NGH综合模拟实验系统及控制模块设计

天然气水合物研究中急需解决的问题是水合物勘探和开采时钻井内的热力学特征以及相应的钻井技术。研制了水合物综合模拟实验系统，以研究水合物形成和分解的热力学和动力学特性、井内热压力分布规律以及相应的水合物钻井技术等。由于实验持续时间长、压力高、环节多，为减轻劳动强度和保证实验安全，在实验系统中增加了控制模块。PCI-1711多功能卡为控制模块的核心，采用OMRON/G2R-1型继电器控制系统设备的关停，系统可实现自动超压保护。通过接口转换模块连接微机和控制器，在微机上对可编程高低温实验箱进行控制，流量比例阀和步进电机分别用来控制微钻模块中的钻杆升降和转速。整套控制模块已在水合物合成及钻井液模拟实验中得到了成功应用，系统运行稳定，超压保护灵敏，大大减轻了实验强度并增强了实验安全性。     

室内沉积物中天然气水合物形成数值模拟研究

室内模拟合成水合物沉积物样品是开展水合物研究的一个重要途径,但实验方式耗时且不易控制。数值模拟技术则能够比较方便定量地控制水合物形成条件,快速模拟其形成过程。据此采用实验室常用的恒容法模拟研究了水浴降温条件下,室内沉积物中天然气水合物的形成过程,进一步揭示了其形成和分布规律。研究结果表明,在混合均匀的气-盐水体系中,能够合成相对均匀分布的水合物模拟地层样品。但在体系温压条件趋于稳定后,仍需维持较长的反应时间来促使体系反应的最终完成。当体系中存在薄“夹层”(主要是指模拟介质中间区域的渗透率和孔隙度发生变化)时,薄“夹层”的渗透率和孔隙度都会对系统中水合物的形成过程产生一定的影响,但最终系统中的水合物饱和度分布与无夹层时基本相同,这可能是由于采用恒容法形成水合物,前期水合物生成速率快,多孔介质中的薄“夹层”对体系传质影响显著,后期由于反应速率变慢,其影响相对较小,在维持较长的反应时间后,趋于一致。     

深水油基钻井液中抑制水合物形成的实验研究

在温度为4℃、压力为20MPa条件下,利用水合物综合模拟实验系统,对用于南海深水钻井的油基钻井液体系进行了抑制水合物生成的评价实验。结果表明,由于天然气在油相中的溶解度远高于在水中的溶解度,油基钻井液又是分散的乳化液,使得油基钻井液中水合物形成的诱导时间比水基钻井液中少。因此含水的油基钻井液体系在深水环境下(高压和低温)很容易生成天然气水合物,含水量越高,生成的量越大。所以在钻井作业过程中,要适当降低泥浆中水的含量,增加泥浆密度,防止地层水和气大量进入井内随油基钻井液一起循环。高浓度乙二醇能较好地抑制油基钻井液中水合物的形成。为了达到最佳抑制效果,可在钻井液中配合加入适量聚合醇与无机盐。     

天然气水合物藏增产研究现状与展望

天然气水合物作为一种资源储量巨大的潜在能源,对保障国家能源安全具有重要的战略意义,但开采产能较低一直是制约其产业化的关键瓶颈之一.突破开采产能掣肘,将有助于加快水合物产业化进程.因此,系统总结当前国内外水合物藏增产研究现状,将有助于指导后续水合物试采研究乃至商业性开发.通过简要分析常规水合物开采方法和当前水合物试采研究...     

固井水泥浆侵入对近井壁水合物稳定的不利影响

中国青藏高原多年冻土区蕴藏有丰富的天然气水合物资源,在此区域进行常规油气固井时产生水合物的几率较大。在井内压差作用下,固井水泥浆容易侵入含水合物地层内部并贴近水合物水化放热,改变水合物相平衡条件并诱发水合物分解,导致固井质量降低甚至失效。以青藏高原木里地区含水合物多年冻土层为研究对象,采用室内模拟实验和数值模拟计算相结合的方法,研究了固井水泥浆侵入对近井壁地层中水合物的影响。研究结果表明,在多年冻土区水合物地层进行常规油气固井作业时,渗入井周地层的固井水泥浆只需22 min即可导致其渗透距离内的水合物发生不同程度的分解,且距离井壁约1倍井径的范围内的水合物将全部分解,直接导致井壁失稳和固井质量低劣。     

深水海底钻进泥浆中使用的天然气水合物抑制剂

1 引言 在深水(水深大于300m)海底钻进过程中常会有天然气水合物形成.钻井泥浆中一旦有天然气水合物形成,将会对钻井工程和设备造成严重危害.目前解决的办法主要是在泥浆体系中加入抑制剂来抑制天然气水合物的形成.关于这方面的研究成果目前国内尚未见到,本文主要对近10年来国外在天然气水合物抑制剂的类型、作用机理及相关泥浆体系等方面的研究成果作一综述.     

关于提高我国探矿工程类专业教学质量的思考——从中俄相关专业教学计划对比谈起

我国在建国初期就建立了探矿工程专业,60年来为国家培养了大量人才,为不同行业和领域经济建设做出了重要贡献。如何进一步提高探矿工程类专业教学质量和如何把学生培养成新形势下社会主义的合格建设者和接班人,是个非常迫切而现实的问题,值得研究和思考。教学计划往往能够反映教学的培养目标、课程设置和教学过程,对于了解和评价教学质量和效果具有一定意义。对中国地质大学(武汉)探矿工程类专业(勘查技术与工程〈钻探与钻井〉)教学计划和国外(只有俄罗斯设有类似专业)类似专业教学计划进行了对比研究,从中提出相关的建议。