第一篇:天然氣水合物論文
淺析天然氣水合物
油氣儲運09-1
杜小均
2009440128
序號:2 摘要:本文分別介紹了天然氣水合物作為能源的重要意義以及存在的開采技術(shù)問題,以及天然氣水合物生成和分解可能造成的危害以及防止危害發(fā)生的措施。關(guān)鍵詞:天然氣水合物
生成意義
危害
天然氣水合物是在一定溫度和壓力條件下,含水天然氣生成的水與烴類氣體的結(jié)晶體,外表類似致密的雪,是一種籠形晶狀包絡(luò)物,義稱“可燃冰”。
形成天然氣水合物的條件;(1)必要條件:氣體處于水汽的飽和或則過飽和狀態(tài)并存在游離水。有足夠高的壓力和足夠低的溫度。(2)輔助條件:壓力的脈動,氣體的高速流動,因流向突變產(chǎn)生的攪動,水合物的晶種的存在及晶種停留在特定物理位置如彎頭,孔板,閥門等。1天然氣水合物作為能源的重要意義
天然氣水合物是全球第二大碳儲庫,僅次于碳酸鹽巖,其蘊藏的天然氣資源潛力巨大。據(jù)保守估算,1立方米可燃冰可轉(zhuǎn)化為164立方米的天然氣和0.8立方米的。燃燒后只生成水和二氧化碳,對環(huán)境污染小。據(jù)專家估計,全世界石油總儲量在2700億噸到6500億噸之間。按照目前的消耗速度,再有50-60年,全世界的石油資源將消耗殆盡。海底可燃冰分布的范圍約4000萬立方米,占海洋總面積的10%,據(jù)保守統(tǒng)計,全世界海底天然氣水合物中儲存的甲烷總量約為1.8億億立方米,約合1.1億萬噸。海底可燃冰的儲量可夠人類使用1000年。
作為新型的高效清潔能源,天然氣水合物具有廣闊的開發(fā)前景,據(jù)估計,目前至少有30多個國家和地區(qū)針對天然氣水合物進行了調(diào)查和研究,有相當(dāng)?shù)耐度肭胰〉昧酥卮蟮陌l(fā)現(xiàn)。1960年,前蘇聯(lián)在西伯利亞發(fā)現(xiàn)了第一個可燃冰氣藏,并于1969年投入開發(fā),采氣14年,總采氣50.17億立方米。美國于1969年開始實施可燃冰調(diào)查。1998年,把可燃冰作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略能源列入國家級長遠計劃,計劃到2015年進行商業(yè)性試開采。日本關(guān)注可燃冰是在1992年,目前,已基本完成周邊海域的可燃冰調(diào)查與評價,鉆探了7口探井,圈定了12塊礦集區(qū),并成功取得可燃冰樣本。它的目標是在2012年進行商業(yè)性試開采。加拿大、印度、韓國、挪威也各自制定了研究計劃。“可燃冰”的取樣和探礦上,我國從1999年起開始實質(zhì)性的調(diào)查和研究,雖比美、日等國起步晚、水平低,但近年來基礎(chǔ)研究進步很快,我國已在南海北部陸坡、南沙海槽和東海陸坡等地發(fā)現(xiàn)“可燃冰”存在的證據(jù)。發(fā)改委的報告稱,目前僅在南海北部估計的“可燃冰”儲量,就相當(dāng)于中國陸上石油總量的50%左右,預(yù)計可在2010~2015年試開采。2開采天然氣水合物存在的問題
眾多的優(yōu)點和巨大的儲量,讓人們對“可燃冰”的應(yīng)用前景充滿期待,但從目前的情況看,實現(xiàn)“可燃冰”的商業(yè)開發(fā),最少要解決兩個瓶頸問題。
一是技術(shù)關(guān)。開采“可燃冰”最大的難點是保證井底穩(wěn)定和甲烷氣不泄漏、不引發(fā)溫室效應(yīng)。天然“可燃冰”呈固態(tài)埋藏于海底的巖石中,不管是勘探還是開發(fā),最終都需要通過鉆探來實現(xiàn)目標,一方面需要深水作業(yè),對技術(shù)要求很高,另一方面,“可燃冰”遇減壓便會迅速分解,如果處理不當(dāng),或者“可燃冰”礦藏受到破壞,都會導(dǎo)致甲烷氣體的大量泄漏,加劇全球溫室效應(yīng)。此外,海底開采還可能破壞地殼穩(wěn)定和平衡,造成大陸架邊緣動蕩而引發(fā)海底塌方,甚至導(dǎo)致海嘯。
目前世界上許多國家都在研究開采方法??茖W(xué)家們提出的開采方案主要有三種。第一種是熱解法,使其由固態(tài)分解出甲烷蒸汽,但如何布設(shè)管道并高效收集是難以解決的問題。第二種是降壓法,利用核輻射效應(yīng)使其分解,但也面臨著布設(shè)管道和收集的難題。第三種是置換法,設(shè)想將二氧化碳液化注入“天燃冰”儲層,用二氧化碳將甲烷分子置換出來。
二是成本關(guān)。美國和日本的研究表明,目前“可燃冰”開采成本高達200美元/立方米,按照每立方米“可燃冰”釋放的能量相當(dāng)于180立方米天然氣計算,折合成本達到每立方米1美元以上,而國內(nèi)天然氣的開采成本不到其八分之一。“可燃冰”成本居高不下的原因,首先是勘探規(guī)模太小,其次是勘探費用高。
由此看來天然氣水合物被真正的廣泛利用還需要一定的時間。3天然氣水合物的危害
天然氣水合物產(chǎn)生和分解都有可能產(chǎn)生災(zāi)害,主要有以下三種災(zāi)害;(1)油氣管道堵塞
天然氣水合物一旦形成后,它與金屬結(jié)合牢固,會減少管道的流通面積,產(chǎn)生節(jié)流加速水合物的進一步形成,進而造成管道,閥門和一些設(shè)備的堵塞,嚴重影響管道的安全運行。我國某長距離輸送管道,在多次投產(chǎn)后出現(xiàn)多系水合物的堵塞,造成很大的經(jīng)濟損失。(2)海底滑坡
在海底,天然氣水合物是及其脆弱的,輕微的溫度增加或壓力釋放都有可能使它失穩(wěn)而產(chǎn)生分解,從而影響海底沉積物的穩(wěn)定性,甚至導(dǎo)致海底滑坡(3)海水毒化
一旦海底天然氣水合物因突發(fā)因素而失穩(wěn)分解,大量的甲烷氣體將進入海水,結(jié)果是海水被還原,造成缺氧環(huán)境,進而引起海洋生物大量死亡,甚至導(dǎo)致生物 事件發(fā)生。地史上不排除這種可能性。4預(yù)防天然氣危害的措施
油氣管道堵塞防治:① 天然氣進入輸氣管道之前應(yīng)進行充分脫水,使天然氣水露點低于管線周圍介質(zhì)最低溫度5~7℃,這是預(yù)防形成水合物及冰堵的根本方法。② 天然氣進入輸氣管道時應(yīng)進行必要的監(jiān)督、檢測,由供氣方定期提供氣質(zhì)化驗單(內(nèi)容有天然氣露點、水分、天然氣成分等),防止水及污物的進入。③ 向輸氣管道中添加化學(xué)反應(yīng)劑,吸收天然氣的水分,降低天然氣的水露點。④ 在輸氣管道的天然氣入口處應(yīng)安裝除液器,并適當(dāng)縮短除液器、分離器排水、排污周期。⑤ 場站的調(diào)壓閥、分離器、除液器等易產(chǎn)生冰堵部位加電伴熱或水加熱。
從以上兩個方面可以看出天然氣水合物的發(fā)現(xiàn)給人類帶來新的希望,具有重要的戰(zhàn)略意義,但是同時天然氣水合物的形成和分解又會造成很大的災(zāi)難。所以我們在開發(fā)利用的同時也應(yīng)高提高技術(shù)防止水合物在管道中形成以及在海底中不被破壞。參考文獻:
梁平王天祥 天然氣集輸技術(shù) 石油工業(yè)出版社 2008年 樊栓獅 天然氣水合物儲存與運輸技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社 2004年 金慶煥 張光學(xué) 楊木壯 天然氣水合物資源概論 科學(xué)出版社 2006年 劉鵬 關(guān)于天然氣水合物開采引發(fā)的海底滑坡的思考 《科協(xié)論壇(下半月)2010
年05期
第二篇:天然氣水合物的研究與開發(fā)論文
作者: 金翔龍.方銀霞(國家海洋局海底科學(xué)重點實驗室)收錄來源: 中國新能源網(wǎng)
【摘要】人類的生存發(fā)展離不開能源。當(dāng)人類學(xué)會使用第一個火種時便開始了能源應(yīng)用的漫長歷史。幾千年來,人類所使用的能源已經(jīng)歷了三代,正在向第四代能源時代邁進。主體能源的更替充分反映出人類社會和經(jīng)濟的進步與發(fā)展。第一代能源為生物質(zhì)材,以薪柴為代表;第二代能源以煤為代表;第三代能源則是石油、天然氣和部分核裂變能源。實際上,第二代和第三代能源是以化石燃料為主體,第四代能源的構(gòu)成將可能是核聚變能、氫能和天然氣水合物。
一、天然氣水合物是人類未來能源的希望
人類的生存發(fā)展離不開能源。當(dāng)人類學(xué)會使用第一個火種時便開始了能源應(yīng)用的漫長歷史。幾千年來,人類所使用的能源已經(jīng)歷了三代,正在向第四代能源時代邁進。主體能源的更替充分反映出人類社會和經(jīng)濟的進步與發(fā)展。第一代能源為生物質(zhì)材,以薪柴為代表;第二代能源以煤為代表;第三代能源則是石油、天然氣和部分核裂變能源。實際上,第二代和第三代能源是以化石燃料為主體,第四代能源的構(gòu)成將可能是核聚變能、氫能和天然氣水合物。
核聚變能主要寄希望于3He,它的資源量雖然在地球上有限(10~15t),但在月球的月壤中卻極為豐富(100-500萬t)。氫能是清潔、高效的理想能源,燃燒耐僅產(chǎn)生水(H2O),并可再生,氫能主要的載體是水,水體占據(jù)著地球表面的2/3以上,蘊藏量大。天然氣水合物的主要成分是甲烷(C4H)和水,甲烷氣燃燒十分干凈,為清潔的綠色能源,其資源量特別巨大,開發(fā)技術(shù)較為現(xiàn)實,有可能成為21世紀的主體能源,是人類第四代能撅的最佳候選。
天然氣水合物(gas hydrate)是一種白色固體結(jié)晶物質(zhì),外形像冰,有極強的燃燒力,可作為上等能源,俗稱為“可燃冰”。天然氣水合物由水分子和燃氣分子構(gòu)戚,外層是水分子格架,核心是燃氣分子(圖1)。燃氣分子可以是低烴分子、二氧化碳或硫化氫,但絕大多數(shù)是低烴類的甲烷分子(C4H),所以天然氣水合物往往稱之為甲烷水合物(methane hydrate)。據(jù)理論計算,1m3的天然氣水合物可釋放出164m3的甲烷氣和0.8m3的水。這種固體水合物只能存在于一定的溫度和壓力條件下,一般它要求溫度低于0~10℃,壓力高于10MPa,一旦溫度升高或壓力降低,甲烷氣則會逸出,固體水合物便趨于崩解。
天然氣水合物往往分布于深水的海底沉積物中或寒冷的永凍±中。埋藏在海底沉積物中的天然氣水合物要求該處海底的水深大于300-500m,依賴巨厚水層的壓力來維持其固體狀態(tài)。但它只可存在于海底之下500m或1000m的范圍以內(nèi),再往深處則由于地?zé)嵘郎仄涔腆w狀態(tài)易遭破壞。儲藏在寒冷永凍土中的天然氣水合物大多分布在四季冰封的極圈范圍以內(nèi)。煤、石油以及與石油有關(guān)的天然氣(高烴天然氣)等含碳能源是地質(zhì)時代生物遺體演變而成的,因此被稱為化石燃料。從含碳量估算,全球天然氣水合物中的含碳總量大約是地球上全部化石燃料的兩倍。因此,據(jù)最保守的統(tǒng)計,全世界海底天然氣水合物中貯存的甲烷總量約為1.8×108億m3,約合11萬億t(11×1012t)。數(shù)冀如此巨大的礦物能源是人類未來動力的希望。
二、天然氣冰合物的研究現(xiàn)狀
1.分布與環(huán)境效應(yīng)
世界上絕大部分的天然氣水合物分布在海洋里,儲存在深水的海底沉積物中,只有極其少數(shù)的天然氣水合物是分布在常年冰凍的陸地上。世界海洋里天然氣水合物的資源量是陸地上的100倍以上。到目前為止,世界上已發(fā)現(xiàn)的海底天然氣水合物主要分布區(qū)有大西洋海域的墨西哥灣、加勒比海、南美東部陸緣、非洲西部陸緣和美國東岸外的布萊克海臺等,西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千島海溝、日本海、四國海槽、日本南海海槽、沖繩海槽、南中國海、蘇拉威西海和新西蘭北部海域等,東太平洋海域的中美海槽、加州濱外、秘魯海槽等,印度洋的阿曼海灣,南極的羅斯海和威德爾海,北極的巴倫支海和波弗特海,以及大陸內(nèi)的黑海與里海等。陸上寒冷永凍土中的天然氣水合物主要分布在西伯利亞、阿拉斯加和加拿大的北極圈內(nèi)。我國最有希望的天然氣水合物儲存區(qū)可能是南海和東海的深水海底。
天然氣水合物固然給人類帶來了新的能源希望,但它也可對全球氣侯和生態(tài)環(huán)境甚至人類的生存環(huán)境造成嚴重的威脅。近年來,人們不斷討論地球大氣層的溫室效應(yīng),認為其造成的異常氣候(全球變暖)和海面上升可能正威脅著人類的生存。主導(dǎo)大氣溫室效應(yīng)的因子,普遍認為是水氣和二氧化碳氣。水氣是大自然循環(huán)中的活躍分子,難以凋控,于是二氧化碳便成為人們嚴重關(guān)注的對象。許多國際會議討論二氧化碳的溫室效應(yīng),并決定限制各國二氧化碳廢氣的排放量。要知遣,當(dāng)前大氣中的二氧化碳氣以每年0.3%的速率在增加,而大氣中的甲烷氣卻以每年0.9%的逮率在更為迅速地增加著。更為重要的是,甲烷氣的溫室效應(yīng)為二氧化碳氣溫室效應(yīng)的20倍。全球海底天然氣水合物中的甲烷總量約為地球大氣中甲烷量的3000倍,這么巨大量的甲烷氣如果釋放,將對全球環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響,嚴重地影響全球的氣候與海平面。
另外,固結(jié)在海底沉積物中的水合物,一旦條件發(fā)生變化,釋出甲烷氣,將會明顯改變海底沉積物的物理性質(zhì)。其后果是降低海底沉積物的工程力學(xué)特性,引發(fā)大規(guī)模的海底滑坡,毀壞一些海底的重要工程設(shè)施,如海底輸電或通信電纜、海洋石油鉆井平臺等。水合物的崩解造成海底滑坡,而海底滑坡又進一步激發(fā)水合物的崩解,如此連鎖反應(yīng),將造成雪崩式的大規(guī)模海底滑坡,并使大量的甲烷氣逸散到大氣中去,造成極大的災(zāi)難與經(jīng)濟損失。
2.全球關(guān)注天然氣水合物研究
基于天然氣水合物是21世紀的重要后續(xù)能源,并可能對人類生存環(huán)境及海底工程設(shè)施產(chǎn)生災(zāi)害性影響,全球科學(xué)家和各國政府都予以高度關(guān)注。早在20世紀30年代,天然氣水合物就在遠東地區(qū)的天然氣輸送管道內(nèi)被發(fā)現(xiàn)。一直到70年代初,蘇聯(lián)學(xué)者論證了自然界有可能存在水合物生成帶,并在陸地凍土帶首先發(fā)現(xiàn)了第一個具有商業(yè)開采價值的麥索亞哈氣田之后,才真正引起世界各國科學(xué)家和政府的重視。后來在深海鉆探計劃(DSDP和大洋鉆探計劃(ODP)中,全球許多海域的海底(如鄂霍克茨海、墨西哥灣、大西洋、北美太平洋一側(cè)和拉丁美洲太平洋一側(cè)的世界海域)都發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物。20世紀80年代以來,美國、日本、俄羅斯、德國、加拿大、挪威、英國及印度等國政府都著手開展天然氣水合物的調(diào)查和研究工作,并從能源戰(zhàn)略儲備角度考慮,紛紛制定作為政府行為的長遠發(fā)展規(guī)劃和實施計劃,將其視為爭奪海洋權(quán)益的重要內(nèi)容。深人開展天然氣水合物研究的熱潮已經(jīng)在全球興起。
美國1994年制訂過《甲烷水合物研究計劃》,稱天然氣水合物是未來世紀的新型能源。1995年,勘查美國東岸大西洋海底的布萊克海臺,首汰證實該處海底的天然氣水合物具有商業(yè)開采價值,并初步估算出該區(qū)水合物的資源量多達100億t,可滿足美國105年的天然氣需要。1999年,美國又制定《國家甲烷水合物多年研究和開發(fā)項目計劃》,預(yù)期可建立天然氣水合物礦床氣體資源評價體系、發(fā)展商業(yè)生產(chǎn)技術(shù),了解和定量評價甲烷水合物在全球碳循環(huán)中的作用及其與全球氣候變化的相關(guān)性,解決水合物工程技術(shù)和海底穩(wěn)定性問題。
日本于1994年制定了龐大的海底天然氣水合物研究計劃,投巨資對日本周邊海域進行大規(guī)模海底天然氣水合物研究,初步估計僅南海海槽處的水合物資源量就可滿足日本100年的能源消耗。1995年,又專門成立天然氣水禽物開發(fā)促進委員會,分別于1997年在阿拉斯加和1999年在日本南海海槽進行了海底水禽物的鉆探試驗。
俄羅斯自20世紀70年代末以來,先后在黑海、里海、白令海、鄂霍茨克海、千島海溝和太平洋西南部等海域進行海底天然氣水合物研究,發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)價值的區(qū)域,近期仍在對巴倫支海和鄂霍茨克海的天然氣水合物進行研究。
聯(lián)邦德國于20世紀80年代與印尼等國對西南太平洋的邊緣海進行過聯(lián)合研究,在莽拉威西海發(fā)現(xiàn)海底天然氣水合物的識別標志。目前,德國正在籌劃大規(guī)模的國家研究計劃,可能計劃與俄羅斯合作研究鄂霍茨克海的海底水合物。
印度科學(xué)與工業(yè)委員會設(shè)有重大研究項目《國家海底天然氣水合物研究計劃》,于1995年開始對印度近海進行海底天然氣水合物研究,現(xiàn)已取得初步的良好結(jié)果。
由于天然氣水合物的資源前景還有待于進一步研究證實,而煤和油氣等常規(guī)能源又能維持一段時期,因此,目前各能源企業(yè)對水合物研究的資金投入還較少主要是各國政府對天然氣水合物研究予以支持。如美國計劃投入.1.5~2億美元,日本在五年計劃中已投入150億日元,印度在1996~2000年間投入5600萬美元。
3.天然氣水合物的開發(fā)技術(shù)
隨著天然氣水合物研究的不斷深人,天然氣水合物相關(guān)技術(shù)的研究和開發(fā)也得到快速的發(fā)展。主要包括以下幾個方面:
地球物理探查技術(shù)、地球化學(xué)探查技術(shù)、鉆孔取樣技術(shù)、資源評價技術(shù)、開采技術(shù)、實驗室模擬技術(shù)和管道中水合物的探測與清除技術(shù)等。地球物理探查技術(shù)包括多道地震反射勘探和測井等方法?,F(xiàn)在主要通過識別地震剖面上因水合物存在而引起的波阻抗反差界面-擬海底反射層BSR(Bottom Simulating Reflector)來判別天然氣水合物的存在及分布。目前正在開發(fā)特殊處理技術(shù),以獲取深水區(qū)淺層高分辨率、高信噪比、高保真的地震數(shù)據(jù),建立巖石物理模型,研究水合物沉積層及下伏游離氣的彈性性質(zhì)與特征,并研究基于矢量波動方程的多彈性參數(shù)疊前正、反演技術(shù),以估算水合物的分布與數(shù)量。
地球化學(xué)探查技術(shù)系利用地球化學(xué)方法探測天然氣水合物的相關(guān)參數(shù)的變化,包括含天然氣水合物沉積物中孔隙水鹽度或氯度的降低,以及水的氧化-還原電位和疏酸鹽含量變低等。同時應(yīng)用海上甲烷現(xiàn)場探測技術(shù),圈定甲烷高濃度區(qū),從而確定天然氣水合物的遠景分布。
鉆孔取樣技術(shù)。由于天然氣水合物特殊的物理學(xué)性質(zhì),當(dāng)鉆孔巖芯提升到常溫常壓的海面時,天然氣水合物可能全部或大部分被分解。為能獲取保持原始壓力和溫度的沉積物巖芯,研制了保真取芯筒來進行天然氣水合物層的取樣。
資源評價技術(shù)。天然氣水合物分布和資源量的估算主要有兩種方法:-是通過地質(zhì)地球物理勘探和鉆探,發(fā)現(xiàn)和取得天然氣水合物層的有關(guān)參數(shù),預(yù)測其分布并計算出資源量;二是通過取得的實際參數(shù)和模擬實驗建立天然氣水合物形成與釋氣的數(shù)學(xué)模型,用數(shù)值模擬方法研究其分布和資源量,同時模擬天然氣水合物生成和娜的動態(tài)過程。
天然氣水合物開采技術(shù)。目前已提出的天然氣水合物開采方法,包括熱激發(fā)法、化學(xué)試劑法和減壓法。熱激發(fā)法就是將蒸氣、熱水或其他熱流體從地面泵人水合物地層,或采用井下加熱技術(shù),使溫度上升,水合物分解而生成天然氣;化學(xué)試劑法是利用化學(xué)試劑改變天然氣水合物的相平衡條件,降低水合物穩(wěn)定程度,引起水合物的分解;減壓法則通過降低壓力達到水合物的分解,再行開采。上述方法中,有些方法進行了小規(guī)模實驗,但生產(chǎn)成本太高,短期內(nèi)還難以投入實際生產(chǎn)。
實驗室模擬技術(shù)。應(yīng)用物理化學(xué)手段,通過改變溫度、壓力、天然氣成分和流體成分等邊界條件,研究天然氣水合物形成和穩(wěn)定分布的條件,以及這些因素對天然氣水合物形成和分解等方面的影響。目前甲烷-純水、甲烷.海水等模擬己取得重要進展,正在進行含沉積物條件下的模擬實驗。
管道中水合物的探測和清除技術(shù)。海底長距離天然氣/凝析液混輸管道輸運壓力一般較高,環(huán)境溫度較低,管內(nèi)極易形成水合物堵塞通道。利用水合物形成的理論模型,計算水合物形成的壓力、溫度和組成條件,判斷管道中是否存在水合物,并研發(fā)出一些阻凝劑清除障礙。
天然氣水合物的開發(fā)還牽涉到許多相關(guān)技術(shù),如儲存與運輸技術(shù)等。由于天然水合物特殊的物理化學(xué)性質(zhì),目前勘探所獲樣品一般都保存在充滿氦氣的低溫封閉容器中。與此同時,天然氣水合物也為解決天然氣運輸提供了一種新的思路。長期以來,天然氣運輸?shù)囊环N常用方法是將其液化,運載到目的地后再將其氣化(LNG法)。目前挪威科學(xué)家開發(fā)出NGH法,將天然氣轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粴馑衔?,在保持天然氣水合物穩(wěn)定的條件下“冷藏”起來運輸,到目的地后再融化成氣。
三、天然氣水合物在中國的資源利用前景
1.天然氣水合物在中國能源結(jié)構(gòu)中的地位
天然氣水合物是石油和常規(guī)天然氣的重要后續(xù)能源。據(jù)美國能源部1988年發(fā)布的國際能源展望報告,世界能源消費在未來20多年里將持續(xù)上升,目前人類每年要燃烷40億t煤、25億t石油,并以每年3%的速度增長,照此下去地球上的煤還可維持二三百年,其他就只有五六十年的用量了。因此各國均將尋找后續(xù)能源列人國家未來能源發(fā)展戰(zhàn)略。
我國的能源資源總量約4萬億t標準煤,居世界第三位,但因人口眾多,人均能源資源占有量仍相對匾乏。我國人口占世界總?cè)丝?1%,已探明的煤炭儲量占世界儲量的11%、原油占2.4%、天然氣僅占1.2%,人均能源資源占有量不到世異平均水平的一半。據(jù)預(yù)測我國到2010年一次性能源消費量預(yù)計將達到19億t標準煤,其中煤炭18億t,石油2.5~2.7億t,天然氣600~1000億m3。而2010年石油產(chǎn)量只有約1.6
第三篇:天然氣水合物項目可行性研究報告
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天然氣水合物項目可行性研究
報告
天然氣水合物(Natural Gas Hydrate,簡稱Gas Hydrate)是分布于深海沉積物或陸域的永久凍土中,由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結(jié)晶物質(zhì)。因其外觀象冰一樣而且遇火即可燃燒,所以又被稱作“可燃冰”或者“固體瓦斯”和“氣冰”。
天然氣水合物(Natural Gas Hydrate,簡稱Gas Hydrate)因其外觀象冰一樣而且遇火即可燃燒,所以又被稱作“可燃冰”或者“固體瓦斯”和“氣冰”。它是在一定條件(合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、PH值等)下由水和天然氣在中高壓和低溫條件下混合時組成的類冰的、非化學(xué)計量的、籠形結(jié)晶化合物(碳的電負性較大,在高壓下能吸引與之相近的氫原子形成氫鍵,構(gòu)成籠狀結(jié)構(gòu))。它可用mCH4·nH2O來表示,m代表水合物中的氣體分子,n為水合指數(shù)(也就是水分子數(shù))。組成天然氣的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成單種或多種天然氣水合物。形成天然氣水合物的主要氣體為甲烷,對甲烷分子含量超過99%的天然氣水合物通常稱為甲烷水合物(Methane Hydrate)。
天然氣水合物在自然界廣泛分布在大陸永久凍土、島嶼的斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內(nèi)陸湖的深水環(huán)境。在標準狀況下,一單位體積的氣水合物分解最多可產(chǎn)報告用途:發(fā)改委立項、政府申請資金、政府申請土地、銀行貸款、境內(nèi)外融資等
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生164單位體積的甲烷氣體,因而其是一種重要的潛在未來資源。
天然氣水合物是20世紀科學(xué)考察中發(fā)現(xiàn)的一種新的礦產(chǎn)資源。它是水和天然氣在高壓和低溫條件下混合時產(chǎn)生的一種固態(tài)物質(zhì),外貌極像冰雪或固體酒精,點火即可燃燒,有“可燃水”、“氣冰”、“固體瓦斯”之稱,被譽為21世紀具有商業(yè)開發(fā)前景的戰(zhàn)略資源,天然氣水合物是一種新型高效能源,其成分與人們平時所使用的天然氣成分相近,但更為純凈,開采時只需將固體的“天然氣水合物”升溫減壓就可釋放出大量的甲烷氣體。
天然氣水合物使用方便,燃燒值高,清潔無污染。據(jù)了解,全球天然氣水合物的儲量是現(xiàn)有天然氣、石油儲量的兩倍,具有廣闊的開發(fā)前景,美國、日本等國均已經(jīng)在各自海域發(fā)現(xiàn)并開采出天然氣水合物,據(jù)測算,中國南海天然氣水合物的資源量為700億噸油當(dāng)量,約相當(dāng)中國目前陸上石油、天然氣資源量總數(shù)的二分之一。
另:提供國家發(fā)改委甲、乙、丙級資質(zhì)
北京智博睿信息咨詢有限公司 004km.cn 004km.cn 可行性研究報告大綱(具體可根據(jù)客戶要求進行調(diào)整)第一章 研究概述 第一節(jié) 研究背景與目標 第二節(jié) 研究的內(nèi)容 第三節(jié) 研究方法
報告用途:發(fā)改委立項、政府申請資金、政府申請土地、銀行貸款、境內(nèi)外融資等
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第四節(jié) 數(shù)據(jù)來源 第五節(jié) 研究結(jié)論
一、市場規(guī)模
二、競爭態(tài)勢
三、行業(yè)投資的熱點
四、行業(yè)項目投資的經(jīng)濟性 第二章 天然氣水合物項目總論 第一節(jié) 天然氣水合物項目背景
一、天然氣水合物項目名稱
二、天然氣水合物項目承辦單位
三、天然氣水合物項目主管部門
四、天然氣水合物項目擬建地區(qū)、地點
五、承擔(dān)可行性研究工作的單位和法人代表
六、研究工作依據(jù)
七、研究工作概況 第二節(jié) 可行性研究結(jié)論
一、市場預(yù)測和項目規(guī)模
二、原材料、燃料和動力供應(yīng)
三、選址
四、天然氣水合物項目工程技術(shù)方案
五、環(huán)境保護
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六、工廠組織及勞動定員
七、天然氣水合物項目建設(shè)進度
八、投資估算和資金籌措
九、天然氣水合物項目財務(wù)和經(jīng)濟評論
十、天然氣水合物項目綜合評價結(jié)論 第三節(jié) 主要技術(shù)經(jīng)濟指標表 第四節(jié) 存在問題及建議
第三章 天然氣水合物項目投資環(huán)境分析 第一節(jié) 社會宏觀環(huán)境分析
第二節(jié) 天然氣水合物項目相關(guān)政策分析
一、國家政策
二、天然氣水合物項目行業(yè)準入政策
三、天然氣水合物項目行業(yè)技術(shù)政策 第三節(jié) 地方政策
第四章 天然氣水合物項目背景和發(fā)展概況 第一節(jié) 天然氣水合物項目提出的背景
一、國家及天然氣水合物項目行業(yè)發(fā)展規(guī)劃
二、天然氣水合物項目發(fā)起人和發(fā)起緣由 第二節(jié) 天然氣水合物項目發(fā)展概況
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一、已進行的調(diào)查研究天然氣水合物項目及其成果
二、試驗試制工作情況
三、廠址初勘和初步測量工作情況
四、天然氣水合物項目建議書的編制、提出及審批過程 第三節(jié) 天然氣水合物項目建設(shè)的必要性
一、現(xiàn)狀與差距
二、發(fā)展趨勢
三、天然氣水合物項目建設(shè)的必要性
四、天然氣水合物項目建設(shè)的可行性 第四節(jié) 投資的必要性
第五章 天然氣水合物項目行業(yè)競爭格局分析 第一節(jié) 國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)狀
一、重點企業(yè)信息
二、企業(yè)地理分布
三、企業(yè)規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)
四、企業(yè)從業(yè)人數(shù)
第二節(jié) 重點區(qū)域企業(yè)特點分析
一、華北區(qū)域
二、東北區(qū)域
三、西北區(qū)域
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四、華東區(qū)域
五、華南區(qū)域
六、西南區(qū)域
七、華中區(qū)域
第三節(jié) 企業(yè)競爭策略分析
一、產(chǎn)品競爭策略
二、價格競爭策略
三、渠道競爭策略
四、銷售競爭策略
五、服務(wù)競爭策略
六、品牌競爭策略
第六章 天然氣水合物項目行業(yè)財務(wù)指標分析參考 第一節(jié) 天然氣水合物項目行業(yè)產(chǎn)銷狀況分析 第二節(jié) 天然氣水合物項目行業(yè)資產(chǎn)負債狀況分析 第三節(jié) 天然氣水合物項目行業(yè)資產(chǎn)運營狀況分析 第四節(jié) 天然氣水合物項目行業(yè)獲利能力分析 第五節(jié) 天然氣水合物項目行業(yè)成本費用分析
第七章 天然氣水合物項目行業(yè)市場分析與建設(shè)規(guī)模
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第一節(jié) 市場調(diào)查
一、擬建 天然氣水合物項目產(chǎn)出物用途調(diào)查
二、產(chǎn)品現(xiàn)有生產(chǎn)能力調(diào)查
三、產(chǎn)品產(chǎn)量及銷售量調(diào)查
四、替代產(chǎn)品調(diào)查
五、產(chǎn)品價格調(diào)查
六、國外市場調(diào)查
第二節(jié) 天然氣水合物項目行業(yè)市場預(yù)測
一、國內(nèi)市場需求預(yù)測
二、產(chǎn)品出口或進口替代分析
三、價格預(yù)測
第三節(jié) 天然氣水合物項目行業(yè)市場推銷戰(zhàn)略
一、推銷方式
二、推銷措施
三、促銷價格制度
四、產(chǎn)品銷售費用預(yù)測
第四節(jié) 天然氣水合物項目產(chǎn)品方案和建設(shè)規(guī)模
一、產(chǎn)品方案
二、建設(shè)規(guī)模
第五節(jié) 天然氣水合物項目產(chǎn)品銷售收入預(yù)測
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第八章 天然氣水合物項目建設(shè)條件與選址方案 第一節(jié) 資源和原材料
一、資源評述
二、原材料及主要輔助材料供應(yīng)
三、需要作生產(chǎn)試驗的原料
第二節(jié) 建設(shè)地區(qū)的選擇
一、自然條件
二、基礎(chǔ)設(shè)施
三、社會經(jīng)濟條件
四、其它應(yīng)考慮的因素 第三節(jié) 廠址選擇
一、廠址多方案比較
二、廠址推薦方案
第九章 天然氣水合物項目應(yīng)用技術(shù)方案 第一節(jié) 天然氣水合物項目組成 第二節(jié) 生產(chǎn)技術(shù)方案
一、產(chǎn)品標準
二、生產(chǎn)方法
三、技術(shù)參數(shù)和工藝流程
四、主要工藝設(shè)備選擇
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五、主要原材料、燃料、動力消耗指標
六、主要生產(chǎn)車間布置方案 第三節(jié) 總平面布置和運輸
一、總平面布置原則
二、廠內(nèi)外運輸方案
三、倉儲方案
四、占地面積及分析 第四節(jié) 土建工程
一、主要建、構(gòu)筑物的建筑特征與結(jié)構(gòu)設(shè)計
二、特殊基礎(chǔ)工程的設(shè)計
三、建筑材料
四、土建工程造價估算 第五節(jié) 其他工程
一、給排水工程
二、動力及公用工程
三、地震設(shè)防
四、生活福利設(shè)施
第十章 天然氣水合物項目環(huán)境保護與勞動安全 第一節(jié) 建設(shè)地區(qū)的環(huán)境現(xiàn)狀
一、天然氣水合物項目的地理位置
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二、地形、地貌、土壤、地質(zhì)、水文、氣象
三、礦藏、森林、草原、水產(chǎn)和野生動物、植物、農(nóng)作物
四、自然保護區(qū)、風(fēng)景游覽區(qū)、名勝古跡、以及重要政治文化設(shè)施
五、現(xiàn)有工礦企業(yè)分布情況
六、生活居住區(qū)分布情況和人口密度、健康狀況、地方病等情況
七、大氣、地下水、地面水的環(huán)境質(zhì)量狀況
八、交通運輸情況
九、其他社會經(jīng)濟活動污染、破壞現(xiàn)狀資料
十、環(huán)保、消防、職業(yè)安全衛(wèi)生和節(jié)能 第二節(jié) 天然氣水合物項目主要污染源和污染物
一、主要污染源
二、主要污染物
第三節(jié) 天然氣水合物項目擬采用的環(huán)境保護標準 第四節(jié) 治理環(huán)境的方案
一、天然氣水合物項目對周圍地區(qū)的地質(zhì)、水文、氣象可能產(chǎn)生的影響
二、天然氣水合物項目對周圍地區(qū)自然資源可能產(chǎn)生的影響
三、天然氣水合物項目對周圍自然保護區(qū)、風(fēng)景游覽區(qū)等可能產(chǎn)生的影響
四、各種污染物最終排放的治理措施和綜合利用方案
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五、綠化措施,包括防護地帶的防護林和建設(shè)區(qū)域的綠化 第五節(jié) 環(huán)境監(jiān)測制度的建議 第六節(jié) 環(huán)境保護投資估算 第七節(jié) 環(huán)境影響評論結(jié)論 第八節(jié) 勞動保護與安全衛(wèi)生
一、生產(chǎn)過程中職業(yè)危害因素的分析
二、職業(yè)安全衛(wèi)生主要設(shè)施
三、勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生機構(gòu)
四、消防措施和設(shè)施方案建議
第十一章 企業(yè)組織和勞動定員 第一節(jié) 企業(yè)組織
一、企業(yè)組織形式
二、企業(yè)工作制度
第二節(jié) 勞動定員和人員培訓(xùn)
一、勞動定員
二、年總工資和職工年平均工資估算
三、人員培訓(xùn)及費用估算
第十二章 天然氣水合物項目實施進度安排 第一節(jié) 天然氣水合物項目實施的各階段
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一、建立 天然氣水合物項目實施管理機構(gòu)
二、資金籌集安排
三、技術(shù)獲得與轉(zhuǎn)讓
四、勘察設(shè)計和設(shè)備訂貨
五、施工準備
六、施工和生產(chǎn)準備
七、竣工驗收
第二節(jié) 天然氣水合物項目實施進度表
一、橫道圖
二、網(wǎng)絡(luò)圖
第三節(jié) 天然氣水合物項目實施費用
一、建設(shè)單位管理費
二、生產(chǎn)籌備費
三、生產(chǎn)職工培訓(xùn)費
四、辦公和生活家具購置費
五、勘察設(shè)計費
六、其它應(yīng)支付的費用
第十三章 投資估算與資金籌措 第一節(jié) 天然氣水合物項目總投資估算
一、固定資產(chǎn)投資總額
二、流動資金估算
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第二節(jié) 資金籌措
一、資金來源
二、天然氣水合物項目籌資方案 第三節(jié) 投資使用計劃
一、投資使用計劃
二、借款償還計劃
第十四章 財務(wù)與敏感性分析 第一節(jié) 生產(chǎn)成本和銷售收入估算
一、生產(chǎn)總成本估算
二、單位成本
三、銷售收入估算 第二節(jié) 財務(wù)評價 第三節(jié) 國民經(jīng)濟評價 第四節(jié) 不確定性分析
第五節(jié) 社會效益和社會影響分析
一、天然氣水合物項目對國家政治和社會穩(wěn)定的影響
二、天然氣水合物項目與當(dāng)?shù)乜萍?、文化發(fā)展水平的相互適應(yīng)性
三、天然氣水合物項目與當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施發(fā)展水平的相互適應(yīng)性
四、天然氣水合物項目與當(dāng)?shù)鼐用竦淖诮?、民族?xí)慣的相互適應(yīng)性
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五、天然氣水合物項目對合理利用自然資源的影響
六、天然氣水合物項目的國防效益或影響
七、對保護環(huán)境和生態(tài)平衡的影響
第十五章 天然氣水合物項目不確定性及風(fēng)險分析 第一節(jié) 建設(shè)和開發(fā)風(fēng)險 第二節(jié) 市場和運營風(fēng)險 第三節(jié) 金融風(fēng)險 第四節(jié) 政治風(fēng)險 第五節(jié) 法律風(fēng)險 第六節(jié) 環(huán)境風(fēng)險 第七節(jié) 技術(shù)風(fēng)險
第十六章 天然氣水合物項目行業(yè)發(fā)展趨勢分析
第一節(jié) 我國天然氣水合物項目行業(yè)發(fā)展的主要問題及對策研究
一、我國天然氣水合物項目行業(yè)發(fā)展的主要問題
二、促進天然氣水合物項目行業(yè)發(fā)展的對策 第二節(jié) 我國天然氣水合物項目行業(yè)發(fā)展趨勢分析 第三節(jié) 天然氣水合物項目行業(yè)投資機會及發(fā)展戰(zhàn)略分析
一、天然氣水合物項目行業(yè)投資機會分析
二、天然氣水合物項目行業(yè)總體發(fā)展戰(zhàn)略分析
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第四節(jié) 我國 天然氣水合物項目行業(yè)投資風(fēng)險
一、政策風(fēng)險
二、環(huán)境因素
三、市場風(fēng)險
四、天然氣水合物項目行業(yè)投資風(fēng)險的規(guī)避及對策
第十七章 天然氣水合物項目可行性研究結(jié)論與建議 第一節(jié) 結(jié)論與建議
一、對推薦的擬建方案的結(jié)論性意見
二、對主要的對比方案進行說明
三、對可行性研究中尚未解決的主要問題提出解決辦法和建議
四、對應(yīng)修改的主要問題進行說明,提出修改意見
五、對不可行的項目,提出不可行的主要問題及處理意見
六、可行性研究中主要爭議問題的結(jié)論
第二節(jié) 我國天然氣水合物項目行業(yè)未來發(fā)展及投資可行性結(jié)論及建議
第十八章 財務(wù)報表 第一節(jié) 資產(chǎn)負債表 第二節(jié) 投資受益分析表 第三節(jié) 損益表
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第十九章 天然氣水合物項目投資可行性報告附件 1、天然氣水合物項目位置圖 2、主要工藝技術(shù)流程圖 3、主辦單位近5 年的財務(wù)報表、天然氣水合物項目所需成果轉(zhuǎn)讓協(xié)議及成果鑒定 5、天然氣水合物項目總平面布置圖 6、主要土建工程的平面圖 7、主要技術(shù)經(jīng)濟指標摘要表 8、天然氣水合物項目投資概算表 9、經(jīng)濟評價類基本報表與輔助報表 10、現(xiàn)金流量表 11、現(xiàn)金流量表 12、損益表、資金來源與運用表 14、資產(chǎn)負債表 15、財務(wù)外匯平衡表 16、固定資產(chǎn)投資估算表 17、流動資金估算表 18、投資計劃與資金籌措表 19、單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本估算表
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北京智博睿信息咨詢有限公司 004km.cn、固定資產(chǎn)折舊費估算表 21、總成本費用估算表、產(chǎn)品銷售(營業(yè))收入和銷售稅金及附加估算表
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第四篇:天然氣水合物典型特征綜述修改
摘要:概述國內(nèi)外天然氣水合調(diào)查研究的勘探進展情況,詳細地介紹判識天然氣水合物的地球物理和地球化學(xué)特征。
關(guān)鍵詞:天然氣水合物;現(xiàn)狀;特征
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引言
我們通常將天然氣水合物也叫做“氣體水合物”,是因為它是天然氣在地底低溫、高壓的自然環(huán)境下,與水分子相結(jié)合,形成的固體結(jié)晶。由于甲烷是天然氣的主要成分,所以也可以把天然氣水合物叫做甲烷水合物。其實,在自然界它還有一個很有詩意的名字,叫“可燃冰”,這主要是因為它的外形就像是冰一樣,但是可以點燃。從化學(xué)結(jié)構(gòu)的角度看,天然氣水合物是甲烷等可燃氣體分子外面包裹著類似多面體網(wǎng)格狀的水分子。天然氣水合物是一種新型能源,它在地球上儲量非常之大,大約有兩千多萬億立方米,比全球的煤炭、石油和天然氣的總儲量之和還要多,可以為人類提供幾百年的能能源需要,具有非常大的開發(fā)潛力。在能源危機越來越嚴重的今天,天然氣水合物受到世界各國的高度關(guān)注,越來越多的國家開始著手調(diào)查和研究怎么利用這種新型能源。
國內(nèi)外天然氣水合物勘探現(xiàn)狀
1.1國外天然氣水合物勘探歷史及現(xiàn)狀
1965年在俄羅斯西西伯利亞的麥索亞哈油氣田的永久凍土層首次發(fā)現(xiàn)天然的氣體水合物。之后不到十年時間,北美的阿拉斯加和馬更些三角洲等地油氣田也相繼發(fā)現(xiàn)了大量的氣體水合物。與此同時,美國科學(xué)家也在研究海底地震的時候,在布萊克海嶺發(fā)現(xiàn)了海底有可疑反射層。1979年,在中美洲海槽危地馬拉,由國際深海鉆探計劃組織并鉆出的巖心中,也發(fā)現(xiàn)了氣體水合物的存在。這是在海底第一次發(fā)現(xiàn)這種礦產(chǎn)。從此以后,各種海洋鉆探機構(gòu)及組織開始將海底氣體水合物的尋找及研究列為重要課題,并且在太平洋許多區(qū)域都有所發(fā)現(xiàn),例如,在日本海東北部的奧尻脊、秘魯——智利海溝、墨西哥灣、布萊克海嶺、中國南海海槽等地相機發(fā)現(xiàn)了“似海底反射層”(簡稱BSR)或者是氣體水合物。上世紀八十年代,德國開始著手進行氣體水合物的相關(guān)調(diào)查,以海洋地學(xué)研究中心和聯(lián)邦地學(xué)與資源研究中心組成的合作團體,進行了一些地震氣球物理或者是地球氣體調(diào)查等研究項目。隨著各國科學(xué)家的不懈努力,現(xiàn)在全球已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過80處水合物疑似埋藏或藏礦點。從上世紀九十年代中期開始,德、美、日、印等國開始投入巨資進行水合物的大規(guī)??碧脚c開發(fā)研究,其他國家也不甘落后,俄國、加拿大、比利時、澳大利亞、挪威、英國、法國、韓國等國家也積極制定計劃并參與到相關(guān)研究中來。
1.2國內(nèi)天然氣水合物勘探歷史及現(xiàn)狀
中國關(guān)于天然氣水合物的研究也是從實驗室開始,再慢慢擴展到勘探與調(diào)查方面的,這個歷程與國外的基本一致。1999年,中國正式啟動天然氣水合物的調(diào)查及相關(guān)研究項目,在此之前的1995年,大洋礦產(chǎn)研究開發(fā)協(xié)會就曾設(shè)立了中國第一個天然氣水合物資源領(lǐng)域的研究課題,即“西太平洋氣體水合物找礦前景與方法”,中國地質(zhì)科學(xué)院下屬的礦產(chǎn)資源研究所承擔(dān)這個課題的主要工作,并于1997年取得出色成果。根據(jù)這個研究課題得出的結(jié)論,中國國土資源部即原國家地礦部于當(dāng)年設(shè)立了關(guān)于中國海域氣體水合物勘測研究的項目,1998年,國家863計劃開始將海底氣體水合物的勘探與開采技術(shù)作為一項重點工作來抓,中國地科院、中科院、廣州海洋地質(zhì)局、地球物理研究所等科研單位共同預(yù)測評價了我國近海氣體水合物的儲藏、勘測及開發(fā)前景等問題,為中國正式開展氣體水合物的調(diào)查研究奠定了基礎(chǔ)。
識別天然氣水合物的標志特征
2.1地球物理標志
2.1.1
海底模擬反射層(Bottom
Similating,Reflector,簡稱
BSR),也叫“似海底反射層”,是因為水合物礦產(chǎn)帶的地震波反射狀況與海底反射狀況大致相同,反射面與海底大致平行。這是氣體水合物存在的基本特征。但是在運用BSR來勘測發(fā)現(xiàn)天然氣水合物的時候要認清以下幾點:首先,BSR的存在并不能說明天然氣水合物就一定存在,它們之間沒有完全的對應(yīng)關(guān)系;其次,由于海底構(gòu)造、沉積等作用的影響,及沉積物含碳量或者是氣體水合物的儲量等因素的不同,只有在天然氣水合物的含量超過20%,并且在水合物低層下還有不低于10%的游離氣低層的條件下,才能通過地震剖面發(fā)現(xiàn)BSR;第三,海底構(gòu)造抬升以及沉積速率、含碳量和水合物含量都會影響B(tài)SR的形成與效果。
2.1.2
振幅暗點
我們將水合物膠結(jié)層的振幅“消隱”稱為振幅暗點,這種現(xiàn)象是水合物存在的第二個基本特征。在海底沉積物中,如果還有天然氣水合物,地震波穿過低層時,水合物的膠結(jié)作用會明顯減弱聲阻抗差異,就會形成振幅暗點的現(xiàn)象。沉積物和水合物在海底低層相對均勻,就會使BSR上出現(xiàn)振幅暗點,如果這一現(xiàn)象連續(xù)出現(xiàn),則形成空白反射,形成空白帶。它具有以下兩個特征,一是與正常的地震記錄相比,反射振幅要相對較低;二是與一般的海底沉積物相比,空白帶的沉積物層速相對較高。
2.1.3速度反轉(zhuǎn)
地震波在穿過水合物膠結(jié)層傳向BSR以下的沉積層時,速度會突然變小,這種現(xiàn)象稱為速度反轉(zhuǎn),它是天然氣水合物存在的第三個基本特征。
2.2地球化學(xué)
2.2.1直接識別標志
a氣體地球化學(xué)分析。
根據(jù)設(shè)立在東海深水海域的90個站位提供的數(shù)據(jù),按照甲烷測定值的不同將它們分為以下四類:甲烷測定值<100μL/kg為區(qū)域背景組;甲烷測定值在100~300μL/kg之間為異常組;甲烷測定值在300~500μL/kg之間為高異常組;甲烷測定值>500μL/kg為特高異常組。以熱液活動區(qū)將沖繩海槽劃分為南北兩個區(qū)域,南區(qū)異常級別的站位近70%,高異?;蛱馗弋惓U疚挥?0%,而北區(qū)異常組站位僅為少數(shù)。也就是南區(qū)比北區(qū)形成天然氣水合物的可能性更大。
b海面增溫異常掃描
當(dāng)海底低層出現(xiàn)瞬間構(gòu)造運動,氣體水合物或者普通油氣會因外部環(huán)境的突然變化而發(fā)生分解,可燃氣體會擴散致海面,然后在地球電場或者太陽光的作用下出現(xiàn)異常增溫現(xiàn)象。地球資源衛(wèi)星或者是氣象衛(wèi)星在太空中通過紅外熱成像技術(shù)可以及時記錄大氣溫度的變化,為探索海底的可燃性氣體提供依據(jù),進而幫助海底氣體水合物的發(fā)現(xiàn)與研究。利于天然氣水合物儲藏帶的范圍測定。
2.2.2間接識別標志
a
孔隙水中氯離子濃度異常
淺層沉積物中孔隙水Cl-濃度增高,水合物附近孔隙水Cl-濃度反而降低。水合物在形成時會出現(xiàn)排鹽效應(yīng),分解時會稀釋。而這種現(xiàn)象可以導(dǎo)致淺表層沉積物孔隙水Cl-出現(xiàn)質(zhì)量和濃度的異?,F(xiàn)象。在南海的兩個處于BSR區(qū)域中的站位,Cl-質(zhì)量濃度出現(xiàn)高異常。這些異?,F(xiàn)象都可能是天然氣水合物分解引起的。也預(yù)示著這些區(qū)域可能是天然氣水合物高儲藏區(qū)。
b
孔隙水中SO42-濃度異常
SO42-離子濃度隨深度增加而降低。在一些海域,由于CH4滲透活動強,空隙中的SO42-被甲烷的缺氧氧化迅速消耗。沉積物越深,SO42-的濃度就越低,這種活動會一直持續(xù)到硫酸鹽甲烷交接帶消耗完畢為止。
3結(jié)論
筆者總結(jié)了這些天然氣水合物的典型的地球物理和地球化學(xué)特征,也許單個的特征不能完全證明是水合物引起的,我們可以結(jié)合多方面的特征來綜合判斷識別天然氣水合物。
第五篇:天然氣水合物資源開發(fā)現(xiàn)狀及最新進展
天然氣水合物資源開發(fā)現(xiàn)狀及最新進展
中國新能源網(wǎng) | 2009-3-3 9:57:00 | 新能源論壇 | 我要供稿
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摘要:天然氣水合物是20世紀發(fā)現(xiàn)的一種新型后備能源,被喻為21世紀石油天然氣的理想替代資源,是目前地球上尚未開發(fā)的最大未知能源庫。本文介紹了天然氣水合物的開發(fā) 歷程、資源狀況、現(xiàn)有的開發(fā)技術(shù)方法與發(fā)展趨勢,同時也總結(jié)了天然氣水合物開發(fā)領(lǐng)域取得最新成果和認識。最后得出天然氣水合物的研究方向,并建議廣泛的參與國際合作。
關(guān)鍵詞: 開發(fā)天然氣水合物 資源現(xiàn)狀 開發(fā)技術(shù) 最新進展
一、天然氣水合物開發(fā)歷程
天然氣水合物是以甲烷CH4為主的氣態(tài)烴類物質(zhì)(含少量CO2、H2S等非烴分子)充填或被束縛在籠狀水分子結(jié)構(gòu)中形成的冰晶狀化合物,是在高壓、低溫條件下形成的。它是繼煤、石油和天然氣等能源之后的一種潛在的新型能源,廣泛存在于溝盆體系、陸坡體系、邊緣海盆陸緣和北極地區(qū)的永久凍土區(qū)。
20世紀60年代初,前蘇聯(lián)借助地球物理方法首次在西伯利亞永凍層中發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物,隨后美、加在加拉斯加北坡、馬更些三角洲凍土帶相繼發(fā)現(xiàn)了大規(guī)模的水合物礦藏。70年代初英國地調(diào)所科學(xué)家在美國東海岸大陸邊緣所進行的地震探測中發(fā)現(xiàn)了“似海底反射層”(Bottom Similating Reflector,英文稱BSR)。緊接著于1974年又在深海鉆探巖芯中獲取天然氣水合物樣品并釋放出大量甲烷,證實了“似海底反射”與天然氣水含物有關(guān)。70年代和80年代,深海鉆探計劃(DSI)和大洋鉆探計劃(ODP)陸續(xù)實施,在全球多處海底發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物,大規(guī)模的國際合作相繼開展,天然氣水合物研究以及綜合普查勘探工作進人全面發(fā)展階段。1991年美國能源部組織召開“美國國家天然氣水合物學(xué)術(shù)討論會”。1995年冬ODP64航次在大西洋西部布萊克海臺組織了專門的天然氣水合物調(diào)查,打了一系列深海鉆孔,首次證明天然氣水會物廣泛分布,肯定其具有商業(yè)開發(fā)的價值。同時指出天然氣水會物礦層之下的游離氣也具有經(jīng)濟意義。如今,新技術(shù)、新方法的大量應(yīng)用使天然氣水合物的研究朝著更全面、更精深的方向發(fā)展。
二、天然氣水合物資源現(xiàn)狀 1.天然氣水合物儲量
圖1 世界有機碳分布(單位:1015噸)
天然氣水合物資源總估算值的差別非常大,從標準溫度壓力下的1×1015立方米到5×1015立方米 ,再到21×1015立方米。這遠比常規(guī)天然氣資源的總估算值(57×1013立方米)大得多。天然氣水合物估算值為天然氣地質(zhì)儲量值,實際產(chǎn)量僅僅是這一數(shù)量的百分之幾。但是,天然氣的可能生產(chǎn)量仍然會高于常規(guī)天然氣資源的產(chǎn)量(如圖1)。目前各國科學(xué)家對全球天然氣水合物資源量較為一致的評價為2×1016,是剩余天然氣儲量(156×1014m3)的136倍。2.天然氣水合物產(chǎn)量 目前,除了小型現(xiàn)場試驗之外,唯一實現(xiàn)開采的是俄羅斯的麥索亞哈天然氣水合物氣田,所以未來的產(chǎn)量尚不確定。但是由于水合物礦藏自身的厚度非常的大(可達幾百米),全世界甲烷水合物潛在產(chǎn)量將非??捎^。
參與試驗性開采比較積極的國家有日本、加拿大、美國、德國和印度等。依據(jù)近年來試驗性開采的成果和今后的技術(shù)進步看,在2015~2020年發(fā)達國家實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模開采水合物在技術(shù)上是可行的,但實現(xiàn)商業(yè)開采則值得探討。
3.天然氣水合物資源分布
已發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物主要存在于世界范圍內(nèi)的溝盆體系、陸坡體系、邊緣海盆陸緣,尤其是與泥火山、熱水活動、鹽泥底辟及大型斷裂構(gòu)造有關(guān)的深海盆地中,可能還包括擴張盆地(圖2)和北極地區(qū)的永久凍土區(qū)。大西洋的85%、太平洋的95%、印度洋的96%的地區(qū)中含有天然氣水合物,且主要分布于洋底之下200~600米的深度范圍。
圖2全球天然氣水合物分布
(1)海洋中的分布
目前,世界已調(diào)查發(fā)現(xiàn)并圈定有天然氣水合物的海域主要分布在西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千島海溝、沖繩海槽、日本海、四國海槽、南海海槽、蘇拉威西海、新西蘭北島;東太平洋海域的中美海槽、北加利福尼亞-俄勒岡濱外、秘魯海槽;大西洋海域的美國東海岸外布萊克海臺、墨西哥灣、加勒比海、南美東海岸外陸緣、非洲西西海岸海域;印度洋的阿曼海灣;北極的巴倫支海和波弗特海;南極的羅斯海和威德爾海,以及黑海與里海等。中國在西沙海槽、東沙陸坡、臺灣西南陸坡、沖繩海槽、南海北部等區(qū)域也發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物的大量地球物理與地球化學(xué)證據(jù)。
目前世界這些海域內(nèi)有88處直接或間接發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物,其中26處巖芯見到天然氣水合物, 62處見到有天然氣水合物地震標志的似海底反射(BSR),許多地方見有生物及碳酸鹽結(jié)殼標志。
(2)大陸中的分布
全球天然氣水合物在大陸主要分布于阿拉斯加北坡、加拿大馬更些三角洲等地(詳見表1)。有調(diào)查證據(jù)顯示,中國青藏高原永久凍土帶區(qū)域也可能蘊藏著大量的天然氣水合物資源。
表1 全球天然氣水合物在大陸的主要分布地點
三、天然氣水合物開發(fā)技術(shù)與方法
從20世紀60年代蘇聯(lián)發(fā)現(xiàn)麥索雅哈氣田至今,天然氣水合物的開發(fā)思路基本上都是首先考慮如何使蘊藏在沉積物中的天然氣水合物分解,然后再將天然氣采至地面。一般來說,人為地打破天然氣水合物穩(wěn)定存在的溫度壓力條件,造成其分解,是目前開發(fā)天然氣水合物中甲烷資源的主要方法。現(xiàn)階段提出的方法可以歸為這么幾類:加熱法、降壓法、添加化學(xué)劑法、驅(qū)替法、綜合法等
1.加熱法
將蒸汽、熱水、熱鹽水或其它熱流體從地面泵入水合物地層,也可采用開采重油時使用的火驅(qū)法,總之只要能促使溫度上升達到水合物分解的方法都可稱為熱激發(fā)法。熱開采技術(shù)的主要不足是會造成大量的熱損失,效率很低。特別是在永久凍土區(qū),即使利用絕熱管道,永凍層也會降低傳遞給儲層的有效熱量。在熱刺激模型中,水合物產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)控制技術(shù)有兩種:(1)用熱水或蒸汽循環(huán)注入預(yù)熱井。通過數(shù)值實驗表明:水合物的儲層最小應(yīng)有15%的孔隙度,厚度應(yīng)有7.5 cm。如果注射液的溫度為340 K~395 K之間,則可滿足其經(jīng)濟可行性的需要。
(2)利用電磁或微波等直接加熱。為了更有效利用熱能,可在井下安裝加熱裝置,設(shè)備較復(fù)雜,也可利用微波加熱,通過波導(dǎo)將微波導(dǎo)入井底,直接加熱水合物或水。
圖3 加熱法開采天然氣水合物
近年來,在用加熱法開采稠油時,為了提高加熱效率,采用井下裝置加熱技術(shù),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(guī)開采技術(shù)更為有效的方法。這種方法就是在垂直(或水平)井中沿井的延伸方向在緊鄰天然氣水合物帶的上下層內(nèi)(或天然氣水合物層內(nèi))放入不同的電極,再通以交變電流直接對儲層進行加熱。電磁熱還很好地降低了流體的粘度,促進了氣體的流動。Islam進行的模擬計算結(jié)果表明,利用該方法分解水合物是可行的。
2.降壓法 通過降低壓力而使天然氣水合物穩(wěn)定的相平衡曲線移動,從而達到促使水合物分解的目的。一般是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空腔(可由熱激發(fā)或化學(xué)試劑作用人為形成),使與天然氣接觸的水合物變得不穩(wěn)定并且分解為天然氣和水。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(diào)節(jié)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。減壓法最大的特點是不需要昂貴的連續(xù)激發(fā),因而其可能成為今后大規(guī)模開采天然氣水合物的有效方法之一。但是,單使用減壓法開采天然氣是很慢的,是一種弱化被動式開采。
研究者認為,當(dāng)水合物層下面存在自由氣藏時,降壓開采是最有效的方法。前蘇聯(lián)麥索雅哈氣田的開采實踐即證明了這一點。
3.添加化學(xué)劑法
某些化學(xué)劑,如鹽水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等可以改變水合物形成的相平衡條件,降低水合物穩(wěn)定的溫度。當(dāng)將上述化學(xué)劑從井孔泵入后,就會引起天然氣水合物的分解。添加化學(xué)劑法較加熱法作用緩慢,但確有降低初始能源輸入的優(yōu)點,其最大缺點是費用太高。
4.其他方法
近期有學(xué)者提出用CO2置換開采,用壓力將相平衡壓力較低,更容易形成水合物的CO2通入天然氣水合物儲層,通過形成二氧化碳水合物放出的熱量來分解天然氣水合物,同時可以用來處理工業(yè)排放的CO2。
也有人提出直接在井底放一個高溫催化爐,把甲烷催化成一氧化碳和氫氣,利用放出的熱量來分解水合物。
除了以上常見的開發(fā)方法,一種新的天然氣水合物開發(fā)方法是在深海使天然氣水合物顆?;?或?qū)⑻烊粴馑衔镅b入一種可膨脹的軟式氣袋(其內(nèi)部保持天然氣水合物穩(wěn)定所需要的溫度壓力條件)中,再用潛水艇把天然氣水合物拖到大陸架附近的淺水地區(qū),在那里,天然氣水合物能夠緩慢地分解,產(chǎn)生燃料和水。最近,日本學(xué)者用試驗證實了將空氣中的CO2分離與天然氣水合物開發(fā)相結(jié)合的可能性。
從方法的使用來看,單單采用某一種方法來開采天然氣水合物是不經(jīng)濟的,只有結(jié)合不同方法的優(yōu)點才能達到對水合物的有效開采。例如將降壓法和熱開采技術(shù)結(jié)合使用,即先用熱激發(fā)法分解天然氣水合物,后用降壓法提取游離氣體(如圖4),這樣取得的效果可能會更好一些。
圖4 綜合法開采天然氣水合物
四、天然氣水合物開發(fā)技術(shù)新進展
20世紀中后期特別是進人21世紀以來,世界天然氣水合物研發(fā)取得了一系列新進展和技術(shù)進步,主要有:①一些國家開始執(zhí)行新一輪國家計劃,以《大洋鉆井計劃》水合物調(diào)查為代表的國際合作項目完成,其他國際合作項目亦成績斐然,水合物國際學(xué)術(shù)交流活動日益頻繁,文獻量逐年增多;②加拿大麥肯齊三角洲Mallik3IJ-38,Mallik4L-38和MallikSIJ-38井組完成了永久凍土帶水合物的試驗性開采(旨在解決每口井的水合物氣采收率,每口井的產(chǎn)量,開采成本和水合物氣價等問題),日本和美國制定了明確的商業(yè)開采時間表,并著手進行海洋水合物試驗性開采;③水合物地質(zhì)學(xué)和地球化學(xué)研究在氣源、運移和成藏模式上有新發(fā)現(xiàn)和新見地,高分辨率三維地震勘探和其他新的地球物理調(diào)查技術(shù)確定井位的成功率提高,鉆井取樣技術(shù)趨于成熟;⑤在室內(nèi)實驗?zāi)M和陸上永凍土區(qū)開采試驗(包括鉆井、試井、測井和完井試驗)基礎(chǔ)上,海洋水合物工業(yè)開采技術(shù)將接受海底條件的檢驗和進一步積累經(jīng)驗。
在描述和討論了天然氣水合物開發(fā)領(lǐng)域的最新發(fā)展和成果,如果天然氣水合物受降壓或增溫的影響,在溫度不穩(wěn)定的情況下,水合物會分解為氣和水。若天然氣水合物在粗粒沉積物孔隙內(nèi),井筒周圍降壓會造成水合物分解,釋放出來的氣體會流經(jīng)多孔介質(zhì),流到井筒,最后到達地面設(shè)施。水合物生產(chǎn)甲烷的技術(shù)有可能是從常規(guī)油氣生產(chǎn)技術(shù)直接改進而得。沒有人通過水合物礦藏生產(chǎn)能力的長期測試來探明甲烷量,大部分水合物礦藏的大小和地質(zhì)環(huán)境也尚未界定。但是,阿拉斯加和加拿大北極現(xiàn)場進行的小型流動測試以及對這些己確定礦藏的模擬說明,運用改進的常規(guī)天然氣生產(chǎn)技術(shù)可從水合物中生產(chǎn)甲烷。
在甲烷從下伏沉積物上升至海底的區(qū)域,天然氣水合物可能也會在海底形成礦藏。這些礦藏不會被認為是潛在的商業(yè)來源,因為它們是化合性生物群落的主體。開采海底礦藏的主要障礙是在收集這些漂浮塊體的過程中甲炕有被釋放到空氣中的危險。
以下是最近國外的相關(guān)試驗和研究項目進展:
1.阿拉斯加北坡生產(chǎn)試驗
2007年美國能源部(DOE)與英國石油公司(BP)合作鉆了一口垂直參數(shù)井,用于驗證地震預(yù)測并采集巖心和地球物理測井資料供分析和模擬所用。從此井中采出了130米含有天然氣水合物的巖心。含有水合物區(qū)域的水合物飽和度達到孔隙體積的75%。天然氣水合物飽和度隨著砂粒質(zhì)量的不同而不同,砂層越干凈,水合物飽和度越高。采集了一整套裸眼井地球物理測井曲線,并在兩個含水合物地區(qū)進行了壓降測試。壓降測試結(jié)果表明氣體流動以及地層的迅速冷卻與水合物分解的氣體有關(guān)。計劃大概在2009年在此處進行長期的生產(chǎn)測試。
2.墨西哥灣地震預(yù)測技術(shù)試驗
2001年,為了了解天然生成的天然氣水合物如何圈閉淺層油氣,以及如何影響北墨西哥灣的海底穩(wěn)定性,美國能源部與雪佛龍石油技術(shù)公司以及其他公司、學(xué)術(shù)機構(gòu)聯(lián)合啟動了一項工業(yè)聯(lián)合項目。墨西哥灣是一個主要的油氣生產(chǎn)區(qū)域,行業(yè)與政府管理者需要了解水合物對海底穩(wěn)定性的影響以及對鉆井、生產(chǎn)與油氣管道的潛在影響。此項研究所獲得的大部分信息也適用于水合物中潛在甲烷的生產(chǎn)。事實上,自從2005年,此項目己經(jīng)將其研究重點轉(zhuǎn)移到了墨西哥灣大型水合物礦藏的探測、量化以及其潛在的產(chǎn)量上。
含有天然氣水合物區(qū)域的井筒穩(wěn)定性可能會遭到破壞,因為鉆井的熱量和鉆井液的循環(huán)可能會加劇水合物的分解。盡管水合物穩(wěn)定區(qū)暴露了許多天,但2005年墨西哥灣的井沒有出現(xiàn)任何井筒問題。鉆井證實了井筒穩(wěn)定模型的正確性,此模型用于預(yù)測鉆井之前的情況。
圖5 2005年能源部工業(yè)聯(lián)合項目在墨西哥灣 所鉆天然氣水合物井的位置
(圖片來自美國地質(zhì)調(diào)查所)2005年,為了獲取地球物理測井曲線或巖心, 在墨西哥灣的兩個地方---keathley峽谷151區(qū)塊與Atwater山谷13和14區(qū)塊---約1300米水深處鉆了七口井。在常規(guī)三維地震基礎(chǔ)上,這些井的資料證實了對甲烷水合物地點的預(yù)測。由于目標地點為解決海底穩(wěn)定問題的區(qū)域,所以選擇了水合物飽和度較低的區(qū)域,一般低于孔隙體積的20%。飽和度這樣低可能沒有產(chǎn)量,因此沒有進行壓降試井。為了2008-2009年的鉆井地球物理測井和取心,2007年此項目對墨西哥灣天然氣水合物礦藏高度集中的地方進行了評估。如果選定了適合的礦藏,在未來的幾年中會進行生產(chǎn)測試。
3.生產(chǎn)模擬與油藏模擬
所謂油藏模擬是指根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)(如壓力下降或熱力增產(chǎn)措施)運用計算機對儲層流體流動建模。由于沒有進行大型生產(chǎn)試驗,在不需要精確技術(shù)的情況下,油藏模擬是當(dāng)前評估未來天然氣水合物礦藏產(chǎn)能、未來研究與發(fā)展直接經(jīng)費支出的最佳技術(shù)。天然氣水合物油藏模擬軟件可模擬含水合物地質(zhì)系統(tǒng),評價永凍層與海洋環(huán)境下水合物的開采策略,包括熱力增產(chǎn)措施、降壓法以及緩凝劑誘發(fā)增強分解。
美國勞倫斯伯克利國家實驗室最近完成了天然氣水合物儲層的模擬,包括低濃度沉積物與高飽和度海相砂巖。研究成果表明擴散型低濃度沉積物沒有生產(chǎn)潛力,但高濃度沉積物可能有較高的生產(chǎn)能力。
一般通過評估油藏模擬軟件的儲層歷史動態(tài)擬合能力來評價它們的準確性。由于沒有用作測試實例的天然氣水合物歷史產(chǎn)量,于是通過對比幾個模擬軟件對相同數(shù)據(jù)集的反應(yīng)來評價和改進它們。本次所使用的計算機模擬程序為:TOUGH+/ HYDRATE,由美國能源部/勞倫斯伯克利國家實驗室開發(fā):MH-21水合物模擬軟件,由國家先進工業(yè)科技協(xié)會、日本石油工程有限公司與東京大學(xué)開發(fā):STOMFHYD,由位于費爾班克斯的阿拉斯加大學(xué)石油工程系開發(fā)以及用于天然氣水合物且經(jīng)過改進的CMG STARS,由英國石油公司、卡爾加里大學(xué)與阿拉斯加一費爾班克斯大學(xué)開發(fā)。
4.Mallik地區(qū)的開采試驗
Mallik地區(qū)的天然氣水合物礦床富集度極高,由于賦存狀態(tài)非常之好,其周圍環(huán)境都未發(fā)生變化。2003年12月,在日本千葉城舉行的題為“From Mallik to the Future”的研討會上,公布了人們期待已久的關(guān)于2002年Mallik研究計劃的資料:水合物變成真正資源的可能性增大;減壓法比另外兩種方法簡單得多;把熱水或熱流注入地層的方法在其次;把諸如甲醇這樣的化學(xué)物質(zhì)注入地層的方法居末位。
5.美國加快天然氣水合物的研究
目前,美國能源部下屬的國家能源技術(shù)實驗室(NETL)對天然氣水合物的研究開始逐漸轉(zhuǎn)移到了如何從北極地區(qū)水合物氣藏中開發(fā)天然氣和安全的鉆井的方向上來。由NETL牽頭,聯(lián)合BP阿拉斯加勘探公司和USGS,一同在阿拉斯加北部對天然氣水合物分布情況進行了勘探,分析水合物的特性、儲量和研究商業(yè)性開采的可行性。2007年2月,在Milne Point區(qū)域完成了一口試驗井,獲得的數(shù)據(jù)顯示,在阿拉斯加北坡永凍層下的沉積物中,可以進行安全有效的作業(yè),并獲得了甲烷水合物沉積的綜合資料,在技術(shù)上實現(xiàn)了三項重要的突破:
在北坡水合物氣藏中首次通過降壓采集到天然氣水合物的樣品;對水合物氣藏首次進行壓降反應(yīng)裸眼測試;首次應(yīng)用可回收繩索連續(xù)取心,取心率達到了85%。
研究人員將利用收集到的信息,對含水合物砂巖的潛在產(chǎn)能進行一系列長期的生產(chǎn)測試,在深海區(qū)域,NETL將繼續(xù)引導(dǎo)和支持多個全球鉆井和取心計劃。主要目的是為了分析天然氣水合物的成因和分布區(qū)域;測試對預(yù)鉆區(qū)域認識和分析的效果。
五、結(jié)論與認識
盡管對天然氣水合物物理性質(zhì)和開發(fā)的研究已經(jīng)取得了很大的進展,但仍需進行天然氣水合物的資源特征、生產(chǎn)開發(fā)、對環(huán)境的影響、安全性和海底穩(wěn)定性等方面的研究,并需要進行大型生產(chǎn)測試,用以決定此資源是否能夠供人們高效益的大規(guī)模開采。進行國際項目合作是進行此類費用高昂且比較復(fù)雜研究的最有效方法。