海洋天然气水合物降压开采装备现状与技术探讨 被引量：4

1

作者 万春燕 张贺恩 +4 位作者 李磊 陈才虎 高妍 邸建伟 朱煜鑫 《石油机械》 北大核心 2024年第10期83-90,共8页

在南海神狐海域采用降压法成功实施了2次天然气水合物试采,在深水浅软地层水合物钻采技术上取得了多项重大技术突破,但仍面临单井产量低、开采配套装备复杂及经济适用性弱等问题。为了配套神狐海域第3次降压法试采开采方案,系统梳理了... 在南海神狐海域采用降压法成功实施了2次天然气水合物试采,在深水浅软地层水合物钻采技术上取得了多项重大技术突破,但仍面临单井产量低、开采配套装备复杂及经济适用性弱等问题。为了配套神狐海域第3次降压法试采开采方案,系统梳理了降压法开采技术对开采装备的影响因素,对比分析了常规油气开采的水下采油树结构适应性,提出了一套适用于深水天然气水合物开采的水下卧式采气树关键技术理论;形成的“一体式”集成化采气树本体、双穿越结构水下穿越器、失效安全型液控水下阀门及驱动器、复合电液控制系统等技术,可满足海洋天然气水合物开发装备质量轻、水合物二次结冰封堵干预、井下作业工况监测和远程控制等要求。所得结果可为海洋天然气水合物长期稳定、可控开采的配套装备开发提供借鉴。 展开更多

关键词 神狐海域 海洋天然气水合物 降压开采 关键技术与装备 水下采气树

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于机器学习方法的海洋天然气水合物水平井降压开采模拟—优化耦合模型 被引量：12

2

作者 辛欣 王海彬 +5 位作者 罗建男 于涵 袁益龙 夏盈莉 朱慧星 陈强 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期149-158,共10页

由天然气水合物(以下简称水合物)开采引起的含水合物沉积层力学变形问题不能被忽视,因其直接威胁到海域水合物的安全开采。为了找到甲烷累计产气量最优值与地层稳定性的关系,基于机器学习方法形成模拟-优化耦合技术,构建起水合物降压开... 由天然气水合物(以下简称水合物)开采引起的含水合物沉积层力学变形问题不能被忽视,因其直接威胁到海域水合物的安全开采。为了找到甲烷累计产气量最优值与地层稳定性的关系,基于机器学习方法形成模拟-优化耦合技术,构建起水合物降压开采传热-流动-力学数值模拟模型、可以替代数值模拟模型的机器学习模型和以甲烷累计产气量最优为目标的混合整数非线性规划优化模型;在此基础上,选取南海北部神狐海域厚层Ⅱ类水合物藏W11站位为研究对象,获得了海底面沉降量约束下的水合物储层甲烷累计产气量及相对应的最优开采方案参数。研究结果表明:①模拟-优化耦合技术的关键是机器学习方法的运用,基于径向基函数人工神经网络方法而建立的替代模型计算精度较高,可以替代模拟模型来确定输入输出变量的关系,从而摆脱既定方案的限制,找到全局最优解;②模拟-优化耦合技术可以解决受含水合物沉积层力学响应特征影响的水合物开采方案优选问题,根据试采工程安全要求改变海底面沉降量最大允许值,可以计算得到相应的甲烷累计产气量,以及降压幅度、开采时间、井位布置、水平井段长度等最优开采方案参数;③随着最大允许沉降量增大,甲烷累计产气量增大,二者满足正相关关系;④海底面沉降量随着开采时间增长而增大,也随降压幅度增大而增大;⑤水合物开采引起海底面沉降主要发生在开采初期,为了获得较高甲烷累计产气量及较小海底面沉降量最大允许值,在开采初期必须减小降压幅度。结论认为,所形成的模拟-优化耦合技术适用性强,可以为水合物安全、高效规模化开采方案的制订提供支撑。 展开更多

关键词 海洋天然气水合物 地层稳定性 数值模拟 机器学习 混合整数 优化模型 开采方案制订 水平井

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋天然气水合物的模拟实验研究现状 被引量：8

3

作者 刘昌岭 业渝光 +1 位作者 张剑 刁少波 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期201-206,211,共7页

综述了国内外海洋天然气水合物的模拟实验研究成果及进展,介绍了海洋天然气水合物生成过程中除温度和压力外的各种影响因素及其实验技术,重点讨论了海洋天然气水合物模拟实验研究的实验装置和各种探测技术。引用文献27篇。

关键词 海洋天然气水合物 探测技术 沉积物 模拟实验

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋天然气水合物元素地球化学异常的实验研究 被引量：7

4

作者 刘昌岭 陈敏 业渝光 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期96-100,共5页

海洋天然气水合物在生成过程中会引起周围沉积物孔隙水中元素地球化学异常, 这些异常是指示天然气水合物存在的重要标志。在自制的实验装置上, 模拟了海洋天然气水合物的生成过程, 对海水中各离子浓度的变化进行了初步研究。结果表明: ... 海洋天然气水合物在生成过程中会引起周围沉积物孔隙水中元素地球化学异常, 这些异常是指示天然气水合物存在的重要标志。在自制的实验装置上, 模拟了海洋天然气水合物的生成过程, 对海水中各离子浓度的变化进行了初步研究。结果表明: 在不同的反应条件下, 水合物的生成对各离子浓度变化的影响不同。压力越大, 耗气量越大, 生成水合物的量就大、纯度高, 其排盐效应也较强, 导致海水溶液中离子浓度的增高, 而水合物中离子含量却呈降低趋势。 展开更多

关键词 海洋天然气水合物 地球化学异常 离子浓度 实验装置

在线阅读 下载PDF 职称材料

水深对海洋天然气水合物双BSR的控制作用 被引量：3

5

作者 龚建明 李慧君 +3 位作者 张莉 闫桂京 杨艳秋 张剑 《海洋地质动态》 北大核心 2010年第7期7-11,共5页

通过对海洋天然气水合物双BSR控制因素的了解,结合南海实际情况,认为双BSR主要存在于生物气和热解气气源充足的海区。按照Sloan的CSMHYD程序分别计算了不同盐度、不同水深条件下双BSR之间的厚度差,结果发现沉积物盐度的影响作用较小,而... 通过对海洋天然气水合物双BSR控制因素的了解,结合南海实际情况,认为双BSR主要存在于生物气和热解气气源充足的海区。按照Sloan的CSMHYD程序分别计算了不同盐度、不同水深条件下双BSR之间的厚度差,结果发现沉积物盐度的影响作用较小,而水深的影响作用较大,表现为双BSR之间的厚度差随水深的增加而减小,因此,推测水深是控制双BSR分布的一个重要因素。 展开更多

关键词 水深 双BSR 海洋天然气水合物

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋天然气水合物分解过程中其上部地层稳定性分析 被引量：2

6

作者 窦斌 高辉 +2 位作者 范彬彬 任垒 蒋国盛 《海洋地质前沿》 2012年第12期30-34,共5页

在有覆盖层的海洋天然气水合物开采过程中,由于水合物分解引起上部地层应力重新分布可能导致上部地层蠕变、坍塌、滑坡、套管变形及井口安全等事故。以海洋天然气水合物沉积层具有覆盖地层为例,利用静力学理论建立了采用控压法开采海洋... 在有覆盖层的海洋天然气水合物开采过程中,由于水合物分解引起上部地层应力重新分布可能导致上部地层蠕变、坍塌、滑坡、套管变形及井口安全等事故。以海洋天然气水合物沉积层具有覆盖地层为例,利用静力学理论建立了采用控压法开采海洋天然气水合物时上部地层物性参数、井筒压力及天然气水合物分解后地层剩余支撑力之间的力学稳定性模型。从理论上讲:当K>1时,上部地层稳定;当K<1时,上部地层失稳。该力学模型可对海洋天然气水合物开采井设计及安全开采具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 海洋天然气水合物 控制压力 物性参数 数学模型 稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋天然气水合物储层特性及其资源量评价方法 被引量：10

7

作者 刘昌岭 孙运宝 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期44-57,共14页

天然气水合物资源开发的前提条件是准确评价其资源量,而正确理解天然气水合物储层特性是准确评价其资源量的基础。天然气水合物的含量及其赋存形态是影响储层特性的主要因素,赋存形态主要受海洋沉积物的储集的性质与大小控制。储层特征... 天然气水合物资源开发的前提条件是准确评价其资源量,而正确理解天然气水合物储层特性是准确评价其资源量的基础。天然气水合物的含量及其赋存形态是影响储层特性的主要因素,赋存形态主要受海洋沉积物的储集的性质与大小控制。储层特征参数直接影响海洋天然气水合物资源评价的准确性。现有天然气水合物资源量评价方法的原理、评价参数及适用性各不相同,且均未考虑水合物的赋存类型。本文在前期工作的基础上,针对天然气水合物有利区块和矿体评价,分别提出了海洋天然气水合物"资源详评"与"资源精评"的新方法。基于小面元的资源详评方法,适用于钻井稀少、地球物理测网较为密集的有利区块孔隙填充型水合物控制地质储量评价;基于"水合物地层丰度"概念的资源精评方法,适用于井网密集的井场小范围矿体探明地质储量精准评价,可有效提高对块状、脉状和结核状等裂隙型填充型水合物资源评价的准确度。 展开更多

关键词 海洋天然气水合物 赋存形态 储层特性 基础物性 资源评价方法 资源量

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋天然气水合物勘探与开采研究的新态势(一) 被引量：4

8

作者 刘玉山 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1154-1156,共3页

天然气水合物是一种由甲烷等气体与水分子组成的冰雪装的晶体物质。它们形成和赋存于低温高胍条件，广泛分布于世界大洋和内陆湖、海的底部，以及极地的冻土带，被认为是21世纪最有远景的新能源。

关键词 海洋天然气水合物 开采 勘探 晶体物质 分子组成 内陆湖 冻土带 新能源

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋天然气水合物勘探与开采研究的新态势(二) 被引量：2

9

作者 刘玉山 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期176-177,共2页

3海底水合物开采的数字模拟 近几年来,数字模拟（numerical simulation）广泛应用于天然气水合物的研究,特别是水合物开采的数字模拟方法已成为水合物勘探和开采不可缺少的手段。海底天然气水合物是一种赋存于海底沉积层中的特殊能源矿... 3海底水合物开采的数字模拟 近几年来,数字模拟（numerical simulation）广泛应用于天然气水合物的研究,特别是水合物开采的数字模拟方法已成为水合物勘探和开采不可缺少的手段。海底天然气水合物是一种赋存于海底沉积层中的特殊能源矿产,其开采方法不同于一般固体矿产,开采技术也更加复杂和困难。因此,海底水合物的开发和开采是科技界面临的一种新挑战。 展开更多

关键词 海洋天然气水合物 开采方法 勘探 数字模拟方法 海底天然气水合物 海底水合物 海底沉积层 能源矿产

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋天然气水合物的沉积学识别标志 被引量：2

10

作者 陈建文 李安春 龚建明 《海洋地质动态》 2006年第12期1-5,共5页

海洋天然气水合物的沉积学识别标志是指在海洋天然气水合物沉积层形成过程中形成的与沉积作用密切相关的特征性标志,它是海洋天然气水合物基本的和重要的识别标志。这些标志包括沉积学背景、沉积物类型、沉积速率、有机质含量、沉积相... 海洋天然气水合物的沉积学识别标志是指在海洋天然气水合物沉积层形成过程中形成的与沉积作用密切相关的特征性标志,它是海洋天然气水合物基本的和重要的识别标志。这些标志包括沉积学背景、沉积物类型、沉积速率、有机质含量、沉积相类型、自生矿物、沉积热环境和特殊沉积地质体等。 展开更多

关键词 海洋天然气水合物 沉积学特征 识别标志

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋天然气水合物研究新进展——2006西太平洋地球物理会议 被引量：1

11

作者 陈强 业渝光 +2 位作者 刁少波 刘昌岭 张剑 《海洋地质动态》 2006年第11期21-25,共5页

简介了2006年西太平洋地球物理会议中海洋天然气水合物研究的最新成果,主要集中在水合物勘探技术,新的水合物积聚区预测,水合物成因、性质分析,水合物评估手段、开发计划,水合物模拟实验研究等几个方面。在对以上几方面分类总结的基础上... 简介了2006年西太平洋地球物理会议中海洋天然气水合物研究的最新成果,主要集中在水合物勘探技术,新的水合物积聚区预测,水合物成因、性质分析,水合物评估手段、开发计划,水合物模拟实验研究等几个方面。在对以上几方面分类总结的基础上,提出了几点关于海洋天然气水合物未来研究方向的认识。 展开更多

关键词 海洋天然气水合物 研究进展 西太平洋地球物理会议

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋天然气水合物地层钻井液优化实验研究 被引量：8

12

作者 邱正松 张玉彬 +3 位作者 赵欣 何青水 陈曾伟 赵超 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期104-109,共6页

海洋天然气水合物(以下简称水合物)地层钻井过程中,钻井液侵入地层有可能造成水合物分解,进而引发井壁失稳等问题。为了破解上述难题,实验研究了甲烷水合物在不同分解方式下的分解规律,引入Peng-Robinson方程计算实验过程中甲烷气体摩... 海洋天然气水合物(以下简称水合物)地层钻井过程中,钻井液侵入地层有可能造成水合物分解,进而引发井壁失稳等问题。为了破解上述难题,实验研究了甲烷水合物在不同分解方式下的分解规律,引入Peng-Robinson方程计算实验过程中甲烷气体摩尔数的变化,优化了钻井液抑制水合物分解评价实验方法,并利用该方法实验分析了动力学抑制剂DY-1和改性卵磷脂对水合物分解特性的影响规律,进一步优化出适用于水合物地层使用的水基钻井液。研究结果表明:①注冷溶液不卸压的方式是钻井液抑制水合物分解最佳的评价实验方法;②水合物动力学抑制剂DY-1和改性卵磷脂均可通过吸附在水合物表面阻缓传热传质来延缓水合物分解,可作为钻井液水合物分解抑制剂;③优化出的钻井液体系具有良好的低温流变性和抑制水合物生成及分解性能,同时具有良好的页岩抑制性和润滑性等,可以满足海洋水合物地层钻井液技术的基本要求。结论认为,该研究成果可以为我国水合物开发提供钻井液技术支撑。 展开更多

关键词 海洋天然气水合物地层 天然气水合物分解 井壁稳定 钻井液抑制剂 气体摩尔数 表面吸附 钻井液

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋天然气水合物开采技术与装备发展研究 被引量：24

13

作者 付强 王国荣 +2 位作者 周守为 钟林 王雷振 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2020年第6期32-39,共8页

天然气水合物尤其是海洋天然气水合物是有望替代传统化石能源的一种新型清洁非常规能源,全球储量丰富,目前对其开采仍处于研究阶段,商业化、规模化开采面临诸多技术与装备挑战。本文针对现有水合物开采方法,围绕日本和我国的海洋天然气... 天然气水合物尤其是海洋天然气水合物是有望替代传统化石能源的一种新型清洁非常规能源,全球储量丰富,目前对其开采仍处于研究阶段,商业化、规模化开采面临诸多技术与装备挑战。本文针对现有水合物开采方法,围绕日本和我国的海洋天然气试采工程案例,对降压和固态流化法两种试采模式涉及的关键技术和工艺进行了分析;综合国内外相关技术与装备的发展现状,提出了适合我国储层与装备技术的海洋天然气水合物开采的发展思路及对策建议。研究发现,在以深海采矿车、疏松浅表层双梯度钻井技术等为代表,用于水合物–油气–海底金属矿开采的通用关键技术装备领域,我国的整体水平落后于国外;在以防砂技术装备、浅层水合物开采的预斜导向钻进技术、“三气合采”技术装备等为代表的专用关键技术装备领域,我国综合水平与国际先进水平相当,但仍然距商业化开采技术装备需求较远。面向2035年,我国海洋天然气水合物开采技术与装备发展的战略目标为进入全面领跑阶段,建立商业化开发的工程装备体系。研究建议,从国家层面制定海洋天然气水合物开发技术与装备研发计划,推动水合物的商业化开发进程,开展海洋非成岩水合物开采专用和通用技术装备的研发及应用。 展开更多

关键词 海洋天然气水合物 开采模式 通用技术装备 专用技术装备

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋天然气水合物开发产能及出砂研究 被引量：4

14

作者 卢静生 李栋梁 +3 位作者 何勇 史伶俐 梁德青 熊友明 《新能源进展》 2020年第3期227-233,共7页

海洋天然气水合物多分布在深水非成岩储层,其开采过程中易出现泥砂运移(出砂)的情况且难以避免,然而出砂条件下的水合物产能估算偏差较大。本文通过室内海洋水合物降压开采出砂实验数据和海洋水合物试采公开资料,首次推导了出砂条件下... 海洋天然气水合物多分布在深水非成岩储层,其开采过程中易出现泥砂运移(出砂)的情况且难以避免,然而出砂条件下的水合物产能估算偏差较大。本文通过室内海洋水合物降压开采出砂实验数据和海洋水合物试采公开资料,首次推导了出砂条件下现场尺度海洋水合物储层产能情况:在相当于1200 m水深覆压、30.5 m厚的水合物细砂储层和7寸垂直井不防砂的情况下,得到最大产气速率4.63~14.1 m^3/s,折合40.01×10^4~121.84×10^4 m^3/d,综合出砂率0.16%~10.74%;泥质储层在不防砂垂直井和水平井单个半径12 mm射孔下,其最大产气速率达到79.95×10^4 m^3/d和170 m^3/d,但其综合出砂率是灾难性的。由于时空限制,产气速率、综合产能和出砂率还有很大提升空间,在平衡综合出砂率(控砂精度)和产气效率(产能)的情况下,有望达到产业化规模。本研究为合理估算出砂条件下的海洋天然气水合物产能提供支撑。 展开更多

关键词 海洋天然气水合物 现场尺度 产能 出砂

在线阅读 下载PDF 职称材料

日本海东缘海洋天然气水合物矿藏之上的甲烷羽状流——地下甲烷运移到浅水的可能机制 被引量：8

15

作者 Ryo Matsumoto 龚建明 《海洋地质动态》 2006年第5期33-33,共1页

关键词 海洋天然气水合物 日本海 甲烷运移 可能机制 羽状流 沉积物厚度 浅水 地下 矿藏 东缘

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋天然气水合物分解抑制实验

16

作者 施建国 蒋国盛 +2 位作者 涂运中 张凌 宁伏龙 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期348-353,共6页

在海洋含天然气水合物地层中钻进时,水合物的分解会导致井壁不稳定、钻井液性能降低和管道内生成水合物塞等一系列问题,对安全钻井作业造成了很大风险。采取适合于海洋天然气水合物地层钻井的钻井液,最大限度控制水合物的分解是解决天... 在海洋含天然气水合物地层中钻进时,水合物的分解会导致井壁不稳定、钻井液性能降低和管道内生成水合物塞等一系列问题,对安全钻井作业造成了很大风险。采取适合于海洋天然气水合物地层钻井的钻井液,最大限度控制水合物的分解是解决天然气水合物安全钻井的关键。本文采用了课题组研制的一套天然气水合物钻井模拟实验系统,利用此实验系统在不同温度压力条件下人工合成水合物样品,然后加入配置的一种稀硅酸盐钻井液,考察了水合物样品在不同分解条件下(加热、降压)的分解情况进行了对比和分析研究,结果表明此钻井液配方具有良好的抑制水合物分解的能力,能够应用于海洋水合物地层钻井。 展开更多

关键词 海洋含天然气水合物地层 钻井液 分解抑制

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋浅表层沉积物和孔隙水的天然气水合物地球化学异常识别标志 被引量：43

17

作者 蒋少涌 凌洪飞 +3 位作者 杨竞红 陆尊礼 陈道华 倪培 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期87-94,共8页

天然气水合物是一种赋存在低温、高压条件下海底沉积物中的规模巨大的新型能源。研究表明,地球化学是识别海底天然气水合物赋存的一种有效方法。国际上通过分析由大洋钻探采上来的柱状沉积物和孔隙水的地球化学异常,己建立了一套较为成... 天然气水合物是一种赋存在低温、高压条件下海底沉积物中的规模巨大的新型能源。研究表明,地球化学是识别海底天然气水合物赋存的一种有效方法。国际上通过分析由大洋钻探采上来的柱状沉积物和孔隙水的地球化学异常,己建立了一套较为成熟的地球化学识别方法。但是,在没有钻井岩心的情况下,如何通过浅表层(<20m)沉积物和孔隙水及底层海水的地球化学分析来识别海底可能存在的天然气水合物,是国际国内天然气水合物勘查中面临的一道难题。通过对国际上己有数据和资料的全面总结,尝试提出了一系列在海底浅表层条件下识别天然气水合物赋存的地球化学异常标志,包括底层海水的烃类气体及其同位素组成异常,沉积物中有机碳和水的含量异常,沉积物中孔隙水的元素和同位素组成异常,沉积物中气体含量异常及沉积物中自生碳酸盐矿物的化学和同位素组成异常等。这些标志的建立将有助于在我国海域开展天然气水合物的勘查工作。 展开更多

关键词 海洋天然气水合物 地球化学 浅表层沉积物 孔隙水 赋存形态 有机碳

在线阅读 下载PDF 职称材料

天然气水合物超声和时域反射联合探测技术 被引量：16

18

作者 业渝光 张剑 +2 位作者 胡高伟 刁少波 刘昌岭 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期101-107,共7页

首次将超声探测技术和时域反射技术集成于一个系统中,可实时探测沉积物中水合物饱和度和声学参数。进行了58个轮次的水合物生成与分解实验,超声、时域反射和温压异常3种方法所探测到的生成点、分解点吻合,这说明利用超声技术和时域反射... 首次将超声探测技术和时域反射技术集成于一个系统中,可实时探测沉积物中水合物饱和度和声学参数。进行了58个轮次的水合物生成与分解实验,超声、时域反射和温压异常3种方法所探测到的生成点、分解点吻合,这说明利用超声技术和时域反射技术联合探测沉积物中水合物的饱和度与声速是十分有效的,将有助于更好地了解含水合物沉积层的物理性质,为海洋天然气水合物的地球物理勘探和资源评价提供基础性参数。 展开更多

关键词 海洋天然气水合物 超声 时域反射技术 饱和度 声学参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

南海台西南盆地自生管状黄铁矿及其对天然气水合物的指示意义 被引量：4

19

作者 张美 孙晓明 +2 位作者 芦阳 徐莉 XU Huifang 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期385-386,共2页

关键词 海洋天然气水合物 黄铁矿形 台西南盆地 海相沉积物 甲烷 南海 自生黄铁矿 硫酸盐还原 五角十二面体 墨西哥湾

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同反应体系中气体水合物动力学研究进展

20

作者 陈强 赵广涛 刘昌岭 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期93-96,共4页

关键词 气体水合物 动力学研究 反应体系 海洋天然气水合物 工业应用前景 石油天然气工业 分解动力学 非化学计量 天然气组成 动力学问题

在线阅读 下载PDF 职称材料