《天然氣水合物》PPT課件

天然氣水合物,（一）、簡介（二）、開采方法,天然氣水合物NaturalGasHydrate,定義：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）下由水和天然氣組成的類冰的、非化學(xué)計(jì)量的、籠形結(jié)晶化合物（Clathrate）基本特征（1）一種固態(tài)結(jié)晶物（2）外觀象雪或松散的冰（3）遇火即可燃燒，故又稱“可燃冰”。（4）比水輕，而重于烴類液體，密度一般在0.8-1.0g/cm3之間，除熱膨脹和熱傳導(dǎo)性質(zhì)外，光譜性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)等同冰相似,天然氣水合物NaturalGasHydrate,它可用MnH2O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?dú)怏w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（MethaneHydrate）。,氣體水合物,水-水：氫鍵(hydrogenbond)水分子“籠子(cavity)”,氣體分子：CH4,C2H4,C2H6,C3H8,Ne,Ar,Kr,Xe,N2,H2S,CO2,天然氣水合物的發(fā)現(xiàn),1810:發(fā)現(xiàn)氣體水合現(xiàn)象1930-1940：天然氣的管線中常有甲烷氣水包合物的結(jié)晶阻礙傳輸1964：西伯利亞凍原區(qū)首次發(fā)現(xiàn)自然的甲烷氣水包合物1977：大西洋的震測探勘也發(fā)現(xiàn)深海的富含甲烷氣水包合物的巖層2000之后：致力于甲烷氣水包合物的研究,天然氣水合物的開采,基本原理：由于天然氣水合物在常溫常壓下不穩(wěn)定，因此可利用各種手段將其分解成水和天然氣，然后對天然氣進(jìn)行氣體開采。,天然氣水合物開采方法,注熱開采法直接對天然氣水合物層進(jìn)行加熱,使天然氣水合物層的溫度超過其平衡溫度,從而促使天然氣水合物分解為水與天然氣的開采方法。,天然氣水合物開采方法,注熱開采法這種方法發(fā)展很快，加熱方式不斷改進(jìn)直接注入熱流體加熱火驅(qū)法加熱井下電磁加熱微波加熱特點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)循環(huán)注熱作用方式快。缺點(diǎn)：需要消耗大量能量熱利用效率較低只能進(jìn)行局部加熱因此該方法尚有待進(jìn)一步完善。,天然氣水合物開采方法,減壓開采減壓途徑主要有兩種:采用低密度泥漿鉆井達(dá)到減壓目的;當(dāng)天然氣水合物層下方存在游離氣或其他流體時(shí),通過泵出天然氣水合物層下方的游離氣或其他流體來降低天然氣水合物層的壓力。特點(diǎn)：不需要連續(xù)激發(fā),成本較低,適合大面積開采,尤其適用于存在下伏游離氣層的天然氣水合物藏的開采是天然氣水合物傳統(tǒng)開采方法中最有前景的一種技術(shù)。限制條件：對天然氣水合物藏的性質(zhì)有特殊的要求,只有當(dāng)天然氣水合物藏位于溫壓平衡邊界附近時(shí),減壓開采法才具有經(jīng)濟(jì)可行性,天然氣水合物開采方法,化學(xué)試劑注入開采法通過向天然氣水合物層中注入某些化學(xué)試劑,以破壞天然氣水合物藏的相平衡條件,促使天然氣水合物分解。如鹽水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等,天然氣水合物開采方法,化學(xué)試劑注入開采法特點(diǎn)：可降低初期能量輸入所需的化學(xué)試劑費(fèi)用昂貴對天然氣水合物層的作用緩慢還會帶來一些環(huán)境問題目前對這種方法投入的研究相對較少。,天然氣水合物開采方法,CO2置換開采法。這種方法首先由日本研究者提出方法依據(jù)天然氣水合物穩(wěn)定帶的壓力條件,天然氣水合物開采方法,CO2置換開采法在一定的溫度條件下,天然氣水合物保持穩(wěn)定需要的壓力比CO2水合物更高在某一特定的壓力范圍內(nèi),天然氣水合物會分解,而CO2水合物則易于形成并保持穩(wěn)定。天然氣水合物分解吸熱CO2水合物形成放熱這種作用釋放出的熱量可使天然氣水合物的分解反應(yīng)得以持續(xù)地進(jìn)行下去。,我國水合物技術(shù)進(jìn)展,2006年8月，中國宣布，未來10年，中國將投入8億元進(jìn)行“可燃冰”的勘探研究，預(yù)計(jì)2020年進(jìn)行試開采。樂觀估計(jì)，中國在30年內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)“可燃冰”的商業(yè)開發(fā)。中國