天然气水合物开采研究现状
天然气水合物研究与开发
天然气水合物研究与开发天然气水合物是一种新型的燃料资源，其储量相当丰富，可成为未来能源转型的重要后备力量。
目前，天然气水合物研究与开发已经成为全球能源科技的热点。
一、什么是天然气水合物天然气水合物，是一种以天然气和水形式结合的化合物，也称为天然气冰或脆冰。
它的分子结构是由天然气分子和水分子构成的六边形晶格结构，其中天然气占70%左右，水分子占30%左右。
由于这种化合物在常温常压下呈脆性，有如冰块，因此被称为水合物。
天然气水合物分布广泛，主要分布在浅海和大陆架上，特别是北极地区、南海和日本海等开垦较少的区域。
据估算，全球天然气水合物储量超过14万亿立方米，其中中国的海域储量最高，达3400亿立方米以上，是世界最大的天然气水合物资源国家。
二、天然气水合物研究与开发现状天然气水合物研究和开发虽然起步较晚，但近年来取得了密集的进展。
目前，全球主要的天然气水合物开发国家包括日本、美国、加拿大、印度、中国等。
在日本，多家大型能源公司已经积极投资天然气水合物的开发研究。
日本已经建立了一系列天然气水合物研究机构，主要研究领域包括天然气水合物开采、运输、存储等方面。
美国和加拿大也在积极开展天然气水合物研究工作，主要集中在研究天然气水合物的资源量和开采技术等。
美国已经成立了多个天然气水合物研究中心和联合实验室，而加拿大则在开采海域天然气水合物方面颇具优势。
在印度，天然气水合物研究和开发也备受重视。
印度天然气公司和国家天然气水合物公司联合投资，开展天然气水合物研究和开采工作。
中国也将天然气水合物作为战略能源资源来进行研究开发。
自2013年以来，中国天然气水合物开发基地建设进展迅速，中国海油、中海油、中化集团等多家国内大型能源公司也进行了天然气水合物研究和开发工作。
三、天然气水合物的优缺点与传统燃料相比，天然气水合物具有许多优点。
首先，天然气水合物储量丰富，可作为未来的主要能源资源；其次，天然气水合物燃烧释放出的二氧化碳排放量较低，不会对环境造成较大污染；最后，天然气水合物与液化天然气相比，其产生的碳排放量更少，能源利用效率更高。
天然气水合物开发现状及其环境问题
天然气水合物开发现状及其环境问题最新【精品】范文参考文献专业论文天然气水合物开发现状及其环境问题天然气水合物开发现状及其环境问题摘要：当今世界经济整体都在迅猛发展，随之而来的就是能源紧张以至于枯竭的地步，寻求高效清洁的新能源成为世界各国普遍追求的目标，进而天然气水合物就进入人们的主要关注目标。
天然气水合物是目前世界上没有开发的可利用程度较高的潜在能源，其储藏量相当于全世界汽油和天然气资源的总和。
天然气水合物在全球范围内分布广而储藏量又巨大，本身具有极大的开发前景，被认为是二十一世纪最理想的替代能源。
无可置疑，天然气水合物是一种蕴含巨大价值的潜在能源，虽然天然气水合物的开发处于探索阶段，但是对这种新型能源的研究和开发具有相当大的意义。
关键词：天然气水合物开发现状环境问题有关专家分析判定天然气水合物的形成是由于海洋板块之间的活动造成的。
海洋板块之间相互运动，深海天然气随着板块的裂缝涌上来。
在深海的高压的作用，温度相对较低的海水与之间产生化学反应，进一步形成天然气水合物，也就是所谓的甲烷水合物。
但是由于开发天然气水合物的技术还不是很成熟，在开发的过程中会对环境产生一系列不良的影响，例如全球大气变暖、破坏的海洋生态平衡的和造成海底滑坡等环境问题。
一、对天然气水合物的基本情况天然气水合物的可利用程度较高，而且是清洁新能源，因此，受到各国科学家的普遍关注，对于地球上的天然气水合物的储存也在量一直在讨论之中。
早期科学家们根据天然气水合物形成所需要的条件，进一步来推断天然气水合物储存量，得出的结论就是天然气水合物储存量是全球石化以及天然气资源量的2倍，而且绝大多数分布在海洋之中。
近年来在全球范围内实施海洋探索计划，有关研究者对天然气水合物储存量重新做了评估，评估表明，最新估算的储存量比早期的结论减少了将近一半。
尽管是这样，天然气水合物的储存量还是很丰富的。
资料表明，目前全球范围内的天然气水合物保守估计的储最新【精品】范文参考文献专业论文存量与油气资源的总储量基本一样，由此可知，天然气水合物的储存量是令人惊喜的，在未来的能源结构中天然气水合物将占据很大的比例，成为能源主要的来源。
全球及中国天然气水合物开发现状分析
全球及中国天然气水合物开发现状分析一、全球天然气水合物试采现状分析天然气水合物（Natural Gas Hydrate，NGH）是水和甲烷气体形成的非化学计量性笼状晶体物质。
它的形成不仅需要时间和空间，还需要气源、水以及低温和高压的条件，因而主要在冻土层以下和海底陆坡生成。
其在自然界中大量存在且分布广泛，已在全球的79个国家超过230个区域发现天然气水合物。
目前国际上先后在俄罗斯麦索雅哈、加拿大马更些三角洲、中国祁连山、美国阿拉斯加北坡冻土区和日本南海海槽、中国南海神狐地区进行过开采试验。
2020年，中国进行了第2次试采，使用了包括水平井+降压法等在内的一系列先进技术。
此次试采创造了产气总量86.14×104m3、日均产气量2.87×104m3两项世界纪录，实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越。
二、中国天然气水合物开采现状分析目前已在中国南海、东海及青藏高原发现天然气水合物样品5处，发现地质、地球物理、地球化学等赋存标志7处，并在其他地区发现一系列异常标志。
天然气水合物资源量是指地层(沉积物)中所蕴藏的水合物资源总量，不管发现与否以及能否被开发利用。
依据工作程度可将资源量分成已发现资源量和待发现资源量两部分，并可进一步细分成潜在资源量、理论资源量、推测资源量、推定资源量、可采资源量和探明资源量等。
储量则指经过合理评价得出的有经济开发价值的天然气水合物量，依地质工作程度可细分成推测储量、推定储量、可采储量和探明储量等。
三、中国天然气水合物开采技术现状分析目前，中国海域天然气水合物开采技术包括降压法、原位破碎抽取法、CO2置换法、加热法及注入抑制剂等，其中降压法和原位破碎抽取法是主要研究方向，试采试验都取得较好效果。
目前，国内外海域天然气水合物开采技术均未成熟，普遍存在单井产量低、开采成本过高、开采效率低等问题，难以支撑商业化开采，各种天然气水合物开采方式的优缺点对比如下：四、中国深海水合物开发理论与技术趋势海洋水合物开发作为国家能源重大发展战略，不仅是国家经济社会发展的重大现实需求，也是能源发展方式转变的重大现实需求，其开采技术具有意义重大和难度巨大的双重属性，在国家层面具有战略性和革命性特征，在技术层面具有前沿性和竞争性特点。
天然气水合物开采技术研究进展
天然气水合物开采技术研究进展天然气水合物是指天然气和水分子在高压、低温下形成的结晶体，是天然气的一种新形式。
天然气水合物的丰富储量和广泛分布，在能源领域具有非常重要的战略意义。
目前，天然气水合物开采技术研究已经取得了一些进展，本文将从四个方面进行分析。
一、天然气水合物开采技术研究现状天然气水合物开采技术一直是石油天然气领域的研究焦点，当前主要包括以下方面：1、水合物钻探技术：研究水合物在钻探过程中的动力学行为和物理性质，并开发出适合于水合物探测的传感器、仪器等设备。
2、水合物开采技术：通过人工或自然措施改变温度、压力、浓度等环境因素，使水合物分解，达到开采目的。
3、水合物输送技术：在水合物开采后，需要将天然气输送到加工厂进行加工处理，目前研究正在进行中。
4、水合物加工技术：水合物加工技术是将开采的水合物转换成生产能用的商品气体，主要涉及水合物裂解、去除杂质、压缩储存等方面。
二、天然气水合物开采技术研究现状目前，世界各国均在加速水合物开采技术的探索，例如日本在2013年成功进行了深层水合物开采实验，韩国也在2016年成功进行了大规模天然气水合物探测试验。
而我国则于2017年成功进行了天然气水合物试采。
在这些实践中，研究者们不断探索优化开采技术，提高开采效率。
1、温度管理技术天然气水合物开采需要在压力较高的环境下进行，为使水合物分解，需要通过温度管理技术来控制水合物的热解温度。
目前，研究者们主要通过水淬、电热、压缩利用等方法来达到控制温度的目的。
2、压裂技术在水合物开采过程中，如果仅仅靠温度变化来改变水合物体积、压力，开采效率较低。
因此，需要依托压裂技术，通过向水合物区域注入压缩空气、水等物质来达到改变水合物体积的目的。
3、高效减阻剂技术在输送天然气的过程中，水合物会因发生极性相互作用而粘附在输送管道及設备表面，严重影响输送效率。
高效减阻剂技术可将水合物与管道表面分离，提高天然气输送效率。
三、天然气水合物开采技术成果目前，天然气水合物开采的有效储量还未被准确评估。
天然气水合物开采现状与挑战
天然气水合物开采现状与挑战天然气水合物是一种新型的天然能源资源，被广泛认为是未来能源领域的重要矿产资源。
它是天然气与水分子在适当的压力和温度条件下结合形成的晶体固态物质，通常存在于深海和极低温环境中。
天然气水合物的开采虽然面临着诸多挑战，但随着技术的发展和能源需求的增长，对天然气水合物的开采和利用持续增加。
天然气水合物的开采现状可以说还处于起步阶段。
目前，全球已探明的天然气水合物资源主要分布在北极、南海、日本海和美国海域等地。
其中，日本和美国是天然气水合物研究和开发最为活跃的国家之一。
日本是全球天然气水合物储量最丰富的国家，而美国则以其海洋天然气水合物研究领域的先进技术而闻名。
另外，中国也积极参与天然气水合物的研究和开发，目前已取得一些重要进展。
然而，天然气水合物的开采面临着许多挑战。
首先，天然气水合物的开采技术相对复杂，需要克服高压高温环境、海底条件限制等问题。
其次，天然气水合物属于深海开采，需要投入巨大资金和海洋工程技术。
此外，天然气水合物的开采过程中可能释放大量的甲烷气体，该气体是一种强效温室气体，对气候变化具有重要影响。
同时，天然气水合物的开采还需面对国际海洋法的约束和保护环境的责任。
为了克服这些挑战，科学界和工业界已经展开了广泛的研究和创新。
一方面，各国加大了沿海天然气水合物的勘探和开发投入，加快了技术的发展和成熟度。
例如，日本开展了亚洲首个海上天然气水合物试采，取得了一定的成果。
美国则在开发海洋天然气水合物方面进行了大规模的研究和示范项目。
另一方面，研究人员也在努力寻找更有效的开采技术和解决方案。
比如，通过改良气体吸附剂、超临界水煮法等技术，以提高天然气水合物的开采效率。
此外，国际合作也是解决天然气水合物开采挑战的重要途径。
各国可以分享经验、互相学习，共同应对开采过程中遇到的技术和环境问题。
在此基础上，建立公平和可持续发展的国际规则，保护海洋环境和资源，确保天然气水合物的可持续开发和利用。
天然气水合物开发的现状与前景展望
天然气水合物开发的现状与前景展望天然气水合物是一种新兴的能源，被认为是未来能源的主要来源之一。
它是水与天然气分子在高压、低温条件下结合形成的一种物质。
随着石油、天然气等传统能源储量的逐渐枯竭，天然气水合物的开发成为了全球范围内的热门话题。
现在，让我们来了解一下天然气水合物开发的现状和前景。
一、天然气水合物开发的现状天然气水合物作为一种新兴的能源，其开发及利用技术还不够成熟。
目前，全球已确认的天然气水合物储量超过2000亿立方米，而中国拥有的天然气水合物储量更是高达14000亿立方米。
尽管找到了大量的天然气水合物储量，但发展水合物开采技术依然是一个长期的过程。
目前，有关天然气水合物开发的研究主要集中在三个方面：一是开采技术方面，二是运输和储存方面，三是利用技术方面。
在开采技术方面，天然气水合物的开采需要的高压、低温条件给水合物挖掘带来了很大的挑战。
也因此，目前开采技术比较笨拙，成本较高。
但随着技术的不断发展，相信完善的开采技术会降低开采成本，提高生产效率。
在运输和储存方面，为了避免水合物在运输或储存过程中发生变形和解离，需在加压和降温条件下储存和运输。
这也会增加成本。
在利用技术方面，天然气水合物的甲烷含量高，是一种优质的燃料，其燃烧产生的二氧化碳排放量明显少于燃煤燃气等传统燃料。
但是，由于天然气水合物开采技术不成熟，需全方位储存和运输，这也给利用带来了巨大的困难。
二、天然气水合物开发的前景展望天然气水合物开发在全球石油资源日益枯竭的背景下备受关注。
其广阔的开采空间与巨大的储量让人们对其前景充满期待。
首先，天然气水合物的开采效益可想而知。
目前，天然气水合物是人类已知的最大的未被利用的天然气储存库，开采天然气水合物将给全球的能源供应带来巨大的促进作用，解决能源短缺的问题。
而且，天然气水合物的燃烧是无害的，不会对环境造成威胁，符合环保产业发展的要求。
这都为天然气水合物的发展、推广与应用提供了广泛的空间。
天然气水合物开采技术的发展现状
天然气水合物开采技术的发展现状天然气水合物是一种高效利用燃料资源的新兴能源，它的开采技术在我国已有一定的历史。
目前，随着相关技术的不断发展和完善，我国的天然气水合物开采技术也在不断提升，未来的前景十分广阔。
天然气水合物的地质特点天然气水合物是在海洋深处和极地底部的低温高压条件下形成的，通常位于水深500~1000米、海底温度0~10°C的层位。
其形成方式类似于冰结晶，由甲烷、水和少量的其他气体（如二氧化碳、氦、氢等）在适宜的压力和温度下形成晶体状结构。
与天然气和石油相比，天然气水合物的资源规模非常庞大。
据估计，全球天然气水合物储量约为290万亿立方米，相当于传统地下天然气储量的数十倍。
可见，天然气水合物是未来燃料产业的发展方向之一。
国内天然气水合物的开采状况我国的天然气水合物开采工作始于20世纪90年代，主要集中在爱国者海盆、珠江口盆地和南海等地区。
随着国内外相关技术的进步，我国在天然气水合物的开采和利用方面取得了不少进展。
目前，我国已经掌握了一系列天然气水合物的开采技术，包括水平井开采、大规模试采、加热法开采、自然漏气开采等。
其中，水平井开采是一种较为成熟的技术，已经成功应用于我国三江盆地和珠江口盆地的实施试验中。
在实际开采过程中，相应的生产设备也得到了不断的改进和完善。
例如，开采船的设计和制造、海底管线的布设和连接、气液分离和储存设备等，都得到了不断的提升和改善。
未来天然气水合物开采技术的发展趋势随着全球能源需求的不断增长，未来天然气水合物的开采将会成为燃料产业的发展方向之一。
在此过程中，我国需加快技术研究和开发，积极探索更有效、更安全的开采技术。
一方面，我国可以进一步完善水平井的开采技术，并深入研究其他开采方法的适用性及可行性。
另一方面，也可以加强配套技术和设备的研发和生产，优化开采流程，提高生产效率和安全性。
未来还有一个重要趋势是实现天然气水合物的太空开采。
由于天然气水合物储量广大而位置分散，因此在上层海洋的开采不太现实。
天然气水合物的研究现状
天然气水合物的研究现状一、引言天然气水合物（气烟团结物）是一种在海洋和极地等寒冷条件下形成的天然气与水分子结合形成的固态物质，被誉为“能源界的黑马”。
天然气水合物有着巨大的储量和潜力，在能源领域具有广泛的应用前景。
二、天然气水合物的形成机理天然气水合物的形成主要是由于天然气在寒冷的海底和土壤中长期存在而形成。
气体分子在寒冷的环境中容易与水分子形成水合物，形成水合物后，则使水合物的晶体结构发生变化，形成具有网络结构的天然气水合物。
三、天然气水合物的储量与分布天然气水合物被认为是未来能源开发的重要方向之一，其储量巨大，被称为气体领域的“碳水化合物”。
据国际能源署评估，全球天然气水合物资源量可达455万亿立方米，相当于标准煤200年的储量。
目前，天然气水合物的主要分布地区在北极、南极、北太平洋和印度洋等区域。
四、天然气水合物的开采技术天然气水合物的开采技术目前还相对不成熟。
目前主要采取的方法是钻井开采，通过钻井、注水、注气等方法将天然气水合物从海底或土壤中开采出来。
五、天然气水合物的应用前景目前天然气水合物的应用前景十分广泛，包括替代煤、替代油、替代石油天然气、替代核能等方面。
此外，天然气水合物还可以用于制氢。
天然气水合物有着巨大的储量和潜力，在未来的能源市场上将具有重要的地位。
六、结语天然气水合物的研究和开发对于我国的能源安全和国民经济发展具有重要的战略意义。
为了推动天然气水合物的开发，中国政府正在积极制定相关政策，为天然气水合物的研究和开发提供支持和保障。
未来天然气水合物必将成为我国能源领域的重要战略资产。
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天然气水合物开采研究现状*吴传芝1,赵克斌1,孙长青1,孙冬胜2,徐旭辉2,陈昕华3,宣玲1(1.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡214151;2.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院,北京100083;3.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院西部分院,乌鲁木齐830011)摘要:随着天然气水合物基础研究的不断深入,天然气水合物开采研究空前活跃。
在技术方法方面,传统的热激发开采法、减压开采法与化学抑制剂注入开采法获得了不断的发展与改进;新型开采技术如CO2置换法与固体开采法引起了学者们的极大关注;最近我国还研制出适合于海洋天然气水合物开采的水力提升法。
在开采研究实践方面,全世界已在3处冻土区进行了天然气水合物试采研究。
介绍了天然气水合物开采技术的研究进展与冻土区天然气水合物试采研究结果,分析了天然气水合物开采研究中可能涉及的环境问题,展现了现阶段天然气水合物开采研究领域的最新成果,总结了这一领域取得的经验与认识,强调了国际天然气水合物开采研究对我国天然气水合物研究的启示。
关键词:天然气水合物;开采技术;开采试验;麦索亚哈气田;M allik地区中图分类号:T E31文献标识码:A文章编号:1000-7849(2008)01-0047-06天然气水合物具有巨大的资源潜能,但只有解决了其开采问题,天然气水合物才能成为一种真正的能源。
近10年来,对天然气水合物研究起步较早的一些国家,明显加速了天然气水合物开采研究的步伐,在开采技术、开采工艺、开采面临的环境问题等方面做了大量工作,并在冻土区进行了天然气水合物开采试验。
我国近年来也已介入天然气水合物开采研究领域,但总体上,国内天然气水合物开采研究才刚刚开始,尚没有进行试采研究。
笔者拟介绍天然气水合物开采技术的发展、试采研究结果与开采涉及的环境问题等内容,展现现阶段世界天然气水合物开采研究领域的最新成果,总结这一研究领域已取得的经验与认识,强调国际天然气水合物开采研究对我国天然气水合物开采研究的启示。
1开采方法的改进与发展天然气水合物是一种由天然气和水组成的亚稳定态矿物,存在于特定的温压条件下。
一旦赋存条件发生变化,天然气水合物藏的相平衡就会被破坏,引起天然气水合物分解。
传统的天然气水合物开采技术就是根据天然气水合物的这种性质而设计的,主要包括热激发开采法、减压开采法与化学试剂注入开采法[1-15]。
随着天然气水合物基础研究的不断深入,近些年又涌现出一些新的开采技术,如CO2置换法与固体开采法等[8,12-13,16-20]。
1.1传统开采方法的改进与技术缺陷(1)热激发开采法热激发开采法是直接对天然气水合物层进行加热,使天然气水合物层的温度超过其平衡温度,从而促使天然气水合物分解为水与天然气的开采方法。
这种方法经历了直接向天然气水合物层中注入热流体加热、火驱法加热、井下电磁加热以及微波加热等发展历程[4-6,8-15]。
热激发开采法可实现循环注热,且作用方式较快。
加热方式的不断改进,促进了热激发开采法的发展。
但这种方法至今尚未很好地解决热利用效率较低的问题,而且只能进行局部加热,因此该方法尚有待进一步完善。
(2)减压开采法减压开采法是一种通过降低压力促使天然气水合物分解的开采方法。
减压途径主要有两种:¹采用低密度泥浆钻井达到减压目的;º当天然气水合物层下方存在游离气或其他流体时,通过泵出天然气水合物层下方的游离气或其他流体来降低天然气水合物层的压力[4,6,8-10,12-13,15]。
减压开采法不需要连续激发,成本较低,适合大面积开采,尤其适用于存在下伏游离气层的天然气水合物藏的开采,是天然气水合物传统开采方法中最有前景的一种技术。
但它对天然气水合物藏的性质有第27卷第1期2008年1月地质科技情报Geolog ical Science and Technolog y InformationVol.27No.1Jan.2008*收稿日期:2007-04-28编辑:禹华珍基金项目:中国石油化工股份有限公司项目/天然气水合物勘探与开发现状调研0(P05072)作者简介:吴传芝(1966)),女,工程师,主要从事油气地球化学勘探领域的科技情报工作。
特殊的要求,只有当天然气水合物藏位于温压平衡边界附近时,减压开采法才具有经济可行性。
(3)化学试剂注入开采法化学试剂注入开采法通过向天然气水合物层中注入某些化学试剂,如盐水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等,破坏天然气水合物藏的相平衡条件,促使天然气水合物分解[4,6,8-10,12-13,15]。
这种方法虽然可降低初期能量输入,但缺陷却很明显,它所需的化学试剂费用昂贵,对天然气水合物层的作用缓慢,而且还会带来一些环境问题,所以,目前对这种方法投入的研究相对较少。
1.2开采新思路的涌现与发展随着天然气水合物开采研究的深入,近10年来涌现出一些新的天然气水合物开采思路。
CO2置换开采法是近期比较热门的研究对象。
这种方法首先由日本研究者提出[16-20],方法依据的仍然是天然气水合物稳定带的压力条件。
在一定的温度条件下,天然气水合物保持稳定需要的压力比CO2水合物更高[13]。
因此在某一特定的压力范围内,天然气水合物会分解,而CO2水合物则易于形成并保持稳定。
如果此时向天然气水合物藏内注入CO2气体,CO2气体就可能与天然气水合物分解出的水生成CO2水合物[13]。
这种作用释放出的热量可使天然气水合物的分解反应得以持续地进行下去。
CO2置换开采法已引起了广泛关注。
美国能源部目前正资助一项/CO2置换开采法0研究项目。
该项目已于2006年4月启动,预计到2008年6月完成。
目标是研制一种二氧化碳与水的乳化装置,从而制造出具有暂时稳定性的二氧化碳-水微乳化溶液。
通过向天然气水合物藏中注入这种微乳化溶液,置换出天然气水合物中的甲烷气体[21]。
另一种开采新思路是固体开采法。
固体开采法最初是直接采集海底固态天然气水合物,将天然气水合物拖至浅水区进行控制性分解[8,12-13,19]。
这种方法进而演化为混合开采法或称矿泥浆开采法。
该方法的具体步骤是,首先促使天然气水合物在原地分解为气液混合相,采集混有气、液、固体水合物的混合泥浆,然后将这种混合泥浆导入海面作业船或生产平台进行处理,促使天然气水合物彻底分解,从而获取天然气[13,19,22]。
近年来,我国加强了天然气水合物开采的研究力度,以中国科学院广州能源研究所为代表的一些机构在海洋天然气水合物开采装置、开采技术方面取得了一些创新性成果。
在2004年研制出天然气水合物一维开采实验模拟系统的基础上,广州能源研究所又研制出国内第一套天然气水合物二维开采实验模拟系统[23-24]。
此外,该所还在海洋天然气水合物固体开采方面获得了几项技术专利[25-26],提出了海洋天然气水合物开采的水力提升法[27]。
水力提升法是利用海底集矿系统对天然气水合物进行原地粉碎,采集含有固、液、气三相的混合物质,由水力提升系统上传到海面作业船上的天然气水合物分解系统,再导入海面高温海水对天然气水合物进行分解。
在上述天然气水合物开采方法中,热激发开采法与减压开采法投入的研究较多,也较为成熟;CO2置换开采法正处于积极的研究之中;随着开采装置的改进,固体开采法也获得了进一步发展。
尽管如此,天然气水合物开采目前还只是具有技术可行性,现阶段天然气水合物开采面临的最大挑战是如何解决经济可行性问题。
2典型开采研究实例天然气水合物试采研究是天然气水合物走向商业开采的必由之路。
从世界范围看,至今已在3个地区进行了天然气水合物试采研究,包括前苏联西西伯利亚的麦索亚哈气田、美国阿拉斯加北部斜坡区以及加拿大西北部麦肯齐三角洲地区。
2.1麦索亚哈气田天然气水合物的开采麦索亚哈气田发现于20世纪60年代末,是第一个也是迄今为止唯一一个对天然气水合物藏进行了商业性开采的气田。
该气田位于前苏联西西伯利亚西北部,气田区常年冻土层厚度大于500m,具有天然气水合物赋存的有利条件。
麦索亚哈气田为常规气田,气田中的天然气透过盖层发生运移,在有利的环境条件下,在气田上方形成了天然气水合物层。
该气田的天然气水合物藏首先是经由减压途径无意中得以开采的。
通过开采天然气水合物藏之下的常规天然气,致使天然气水合物层压力降低,天然气水合物发生分解。
后来,为了促使天然气水合物的进一步分解,维持产气量,特意向天然气水合物藏中注入了甲醇和氯化钙等化学抑制剂。
对麦索亚哈气田的产气量、实际压力变化以及理论压力变化曲线(图1)的分析证实,该气田的天然气水合物藏获得了成功开采。
该气田自1970年1月投产以来,天然气水合物藏的平均压力从7.93 M Pa降到了目前的6.07MPa。
如果天然气水合物未发生分解,则经计算可知,气田压力将会降至3.65 M Pa[28]。
从图1还可看出,自1982年以来,虽然产气量有所变化,但气田压力基本保持恒定。
M a-kogo n等[28]认为这是由于产气量与天然气水合物分解出的天然气量相持平所致。
据估算[28],截止到2004年1月1日,麦索亚哈气田累计产气量的一半以上是天然气水合物分解的产物。
48地质科技情报2008年图1麦索亚哈气田产气量、储层压力随时间的变化[28]Fig.1Ch anges of gas p rodu ction and res ervoir pressurew ith time,M essoyakha Field麦索亚哈气田天然气水合物藏的发现与开采,使人们首次认识到天然气水合物可成为一种天然能源,从此拉开了天然气水合物作为能源研究的序幕。
2.2麦肯齐三角洲地区天然气水合物试采麦肯齐三角洲地区位于加拿大西北部,地处北极寒冷环境,具有天然气水合物生成与保存的有利条件。
该区天然气水合物研究具有悠久的历史。
早在1971~1972年间,在该区钻探常规勘探井M allik L-38井时,偶然于永冻层下800~1100m井段发现了天然气水合物存在的证据[13,29];1998年专为天然气水合物勘探钻探了M allik2L-38井,该井于897~952m井段发现了天然气水合物[13,29-30],并采出了天然气水合物岩心[31]。
2002年,在麦肯齐三角洲地区实施了一项举世关注的天然气水合物试采研究[32-34]。
该项目由加拿大地质调查局、日本石油公团、德国地球科学研究所、美国地质调查局、美国能源部、印度燃气供给公司、印度石油与天然气公司等5个国家9个机构共同参与投资,是该区有史以来的首次天然气水合物开采试验,也是世界上首次这样大规模对天然气水合物进行的国际性合作试采研究。
该区天然气水合物试采研究共钻了3口探井,试采研究井为M allik5L-38井,观察井为M allik 3L-38井和M allik4L-38井。