天然氣水合物的開采技術及其應用(一)
責任編輯:cnlng    瀏覽:6504次    時間: 2009-07-28 18:30:21      

摘要:作為2l世紀最理想的替代能源,天然氣水合物不僅可滿足全球的能源需求,而且可減少CO2的排放量,緩解全球氣候變暖的速度。同時,天然氣水合物的勘探開發本身也將是地質、海洋、深海鉆探、采礦和環境保護等學科與高新技術的綜合應用。 一、賦存形式及能源潛力 飽和的..

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作為2l世紀最理想的替代能源,天然氣水合物不僅可滿足全球的能源需求,而且可減少CO2的排放量,緩解全球氣候變暖的速度。同時,天然氣水合物的勘探開發本身也將是地質、海洋、深海鉆探、采礦和環境保護等學科與高新技術的綜合應用。

    一、賦存形式及能源潛力

亚洲做性视频在线观看    飽和的天然氣水合物的能量密度很大,因為晶體結構迫使甲烷分子相互緊密結合在一起 不論壓力或深度如何變化,水合物的能量密度總是固定的。在一定的壓力一溫度條件下,原生賦存具有經濟潛力的天然氣水合物廣泛分布在永久凍土帶和大陸外部邊緣的淺層沉積物中(圖1)。

    圖1 甲烷水合物和水——冰相圖



    1.海洋中的天然氣水合物

亚洲做性视频在线观看  海洋中的天然氣水合物通常存在于水深500~4000 m(壓力為5~40 MPa)、溫度2.5~25℃ 的環境中。迄今為止,發現最富集的海洋水合物礦床位于沿緊鄰老洋殼的被動大陸邊緣沉積物中,最著名的是美國東南海岸的布萊克外海嶺。對布萊克海嶺的初步評價認為,其中很小的地區所含的甲烷等量于美國數百年來的天然氣用量總和。

    2.永凍層中的天然氣水合物

    永凍層中的天然氣水合物存在于極地的低壓低溫區,在俄羅斯、加拿大和阿拉斯加的陸地及大陸架上均有發現,是以一種永凍的水一冰和水合物的混合物形式存在的。Max等認為,海域永凍層水合物是在陸架暴露出水面時,最近一次冰川作用下形成的,之后在海進期陸架被淹沒。

    3.水合物層之下的常規天然氣藏

亚洲做性视频在线观看    含水合物巖層可對常規油、氣藏起到屏蔽作用,氣水合物層之下往往有大型常規氣藏。與水合物相關的甲烷既可產出于水合物本身,也可圈閉于水合物穩定帶下方。圈閉于天然氣水合物帶的常規天然氣或石油比包含于氣水合物中的非常規天然氣在目前更具經濟價值。


    二、水合物的開采技術

    1.減壓法

    減壓法是指通過鉆探方法或其他途徑降低水合物層下面的游離氣體聚集層位的平衡壓力,當壓力達到水合物分解壓力時,界面附近的天然氣水合物轉化為氣體和水。降低壓力能達到水合物分解的目的。一般是通過在水合物層之下的游離氣聚集層中“降低”天然氣壓力或形成一個天然氣“囊”(由熱激發或化學試劑作用人為形成),與天然氣接觸的水合物變得不穩定并且分解為天然氣和水。這種技術在西西伯利亞的Messoyhaka氣田得到了應用。

    開采水合物層之下的游離氣是降低儲層壓力的一種有效方法,另外通過調節天然氣的提取速度可以達到控制儲層壓力的目的,進而達到控制水合物分解的效果。
  
亚洲做性视频在线观看    減壓法最大的特點是不需要昂貴的連續激發,因而可能成為今后大規模開采天然氣水合物的有效方法之一。

    2.熱激法

    該方法是指在壓力一定的條件下,注入蒸氣、熱水、熱鹽水或其它熱流體,也可采用開采重油時使用的火驅法或鉆柱加熱器法,對水合物穩定層進行加熱,將設計區段的溫度提高到分解溫度,這一溫度下,所注熱量完全用于水合物的分解作用。再用導管將析出的天然氣收集于貯藏器內或采取采集常規天然氣輸氣管道的方式將其輸送到船載貯藏器。
  這種方法的問題在于儲層和水中的大量熱能損失,效率很低。特別是在永久凍土區,即使利用絕熱管道,永凍層也會降低傳遞給儲集層的有效熱量。如果沒有熱損,注入能量是開發能量的1O 左右;有熱損時,注入能量可能會超過氣體的價值。這種方法非常昂貴,且要求向下注熱和向上采氣同步進行。
亚洲做性视频在线观看  近年來,為了提高熱激法的效率,人們采用了井下加熱技術,井下電磁加熱方法就是其中之一。實踐證明電磁加熱法是一種比常規開采技術更為有效的方法,其在開采重油方面已顯示出它的有效性,該方法的使用將會給熱激法帶來不錯的前景。

 

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