天然气水合物钻井液冷却系统设计研究

天然气水合物钻井液冷却系统是天然气水合物钻井的关键技术装备之一,鉴于此,对天然气水合物钻井中钻井液冷却及温控系统进行了设计研究。系统整体采用模块化设计、一体化橇装结构,并采用闭式循环强制传热技术,系统核心部件换热器设计为人字形板式换热器,温度自动控制模块基于单片机进行设计。同时基于平均温差法完成换热器的热负荷和换热面积的理论计算。试验中系统能够实现钻井液冷却并在-4~4℃的范围之内动态恒温控制,能防止钻井液过冷冻结而堵塞换热器。设计的天然气水合物钻井液冷却系统可有效解决天然气水合物钻井中由于钻井液温度升高导致的井壁坍塌和天然气水合物分解的技术难题。     

中国首次钻获可燃冰,天然气储量约1500×10~8m~3

<正>2013年12月17日,国土资源部在北京举行新闻发布会,宣布中国海洋地质科技人员在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物(又称"可燃冰")样品,并通过钻探获得了可观的控制储量。此次钻获的天然气水合物赋存于水深600~1 100 m的海底以下220 m以内的两个矿层中,上层厚15 m,下层厚30 m,自然产状呈层状、块状、结核状、脉状等多种类型,肉眼可辨。岩心中天然气水合物含矿率平均为45%~55%,其中天然气水合物样品中甲烷含量最高达99%。通过钻探23口探井,控制天然气水合物分布面积55 km2,     

新型水基聚合醇钻井液性能评价

由于原住天然气水合物极度不稳定,在钻探和取心过程中易发生分解,进而导致一系列意想不到的钻井事故.因此,在水合物地层钻井首先要防止水合物大量分解,而要达到此目的,科学合理地选择钻井液则是重要举措之一.针对海底天然气水合物地层及其钻井的特性,给出了钻进海底天然气水合物地层时钻井液体系的设计原则,根据此原则在充分考虑现有常用聚合醇钻井液体系特点的基础上,设计了一种适合海底天然气水合物地层钻井的新型聚合醇钻井液,并对其页岩水化抑制性、低温流变性和水合物生成抑制性(动态和静态)进行了评价.结果表明,该钻井液体系能够有效抑制页岩水化分解和防止水合物在循环管路内重新生成,且在低温条件下具有良好的流变性能,能够有效保持井壁稳定,清洁和冷却孔底,是一种比较适合海底天然气水合物地层钻探的钻井液体系.     

天然气水合物的钻探无固相低温钻井液的研制——用于青藏高原永冻层天然气水合物的钻探

在即将实施的青藏高原永久冻土层天然气水合物的钻探中,钻井液体系的研制起着举足轻重的作用。通过对高原冻土天然气水合物的赋存环境特〖JP2〗性和钻井取心工艺技术特点的分析研究,以流体低温特性理论为指导,同时借鉴国外的先进经验,提出了以分解抑制法为基础进行低温钻井液体系设计的技术方案。在低温钻井液基础液研究的基础上,以15%NaCl溶液作为基础液研制出了满足高原冻土天然气水合物钻探要求的无固相低温钻井液体系,弥补了国内在这方面研究的不足,为实施高原冻土天然气水合物钻探做好了钻井液方面的技术准备工作。     

兰州石化研发聚乙烯新产品

国土资源部25日宣布，我国在青海省祁连山南缘永久冻土带成功钻获天然气水合物实物样品，并对样品进行了室内鉴定，获得一系列原始数据，我国成为世界上第一次在中低纬度冻土区发现天然气水合物的国家。     

GWY194-70BB型保温保压取心工具的研制和应用

GW194-70BB型保温保压取心工具是为寻找和提升天然气水合物实物样品钻取率而研制的特殊取心工具。该工具通过内筒独立密封机构、复合真空隔热保温内筒、氮气压力补偿系统、电子多点随钻测量总成实现了岩心样品的温度保持、压力保持和海量的数据测量,解决了常规工具无法保持岩心压力和温度造成的天然气水合物实物挥发、测量数据不全等难题。在常规井实验中取得了保压成功率93%、保温率80%、温度变化率2~2.5℃/h的良好效果,现场试验表明,该工具在温度保持、压力保持方面可以完全满足天然气水合物样品的钻探与取样要求,对获取天然气水合物样品、提升天然气水合物勘探开发效果具有重要意义。     

国务院要求抑制煤化工、多晶硅等产能过剩和重复建设

国土资源部25日宣布，我国在青海省祁连山南缘永久冻土带成功钻获天然气水合物实物样品，并对样品进行了室内鉴定，获得一系列原始数据，我国成为世界上第一次在中低纬度冻土区发现天然气水合物的国家。     

海域含天然气水合物地层钻完井面临的挑战及展望

全球天然气水合物资源丰富,被世界各国视为未来石油和天然气的战略性接替能源。天然气水合物主要分布于深水海底浅层和陆地冻土区中,其中海域天然气水合物资源较为丰富,然而,目前海域天然气水合物储层钻完井工程实践较少,存在着许多技术难题和挑战。为了研究和应用海域天然气水合物地层钻完井技术,介绍了美国、日本、印度、中国等国家海域天然气水合物地层的钻探与试采活动,分析了海域天然气水合物地层钻完井技术发展现状,指出在天然气水合物地层钻完井工程中存在的基础性技术难题主要包括钻井液密度窗口窄、天然气水合物相变、井壁失稳、井口不稳定性、出砂防砂等。此外,针对钻完井工程存在的技术难题,对海域天然气水合物地层控压钻井、套管钻井、水平井钻井、防砂和钻井液等关键技术的未来发展进行了展望分析,以期为我国海域天然气水合物地层安全高效钻完井设计提供参考。     

“后石油时代”的新能源

我国在青海省祁连山南缘永久冻土带成功钻获天然气水合物实物样品，成为世界上第一次在中低纬度冻土区发现天然气水合物的国家。天然气水合物是“后石油时代”的重要替代能源。我国是世界上第三冻土大国，具备良好的天然气水合物赋存条件和资源前景，据科学家粗略估算，远景资源量至少有350亿t油当量。     

陆域天然气水合物厚覆盖层跟管取心技术研究

针对陆域天然气水合物厚覆盖层取心钻进中存在的采取率低、孔壁不稳定等技术难题,制定了"隔水式单动双管取心、低温钻井液护心护壁、孔底扩眼跟管钻进"的钻进方法。隔水式单动双管取心是湿式钻进,相比于干钻取心,钻井液能起到良好的护壁作用;采用近钻头冷却,钻井液不会直接冲刷、冲散岩心,松散沉积地层能够进入岩心管;单动双管钻具,内管不回转,有效保护岩心的原位性。低温钻井液能够抑制水合物分解,有利于钻获水合物实物样品,通过室内试验确定了低温钻井液配方,研制了新型的翅片管式钻井液冷却装置,具有启动电流小、换热效率高等突出优点。跟管护壁是单动双管取心、液推式扩眼器扩孔的同时将套管下入孔内,起到护壁作用,根本上解决成孔问题。     

信息传真

我国天然气水合物调查获重大突破6月5日上午,国土资源部召开新闻发布会,宣布我国海域天然气水合物资源调查获得重大突破。5月1日凌晨,国土资源部中国地质调查局在我国南海北部成功钻获天然气水合物实物样品。此次采样的成功,验证了我国有关基础地质工作的可靠性,证实了我国南海北部蕴藏有丰富的天然气水合物资源,也标志着我国天然气水合物调查研究水平一举步入世界先进行列。     

综合信息

<正>我国南海成功钻获可燃冰我国海域天然气水合物(俗称可燃冰)资源调查获得重大突破。6月5日,国土资源部、中国地质调查局相关负责人宣布,5月1日凌晨,在我国南海北部成功钻获天然气水合物实物样品,并经初步预测,其远景资源量可达上百亿吨油当量。     

极地冷海浅层天然气水合物地层声学特性模拟实验研究

极地冷海区块巨厚冻土层下聚集的浅层天然气水合物地层在钻井过程中易分解,聚集喷发造成灾难性事故。为对钻井过程中冷海浅层存在的天然气水合物地层进行预测和识别,基于搭建的低温天然气水合物声学特性实验系统和人工水合物试样,研究了天然气水合物地层声波速度在不同参数条件下的变化规律,建立了浅层天然气水合物地层的声学特征响应模型,并对冷海浅层天然气水合物钻井风险进行评估。研究结果表明,浅层天然气水合物的声波速度与地层饱和度呈正相关,与地层孔隙度呈负相关,钻遇浅层天然气水合物地层风险分为红、橙、黄、蓝四个等级,其中红色风险等级最高,设计上应考虑重新制定井位,避免钻遇天然气水合物区域;通过开展针对冷海浅层天然气水合物地层风险评估,可以有效提高天然气水合物地层的识别精度,避免钻遇复杂地质灾害,能有效指导极地冷海安全高效勘探。     

我国在南海北部成功钻获天然气水合物实物样品

广州海洋地质调查局2007年6月13日发布消息称，在我国南海北部天然气水合物钻探航次中我国科学家首次采集到天然气水合物实物样品，证实了在我国南海北部海域蕴藏着丰富的天然气水合物资源，是我国地质史上的一次重要发现。天然气水合物实物样品的获得，证实了我国自1999年以来实施的海域天然气水合物资源调查所获得的地质勘查资料的准确性，     

我国在青藏高原发现冻土层可燃冰

<正>由中国煤炭地质总局下属青海煤炭地质局105勘探队、中国地质科学院矿产资源研究所、勘探技术研究所联合承担的"祁连山冻土区天然气水合物DK—1科学钻探试验孔"取得重大突破,在海拔4100多米钻获天然气水合物实物样品。     

南祁连盆地天然气水合物地震勘探技术

中国是世界上第三大冻土带分布国,尤其在青藏高原分布大面积的永久冻土区,具有较好的天然气水合物形成条件,2008年在南祁连盆地LM地区首次钻获天然气水合物实物样品。通过分析天然气水合物形成条件及其地球物理响应特征,在HLH地区天然气水合物二维地震勘探中,开展了小道距、高覆盖观测系统、低频可控震源宽频激发和数字检波器宽频接收等关键技术研究,取得了良好的应用效果。     

天然气水合物取样技术及装置进展

天然气水合物储量巨大、分布广泛、清洁,被认为是很重要的潜在能源。在天然气水合物走向商业开发的过程中,钻探取样是获取自然条件下天然气水合物样品最直接有效的方法,是进行天然气水合物研究必不可少的手段。详细综述了目前国际上常用的5种保温保压水合物取样工具（PTCS、DSDP-PCB、ODP-PCS、FPC、HRC）和5种非保温保压取样工具（活塞取样器、USEP、FHPC、FC及重力取样器）的研发历程、结构、技术指标及应用情况。对我国天然气水合物取心技术提出了着重研究适合深水深层钻探取心的设备及工艺的发展建议,以形成我国完整的天然气水合物钻探取心技术。      

南海天然气水合物取样技术现状及发展建议

为了进一步完善南海天然气水合物钻探取样技术,在前期取样工具研发和现场试验的基础上,分析了南海取样环境和天然气水合物特性对天然气水合物钻探取样技术的需求,总结了天然气水合物取样技术的现状,分析了取样工具研发过程中工具尺寸、低温保温、密封阀和取样作业方式等方面遇到的技术难点,提出了满足实际需求采取的技术措施,研制了适用于南海天然气水合物取样的绳索保温保压取样工具,并探讨了天然气水合物取样技术今后的研究方向。研究结果为南海天然气水合物取样技术的进一步发展和完善提供了技术参考。      

钻井过程中甲烷水合物的分解特性研究

很多国家都加大了对海底天然气水合物的勘探和研究的力度。对于海底天然气水合物的勘探除了进行BSR物理探测以外，最直接的证据就是进行海底钻探取样。但是在海洋钻探过程中，海底水合物的分解容易引起钻探事故，其勘探和开采难度大，成为科学研究的难点。为此，人工合成了甲烷水合物，并应用微型钻井系统模拟海底天然气水合物钻井过程，研究了在钻井过程中水合物的分解特性。在微型钻井过程中，对几种不同性质的钻井液对水合物分解特性的影响进行了对比分析，研究结果对海底天然气水合物钻探取样具有重要的参考价值。     

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最近 ,日本NKK公司开发成功高效连续生产天然气水合物技术。天然气水合物这种新的天然气资源比液化天然气(LNG)的贮藏和运输还简单。NKK开发的此技术用天然气作原料进行工业生产天然气水合物 ,可大幅扩大天然气利用范围。今后NKK将从建设小型设备着手 ,进一步开展天然气成分甲烷气的实用化研究。天然气水合物是天然气和水低温高压接触生产的。NKK将水流经管道 ,使微细天然气泡分散其中 ,大大增加与水的接触面积 ,进而分散有天然气的水经管式换热器冷却 ,得到高效生产的天然气水合物。NKK已经用丙烷作模拟天然气进行基础实验 ,确认可…