4产物气的量要显著大于所注入的CH4的量。另外,还评估了在地层深部低体积分数的甲醇溶液（20%）和高体积分数CH4混合气（77.9%）对天然气水合物的分解效果,结果显示,随着“抑制剂⁃气体置换法”分解天然气水合物过程的进行,地层深部的CH4水合物基本不发生分解,但CO2水合物生成过程依然十分显著。     

天然气水合物的预测与防治措施

水合物对天然气的开采，集输和加工等影响较大。文章介绍了水合物的结构，形成条件，总结了水合物的预测与防治办法。     

水合物加热开采时土体变形数值分析

天然气水合物是未来的一种新型能源,但水合物的分解可能使地表产生较大的变形,从而影响到开采平台及地面建筑的稳定性,甚至带来环境灾害.基此,文章利用有限元法对水合物的加热开采过程进行了热力耦合分析,得到了水合物开采过程中土体的变形规律.计算结果表明：水合物加热开采时,土体变形量随着分解半径的增大而非线性增加;当水合物分解半径为40m时,地表最大沉降迭0.38m,最大水平位移为0.12m.     

天然气水合物降压分解传热特性分析

天然气水合物广泛存在于海底和冻土等极地环境中,是未来潜在的新型天然气能源.降压开采天然气水合物适合于大规模工程应用,边界传热是影响天然气水合物分解速度的重要因素.研究了天然气水合物降压开采的控制机理,建立了二维开采模型,分析了实验室小尺度下不同边界传热条件对天然气水舍物降压开采过程中温度、压力、饱和度以及产气率变化的影响.结果表明,水合物降压开采需要边界能量输入,边界绝热时产气总量为完全分解时的1/36,边界温度越高,水合物分解越快,边界温度为277.45K时分解速度为275.45K时的2.5倍,产气率越快,但对产气总量影响不大.     

天然气水合物研究现状和前景分析

近年来,天然气水合物作为一种高效、节能、环保的新型能源一直备受世界能源界的关注,其潜在价值不可忽视。整合了世界各国对天然气水合物的研究历史、研究现状和前景分析,针对我国天然气水合物起步较晚等一系列实际情况,提出了一套适合我国当前发展形式的研究策略,并对实际开采过程中面临的一些问题进行了简要介绍。     

防止天然气水合物堵塞的方法

根据天然气水合物生成的热力学和动力学规律。讨论了了三类天然气水合物阻止剂的作用机理。热力学阻止剂可用于高寒地区，但用量偏大。动力学阻止剂和防聚剂用量小，但前者不能用于高寒地区，后者能用于气井。三类天然气水合物阻止剂具有各自适合的场合和发展空间。     

天然气水合物分解动力学模型研究(85)

应用本征气体化合物分解动力学的改进模型对天然气水合物的成分分离情况进行预测,分析各种天然气水合物分解动力学及其分解率最大估值公式.研究认为,在相同的驱动梯度下,天然气水合物的分解速度相对更慢;用客体解吸驱动梯度和气水合物分解速率的上极限表示的水合物晶格熔解过程具有独立性,应用分子分解速率流标准化公式能得到不同化合物形式的分解速率常数.     

天然气水合物生成焓的测定(英文)

实验测定了在压力 2 0 0 0 k Pa和 670 0 k Pa条件下 ,含有甲烷、乙烷、丙烷和异丁烷等典型组成的天然气其水合物的生成焓。实验所用水合物是在微分扫描量热仪里直接生成 ,且在指定的压力下进行恒压温度扫描 ,同时测定水合物中的水气比和生成焓。其误差小于 1 .5 %。实验结果表明 ,在不同的实验压力条件下 ,水合物的生成焓与水气比变化较小     

水合物合成电容特性与降压开采二维实验研究

在天然气水合物二维开采模拟系统基础上,进行了水合物原位生成及分解过程的实验研究,探讨了温度、压力及电容的变化特性;开展了天然气水合物降压开采二维实验研究,得到了二维开采过程中各参数的动态变化规律,并对敏感因素进行了评价.在水合物合成过程中,随水合物饱和度的增加,水量的不断减少,电容量总体减小趋势明显.降压开采表明在二维平面上存在一定的压差与温差,其中温降随与开采井的距离增大而减小.产气过程分为流动阻力控制、分解速率控制以及残余气体采出三个部分,主要受分解速率和流动阻力共同影响.     

重力活塞式天然气水合物保真取样器的研制

为了保真地获得沉积物样品，以有效识别天然气水合物存在与否，研制了天然气水合物勘探的一
种新型设备--重力活塞式天然气水合物保真取样器.该取样器由重力活塞式取样机构、保真取样筒、附
件与接口三部分组成，以自重作为动力源，自由落体插入沉积物中；通过回收主缆，转移样品到保真取
样筒；通过对上下封口的密封，实现保压功能；通过对保真取样筒内外表面镀特殊材料层及有机玻璃衬
筒实现保温功能.本取样器适用于3 km深海的表层保真取样，可以采集长达10 m的沉积物.样机试验表明
，此取样器动作安全可靠，保真效果好.     

天然气水合物的预测与防治措施

水合物对天然气的开采、集输和加工等影响较大。文章介绍了水合物的结构、形成条件,总结了水合物的预测与防治办法。     

海洋电磁探测技术发展现状及探测天然气水合物的可行性

海洋电磁探测是利用海底介质的电磁感应信息,对海底的矿产资源分布进行电性推断的一种技术。由于天然气水合物与海底沉积物的电学性质差异,因此可以利用电磁探测方法用于探测海底天然气水合物。"863项目""天然气水合物的海底电磁探测技术",成功研制出我国的海洋天然气水合物电磁探测仪器。本文对海洋电磁探测原理、研究现状及我国"863项目"研制的海洋天然气水合物电磁探测仪器进行了介绍。     

海底天然气水合物绞吸式开采切削头绞吸特性

摘要：根据切削头的结构和工作原理,建立了切削头绞吸流场模型,运用fluent仿真软件和计算流体力学理论研究了切削头工作过程中的绞吸流场特性,分析了绞吸流场的绞吸规律、速度变化规律和出口固相体积分数变化规律。对影响绞吸能力的主要工作参数（绞吸流量和绞刀转速）进行了详细的仿真分析,得到了各个参数和绞吸能力之间的关系。结果表明：增大绞吸流量有利于提高绞吸能力,当绞吸流量超过2000m3/h时,继续增大绞吸流量并不能有效提高绞吸能力,还会导致管道内固相速度过高,加剧固相颗粒和管道之间的磨损;当绞刀转速低于20r/min时,增大绞刀转速有利于提高绞吸能力;当绞刀转速大于20r/min时,增大绞刀转速将显著降低绞吸能力。     

金属纳米颗粒对甲烷水合物分解过程的影响

天然气水合物形成的冰堵是造成管道堵塞的重要原因,金属纳米颗粒的添加可以增强水合物分解过程的传热传质,加速水合物分解。为分析金属纳米颗粒对甲烷水合物分解过程的影响,采用分子动力学方法模拟了纯水体系和金属纳米颗粒体系中甲烷水合物的分解。结果表明,甲烷水合物的分解是逐层进行的,分解速度随温度升高而升高;金属纳米颗粒体系下,水分子和甲烷分子扩散系数均高于纯水体系,粒径为1.0 nm的体系中水分子和甲烷分子的扩散系数大于粒径为1.5 nm体系。可见金属纳米颗粒有利于促进水合物分解,而且相比于金属颗粒的种类,粒径大小对水合物结构影响更大。     

基于风险系数的天然气水合物生成风险评估方法

为了准确评估海洋油气井生产中的水合物风险,提出风险系数概念,对水合物生成风险进行量化,进一步简化了水合物风险评估方法。以南海某油田油气井为研究对象,利用井筒温度-压力模型、PIPE Sim软件和PVT Sim软件评估该井浅部井段的水合物生成风险,根据风险系数绘制水合物风险评估曲线。     

外推式高温测量的一种新方法

针对两点法，三点法，微分法，多点温度法，对点的对数法等在动态高温测量中的存在的不足，如：测量误差大，抗干扰能力弱，模型演算复杂，热惯性系数慢变性等对推算结果影响大，提出一种在简化模型的基础上，利用最小二乘原则估计稳态温度值的方法，该方法由于引用了最小二乘估计其算法使热惯性系数的慢变性原则上不影响估计精度；同时该算法模型简单，使用的数据量也不大，比较适合在实际中应用，仿真研究结果表明，在一定条件下，     

基于CEEMDAN的希尔伯特变换在海底天然气水合物地震探测中的应用

当地层中填充了天然气水合物后,沉积物的一些物理性质会发生相应的改变,最终引起地震属性的变化,因此地震属性中包含了大量地质特征,是识别海底地层是否存在天然气水合物的一个重要标志。通常用来识别天然气水合物的瞬时振幅、相位、频率可以应用希尔伯特变换来获得,但单纯的希尔伯特变换获得的瞬时属性有效信息较少,为了获得更高的分辨率,提出了基于EMD算法的希尔伯特变换,由于EMD算法模态混叠严重,最终提出了改进后的CEEMDAN算法。本文利用CEEMDAN算法对地震属性信号进行分解,选择了包含有效信息的IMF分量与希尔伯特变换相结合,获得了瞬时属性,将方法用于OBS(海底地震仪)和垂直缆的天然气水合物数据中,得到的属性结果分辨率较高,清晰地表明了海底似反射BSR(Bottom Simulating Reflector)的瞬时振幅和频率信息,为识别天然气水合物提供了依据。