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甘氨酸和PVP组合抑制甲烷水合物形成实验研究
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作者 郭炫 唐翠萍 梁德青 《新能源进展》 北大核心 2025年第2期138-146,共9页
为了防止油气开采和输送管道内天然气水合物的形成,天然气水合物抑制剂的开发,尤其是组合抑制剂,引起了人们的极大关注。考察了甘氨酸和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对甲烷水合物形成的协同抑制作用和相平衡条件的影响。利用高压反应釜实验装置... 为了防止油气开采和输送管道内天然气水合物的形成,天然气水合物抑制剂的开发,尤其是组合抑制剂,引起了人们的极大关注。考察了甘氨酸和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对甲烷水合物形成的协同抑制作用和相平衡条件的影响。利用高压反应釜实验装置进行了甲烷水合物形成实验,采用诱导时间对动力学抑制剂的抑制性能进行评价。实验结果表明,甘氨酸和PVP具有显著的动力学协同抑制作用,在PVP浓度不变的情况下,增加甘氨酸浓度,可显著延长甲烷水合物诱导时间。质量分数为5%PVP体系的平均诱导时间为2.4h,而5%甘氨酸+5%PVP和10%甘氨酸+5%PVP平均诱导时间分别为5.5 h、10.5h。通过高压低温差示扫描量热仪测量了甘氨酸与PVP组合抑制剂存在下甲烷水合物形成的相平衡点。结果显示含13%甘氨酸+5%PVP体系甲烷水合物相平衡点相比纯水体系平均降低了1.59K。利用粉末X射线衍射仪和激光共聚焦显微拉曼光谱仪对水合物结构进行表征,结果表明甘氨酸与PVP不改变甲烷水合物的结构特征。 展开更多
关键词 甲烷水合物 甘氨酸 聚乙烯吡咯烷酮 协同抑制
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三维实验模拟双水平井联合法开采天然气水合物 被引量:8
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作者 冯景春 李小森 +3 位作者 王屹 张郁 李刚 陈朝阳 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期929-936,共8页
为研究联合法开采天然气水合物,在水合物三维实验开采模拟平台中利用双水平井进行降压联合注温水开采水合物实验,得到温度和压力分布、产气、产水、三相饱和度变化与开采方法的传热特性。整个开采过程可以分为自由气释放阶段、静置阶段... 为研究联合法开采天然气水合物,在水合物三维实验开采模拟平台中利用双水平井进行降压联合注温水开采水合物实验,得到温度和压力分布、产气、产水、三相饱和度变化与开采方法的传热特性。整个开采过程可以分为自由气释放阶段、静置阶段、降压开采阶段和注热开采阶段。研究结果表明在自由气释放阶段和静置阶段有二次水合物生成。在注热阶段,水合物在降压和注热的协同作用下进行分解。反应釜中的水合物最终被完全分解,并且本研究的能效比高于前人利用垂直井进行降压联合热吞吐分解水合物的能效比,表明利用双水平井进行降压联合注温水是一种有效的分解水合物的方法。 展开更多
关键词 三维 水合物 分解 联合法 双水平井 传热特性
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离子液体协同PVCap抑制天然气水合物生成实验研究
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作者 龙臻 王谨航 +3 位作者 任俊杰 何勇 周雪冰 梁德青 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期2639-2646,共8页
利用自制的高压反应釜实验研究了离子液体N-丁基-N-甲基吡咯烷四氟硼酸盐([BMP][BF_(4)])、动力学抑制剂聚乙烯己内酰胺(PVCap)及其二元复合物对CH_(4)/C_(2)H_(6)/C_(3)H_(8)混合气体水合物生成动力学的影响,发现在任何浓度下(0.25%~2.... 利用自制的高压反应釜实验研究了离子液体N-丁基-N-甲基吡咯烷四氟硼酸盐([BMP][BF_(4)])、动力学抑制剂聚乙烯己内酰胺(PVCap)及其二元复合物对CH_(4)/C_(2)H_(6)/C_(3)H_(8)混合气体水合物生成动力学的影响,发现在任何浓度下(0.25%~2.0%,质量分数),[BMP][BF_(4)]对混合气体水合物抑制能力远弱于PVCap,但对PVCap具有显著协同效应,且随着PVCap占比增大而增强。粉末X射线衍射(PXRD)和低温激光拉曼光谱测试结果证实,所有体系中形成的样品中均含sⅡ型和sⅠ型两种结构水合物,含PVCap体系中sⅡ/sⅠ水合物相对含量降低。低温冷冻电镜(Cryo-SEM)观测结果显示,添加单一PVCap及其与[BMP][BF_(4)]的混合物会使水合物晶体的微观形貌更粗糙且多孔。 展开更多
关键词 水合物 离子液体 聚合物 微观结构 协同效应
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含天然气水合物硬岩体系介电常数实验研究 被引量:2
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作者 卢静生 李栋梁 梁德青 《新能源进展》 2019年第5期423-428,共6页
含天然气水合物沉积物的介电常数是水合物资源勘探开发过程中的重要参数。祁连山冻土区钻探表明水合物储集层多属致密型岩石类型,因此无法精确定位水合物储层及估算资源量,探地雷达及介电测井成为重要的备选方案。本文设计并建立含水合... 含天然气水合物沉积物的介电常数是水合物资源勘探开发过程中的重要参数。祁连山冻土区钻探表明水合物储集层多属致密型岩石类型,因此无法精确定位水合物储层及估算资源量,探地雷达及介电测井成为重要的备选方案。本文设计并建立含水合物岩心介电常数测试系统,对祁连山水合物钻探区DK-8井岩心样品进行实验。结果表明,含水合物砂岩样品的介电常数与外加电场的频率相关,即介电常数总趋势是随频率增高而减小,而在低频端出现高值,介电常数与频率呈现指数关系,含水合物砂岩的实验结果符合岩石介电常数规律。同一岩石样品,含水合物岩石的介电常数介于饱水岩石和干岩石介电常数之间。在气饱和条件下,同一岩石孔隙中较高介电常数的极化水转化为较低介电常数水合物导致含水合物岩石介电常数低于饱水岩石;但是水合物的介电常数高于空气的介电常数使含水合物岩石的介电常数高于同一块干岩石的介电常数,说明岩石中水合物增大了岩石的介电常数。含水合物样品在10~40MHz频段存在频散特性;频率高于50MHz,频散特性变弱,介电常数变化很小。 展开更多
关键词 天然气水合物 介电常数 冻土区 岩芯
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南海北部神狐海域天然气水合物钻探区第四纪以来的沉积演化特征 被引量:25
5
作者 苏明 沙志彬 +4 位作者 乔少华 杨睿 吴能友 丛晓荣 刘杰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2975-2985,共11页
南海北部神狐海域是我国首次获取海洋天然气水合物实物样品的海域.然而,陆坡区深水水道和海底峡谷的侵蚀以及频发的沉积物失稳,将会加剧地层对比和沉积相识别的难度,导致目前该区域典型地震相-沉积相特征、沉积体类型、成因机制和空间... 南海北部神狐海域是我国首次获取海洋天然气水合物实物样品的海域.然而,陆坡区深水水道和海底峡谷的侵蚀以及频发的沉积物失稳,将会加剧地层对比和沉积相识别的难度,导致目前该区域典型地震相-沉积相特征、沉积体类型、成因机制和空间匹配关系等方面还缺少精细的研究,特别是第四纪以来的沉积演化涉及较少,区域内水合物形成和分布的沉积地质条件尚不清晰.基于海底地形特征的描述、层序地层格架的对比和地震资料的综合解释,本次研究在第四纪以来的沉积充填序列中识别出5种典型的地震相类型,并分析了对应的沉积体类型:进积型的陆坡、第四纪早期发育的小型浊积水道、沉积物失稳(滑移和滑塌)、海底峡谷和伴生的沉积物变形、以及深海沉积-块体流沉积的复合体.通过沉积单元的空间匹配关系,将沉积演化划分为3个阶段:浊积水道侵蚀-沉积物再沉积阶段、陆坡进积-沉积物失稳阶段、海底峡谷的侵蚀-充填阶段.研究结果表明,受第四纪早期小型浊积水道的侵蚀,再沉积的沉积物将在中-下陆坡以"近源"的方式堆积下来,可能具有相对较好的物性条件,从而可被视为适于水合物赋存的有利沉积体.进积型陆坡带来的沉积物易于发生失稳,在研究区内广泛分布,因其具有较小的沉积物颗粒粒度和较好的垂向连续性,可被认为是水合物的区域盖层.大量发育的海底峡谷及伴生的沉积物变形,将会侵蚀和破坏先前沉积的有利沉积体,使其呈现为"斑状/补丁状"的平面展布特征,进而影响了神狐海域水合物的分布.因此,神狐海域第四纪以来的沉积演化是钻探区水合物不均匀性分布的关键控制因素之一. 展开更多
关键词 天然气水合物 地震相 沉积演化 神狐海域天然气水合物钻探区 南海北部
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南海北部天然气水合物藏垂直井网降压开采数值模拟 被引量:11
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作者 陈朝阳 游昌宇 +3 位作者 吕涛 李小森 张郁 徐立新 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期177-185,共9页
为了提高南海北部低渗透率、泥质粉砂型天然气水合物(以下简称水合物)储层降压开采的气产量和采收率,基于我国2017年水合物试采W17站位水合物层含有少量游离气且下伏泥层的条件,根据实际试采数据,针对单垂直井和垂直井网两种布井方式,利... 为了提高南海北部低渗透率、泥质粉砂型天然气水合物(以下简称水合物)储层降压开采的气产量和采收率,基于我国2017年水合物试采W17站位水合物层含有少量游离气且下伏泥层的条件,根据实际试采数据,针对单垂直井和垂直井网两种布井方式,利用TOUGH+HYDRATE软件进行了水合物层降压开采数值模拟,研究了开采井产气/产水特征及开采区温度场、压力场、水合物饱和度场的变化特征,进而分析了渗透率、井间干扰对压力场、温度场及流场变化的影响机制。研究结果表明:①低渗透率泥质粉砂型水合物层在降压开采过程中,水合物的分解使水合物沉积层渗透率增大,从而使气、水产量增加;②在降压开采初始阶段,开采井的气、水产量短时达到峰值后急剧减小,水合物迅速分解、吸热及游离气的涌入使得井筒附近温度降低,而后随着开采时间的延续,气、水渗流阻力增加,压降传播速率降低,水合物分解气产量和井口气产量不断降低,水产量则缓慢上升;③水合物的分解由压降和周边流体渗流、传热联合控制,井筒附近及水合物层上下界面处的水合物优先分解,井口产出的天然气有较大部分来自于周边水合物层中的游离气和孔隙水溶解气;④采用垂直井网进行水合物开采,每口井的控制面积减少,单井的产气/产水速率及累计产气/产水量均明显低于单垂直井,但垂直井网开采总的气产量更大、水合物采收率更高;⑤井距决定了每口井的控制面积和最终累计产气量,井间压降叠加效应加速了水合物的分解,井间区域的压力及温度显著低于单井,但井间对称流场的干扰会阻碍气液流动,在井间中心区域将形成“静止区”。结论认为,多井联合开采可以提高井场总的气产量,但需要根据钻井成本、水合物层渗透率、预计生产周期、井场总气产量和水合物采收率等指标来综合确定合理井距。 展开更多
关键词 南海北部 天然气水合物 单垂直井 垂直井网 井距 降压开采 数值模拟 泥质粉砂 产气/产水特性
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海底峡谷侵蚀-沉积作用与天然气水合物成藏 被引量:17
7
作者 苏明 沙志彬 +5 位作者 匡增桂 乔少华 梁金强 杨睿 吴能友 丛晓荣 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期155-162,共8页
近年来海底峡谷和海域天然气水合物的调查和研究表明,二者在空间分布上具有一定的相似性,同时海底峡谷强烈的侵蚀作用和良好的内部建造,与海域天然气水合物的聚集、分布和成藏具有直接或间接的关联。通过对目前海底峡谷和海域天然气水... 近年来海底峡谷和海域天然气水合物的调查和研究表明,二者在空间分布上具有一定的相似性,同时海底峡谷强烈的侵蚀作用和良好的内部建造,与海域天然气水合物的聚集、分布和成藏具有直接或间接的关联。通过对目前海底峡谷和海域天然气水合物的资料调研和系统分析,指出海底峡谷和海域天然气水合物的相关性主要表现在3个方面:侵蚀-沉积作用与有利沉积体的分布、侵蚀-沉积作用与含烃流体渗漏的相互作用、侵蚀-沉积作用与海域天然气水合物的动态成藏。将海底峡谷和水合物的关联性应用到珠江口盆地海底峡谷群,初步分析了二者的关联。研究认为该区域的海底峡谷将会对有利沉积体进行破坏和改造,使其表现为"斑状/补丁状"的平面分布特征,影响了水合物的分布和实际产出;此外,峡谷侵蚀-沉积作用导致了先前形成的水合物的分解,一部分的甲烷等气体将会进入到海水之中,而受有利沉积体上部细粒均质层的遮挡,大部分的含气流体将被"继续"限制在有利沉积体之中而形成新的水合物,这可能是该区域内细粒沉积物中水合物饱和度较高的原因。 展开更多
关键词 海底峡谷 侵蚀-沉积作用 天然气水合物 成藏机制
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基于分形孔隙模型的含天然气水合物沉积物电阻率数值模拟 被引量:13
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作者 陈玉凤 吴能友 +1 位作者 梁德青 胡榕华 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期128-134,共7页
电阻率法是确定天然气水合物(以下简称水合物)饱和度的重要方法,通过数值模拟可以有效研究含水合物沉积物的电阻率特性,但过去构建的孔隙模型由于约束条件较少,而与实际的孔隙结构存在着较大的差异。为此,基于自然界沉积物具有自相似特... 电阻率法是确定天然气水合物(以下简称水合物)饱和度的重要方法,通过数值模拟可以有效研究含水合物沉积物的电阻率特性,但过去构建的孔隙模型由于约束条件较少,而与实际的孔隙结构存在着较大的差异。为此,基于自然界沉积物具有自相似特征,选定地毯总边长为3和颗粒边长为1的谢尔宾斯基地毯作为沉积物的分形孔隙模型,根据等效电阻网络模式建立了含水合物沉积物的电导模型,并利用上述模型分析了孔隙度、孔隙水电导率、沉积物骨架电导率等因素对含水合物沉积物电阻率与水合物饱和度关系的影响。研究结果表明:(1)含水合物沉积物的电阻率可以表示为孔隙度、面积比、微观结构尺寸、孔隙水电导度、沉积物骨架电导率及经验参数的函数;(2)孔隙水电导率和孔隙度的减小都会导致沉积物电阻率的增大;(3)含水合物沉积物的电阻率随水合物饱和度的增大而增大;(4)在高水合物饱和度范围内,含水合物沉积物的电阻率随沉积物颗粒骨架电导率的增大而明显减小。结论认为:在一定的水合物饱和度范围内,该分形孔隙模型计算结果与实验数据和测井数据都能较好地吻合,准确度较高。 展开更多
关键词 天然气水合物 沉积物 电阻率 分形模型 电导模型 水合物饱和度 电阻率增大指数 孔隙度
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海域天然气水合物钻探研究进展及启示:储集层特征 被引量:8
9
作者 乔少华 苏明 +3 位作者 杨睿 匡增桂 梁金强 吴能友 《新能源进展》 2015年第5期357-366,共10页
本文基于世界范围内天然气水合物勘探的研究成果,系统回顾和总结了含水合物的沉积体类型,即水合物的储集体。根据水合物的实际分布和产出特征,将水合物藏划分为非渗透的细粒泥质沉积物中浸染状水合物、含裂隙的细粒泥质沉积物中裂缝充... 本文基于世界范围内天然气水合物勘探的研究成果,系统回顾和总结了含水合物的沉积体类型,即水合物的储集体。根据水合物的实际分布和产出特征,将水合物藏划分为非渗透的细粒泥质沉积物中浸染状水合物、含裂隙的细粒泥质沉积物中裂缝充填型水合物或结核结壳型水合物、流体喷口附近海底浅表层水合物、粗粒砂质沉积物中孔隙充填型水合物四类。其中细粒沉积物孔隙度较小,渗透率较低,水合物饱和度低,开采难度大;流体喷口附近浅表层水合物分布范围十分局限,开采风险大;裂缝充填型水合物的分布主要受活动断层或微裂隙的控制,其形成机制和原位资源量仍不清楚;粗粒沉积物孔隙度较大、渗透率较高、水合物以高饱和度的孔隙充填型为主,矿体展布集中、开采难度较小。根据水合物原位资源量和开采难度,它们分别自下而上位于水合物资源金字塔的底部到顶部。以水合物油气系统思想为指导,寻找砂体中的水合物藏是现在和将来水合物勘探的重要方向之一。 展开更多
关键词 天然气水合物 水合物资源金字塔 储层特征 砂体 水合物开采
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海域天然气水合物钻探研究进展及启示(I):站位选择 被引量:11
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作者 苏明 匡增桂 +7 位作者 乔少华 沙志彬 魏伟 张金华 苏丕波 杨睿 吴能友 丛晓荣 《新能源进展》 2015年第2期116-130,共15页
本文通过对国外海域天然气水合物钻探的调研,选取布莱克海台、水合物脊、墨西哥湾、日本南海海槽、韩国郁龙盆地、印度大陆边缘等区域,从水合物站位选择目的和站位选择依据这两个方面进行归纳总结和系统对比。研究指出,根据水合物的... 本文通过对国外海域天然气水合物钻探的调研,选取布莱克海台、水合物脊、墨西哥湾、日本南海海槽、韩国郁龙盆地、印度大陆边缘等区域,从水合物站位选择目的和站位选择依据这两个方面进行归纳总结和系统对比。研究指出,根据水合物的实际产出和赋存,可将其划分为两大类型:赋存于海底浅表层的水合物(一般在海底之下100m范围内)和赋存于海底之下中一深层的水合物(一般在海底之下100~400m范围内)。前者的主要识别依据为海水异常、含气流体运移通道和异常地形地貌特征,而后者的主要识别依据为地球物理异常反射特征、含气流体运移通道和有利沉积体。因此,如果将水合物的形成、聚集和分布比喻为一个有机的整体,那么“运”和“聚”就构成了这个系统的“骨骼”和“血液”,它们将控制远景区内的水合物分布。将“水合物识别标志”、“有利沉积体展布”和“流体运移通道”三者有机地结合在一起,可以达到更准确地预测和描述水合物矿体的目的,这是今后海域水合物钻探站位选择依据的主要发展方向。 展开更多
关键词 天然气水合物 含气流体运移 有利沉积体 水合物钻探站位选择
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人工隔板在海域层系天然气水合物藏降压开采中的适应性分析 被引量:2
11
作者 吕涛 潘杰 +2 位作者 蔡晶 李冉 申鹏飞 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期132-140,共9页
海域天然气水合物(以下简称水合物)藏降压开采期间储层内形成的“压力漏斗”会导致邻近层大量孔隙水入侵井筒,引发井筒水淹,阻碍生产。为此,基于南海神狐海域水合物藏地质特征,同时考虑了水合物、自由水及自由气三相共存体系,模拟了人... 海域天然气水合物(以下简称水合物)藏降压开采期间储层内形成的“压力漏斗”会导致邻近层大量孔隙水入侵井筒,引发井筒水淹,阻碍生产。为此,基于南海神狐海域水合物藏地质特征,同时考虑了水合物、自由水及自由气三相共存体系,模拟了人工隔板敷设时海域层系水合物藏连续降压开采5年的生产过程,研究了井口产气/产水特性、压力/温度场与水合物/自由水饱和度空间分布特性,分析了隔板半径对水合物藏降压生产特性的影响规律。研究结果表明:①人工隔板敷设情境的井口产水速率及累积产水量均低于无隔板情境,尤其上、下隔板同时敷设30 m时,其5年井口累积产水量减少约20.88%;②上、下隔板的敷设在井口累积增气或减水方面均存在一定的可叠加性,即人工隔板对水合物藏降压生产存在积极效用;③上、下隔板同时敷设可有效阻碍敷设区域附近沉积层内压力垂向传播,同时整个生产期间沉积层内压力径向传播更为均整,隔板末端附近区域水合物分解显著快于无隔板情境,且隔板的敷设可缩减井筒附近自由水有效汇入面积;④随着上、下隔板敷设半径从0增至60 m,5年井口累积产水量显著降低,井口综合含水率从13.45%降至7.8%,水合物分解率从3.84%提升至6.32%。结论认为,人工隔板的敷设虽然有助于海域层系水合物藏降压生产,但仅靠人工隔板联合降压开采技术,仍不足以实现商业化开发。 展开更多
关键词 人工隔板 神狐海域 天然气水合物藏 降压开采 水淹 堵水技术 数值模拟 适应性分析
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自然界天然气水合物勘探开发概述 被引量:8
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作者 关进安 樊栓狮 +2 位作者 梁德青 万丽华 李栋梁 《新能源进展》 2019年第6期522-531,共10页
我国南海北部神狐区域海洋天然气水合物首次试采成功表明这种新型能源的巨大资源潜力,天然气水合物也越来越受到全社会关注,国家已将水合物开发列入中长期发展规划之中。本文首先介绍了当前自然界中水合物在全球的分布范围及资源量评估... 我国南海北部神狐区域海洋天然气水合物首次试采成功表明这种新型能源的巨大资源潜力,天然气水合物也越来越受到全社会关注,国家已将水合物开发列入中长期发展规划之中。本文首先介绍了当前自然界中水合物在全球的分布范围及资源量评估情况,接着分析了全球水合物勘探开发进展状态,然后从地震波反演、钻探取芯/测井以及室内实验室测试三个方面概述了野外水合物储层的勘探手段和赋存产状情况,最后根据不同水合物藏分类,阐述了相应的开采评估和技术方案,以及仍然面临的工艺难点和不确定性。借鉴水合物试验开采的经验,提出了我国水合物海陆并举、加快节奏的建议,可为水合物相关人员提供一定的参考。 展开更多
关键词 天然气水合物 资源量预测 勘探技术 赋存产状 储层分类 开采方案
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马更些三角洲冻土区天然气水合物成藏的地质控制因素 被引量:6
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作者 刘杰 孙美静 +2 位作者 杨睿 苏明 杨楚鹏 《新能源进展》 2018年第1期47-54,共8页
本文系统归纳了马更些三角洲冻土区天然气水合物赋存的稳定条件、分布特征和水合物成藏特征,指出构造条件、沉积条件和水动力场在天然气水合物富集过程中起到的重要作用。马更些冻土区天然气水合物主要气体来源为热成因气,空间非均质分... 本文系统归纳了马更些三角洲冻土区天然气水合物赋存的稳定条件、分布特征和水合物成藏特征,指出构造条件、沉积条件和水动力场在天然气水合物富集过程中起到的重要作用。马更些冻土区天然气水合物主要气体来源为热成因气,空间非均质分布特征明显,且与传统油气资源共生成藏。在冻土带底部温度和压力视为均一条件下,可为深部气源提供运移通道的区域主断层等构造条件是天然气水合物聚集成藏的控制因素。储层非均质性影响天然气水合物的空间分布,粗粒沉积是高饱和度水合物富集的有利场所;同时,冻土层在水合物成藏中起到"封盖作用",良好的"储盖组合"有利于水合物富集成藏。此外,深部超压流体系统和浅层重力流系统两大水动力场也是影响该地区天然气运移和水合物赋存与分布的重要地质因素。 展开更多
关键词 马更些冻土区 天然气水合物 非均质性 共生成藏 控制因素
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天然气水合物资源量估算研究进展及展望 被引量:9
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作者 丛晓荣 吴能友 +3 位作者 苏明 杨睿 乔少华 毛小平 《新能源进展》 2014年第6期462-470,共9页
天然气水合物资源量对天然气水合物在能源和环境中的地位与作用极为重要,本文综述了40多年来世界各国学者对全球天然气水合物资源量的研究成果,将天然气水合物资源量的估算研究分为三个阶段:初始阶段(1970s^1980s早期);发展阶段(1980s^2... 天然气水合物资源量对天然气水合物在能源和环境中的地位与作用极为重要,本文综述了40多年来世界各国学者对全球天然气水合物资源量的研究成果,将天然气水合物资源量的估算研究分为三个阶段:初始阶段(1970s^1980s早期);发展阶段(1980s^2000s早期);理性阶段(2000s~目前)。研究认为:随着天然气水合物勘探开发研究程度的加深,从一个阶段到另一个阶段全球天然气水合物中甲烷量估算值至少降低了一个数量级,天然气水合物实际样品的获得使得水合物资源量估算方法日趋完善,估算参数更加接近实际地质情况,估算值更加趋于理性,目前反映全球海底天然气水合物资源量的合理范围为(1~3)×1015 m3。 展开更多
关键词 天然气水合物 资源量 估算
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天然气水合物储层力学特性研究进展 被引量:8
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作者 李栋梁 王哲 +2 位作者 吴起 卢静生 梁德青 《新能源进展》 2019年第1期40-49,共10页
自然界中的水合物一般产出于深水海底浅层未固结成岩的松散沉积物中和陆域冻土区岩石裂隙或孔隙中。水合物的分解会导致地层胶结强度、孔隙度、地质结构等发生变化,从而引发地质灾害,严重威胁水合物资源的安全开采。本文在大量调研文献... 自然界中的水合物一般产出于深水海底浅层未固结成岩的松散沉积物中和陆域冻土区岩石裂隙或孔隙中。水合物的分解会导致地层胶结强度、孔隙度、地质结构等发生变化,从而引发地质灾害,严重威胁水合物资源的安全开采。本文在大量调研文献的基础上,结合已有的天然气水合物制样、三轴力学测试研究现状和本构模型研究进展,系统分析影响含水合物沉积物的力学特性的主要因素和本构模型的发展趋势,梳理了获得的共识和存在的问题,提出了下一步研究方向,从而为下一步含水合物沉积物力学强度实验、本构模型开发以及储层稳定性研究等提供参考。 展开更多
关键词 水合物 沉积物 力学特性 本构模型
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“CH4−CO2”置换法开采天然气水合物 被引量:8
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作者 王敏 徐刚 +2 位作者 蔡晶 李小森 徐纯刚 《新能源进展》 2021年第1期62-68,共7页
天然气水合物作为一种储量巨大的清洁能源,其开采价值已引起越来越多的关注。当前天然气水合物开采技术仍不足以商业化应用,还需进一步的实验研究进行理论支撑。二氧化碳置换开采天然气水合物被认为是能同时实现天然气水合物开采与二氧... 天然气水合物作为一种储量巨大的清洁能源,其开采价值已引起越来越多的关注。当前天然气水合物开采技术仍不足以商业化应用,还需进一步的实验研究进行理论支撑。二氧化碳置换开采天然气水合物被认为是能同时实现天然气水合物开采与二氧化碳减排、封存的双赢技术,近年来得到了较广泛的研究。置换过程中,混合天然气水合物的热力学和结构性质是预测含水合物沉积物中的热流和水合物解离所需的热量以及评估水合物储层的CO2储存能力的关键因素。本综述在调研国内外天然气水合物开采技术研究现状的基础上,围绕CO2置换开采天然气水合物的热力学特性、微观机理与置换效率等,总结了各研究取得的成果,针对置换研究中存在的问题进行了分析,认为当前置换法开采天然气水合物最关键难点在于提高置换效率,而解决该问题的根本在于从热力学和动力学角度弄清楚置换反应的微观机理及控制性因素,明确置换机理,从而在未来的研究有的放矢。 展开更多
关键词 天然气水合物 二氧化碳 置换反应 可行性 置换效率
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天然气水合物油气系统模拟新技术方法与应用 被引量:3
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作者 丛晓荣 张伟 +3 位作者 刘丽华 苏丕波 于兴河 彭俊 《海洋地质前沿》 CSCD 2018年第7期33-45,共13页
为弄清天然气水合物油气系统模拟的原理和实现过程及应用,系统分析了水合物油气系统发展历程和技术特色,总结了该技术在墨西哥湾、水合物脊、阿拉斯加北坡及中国天然气水合物研究中的应用。研究认为:天然气水合物油气系统模拟是在研究... 为弄清天然气水合物油气系统模拟的原理和实现过程及应用,系统分析了水合物油气系统发展历程和技术特色,总结了该技术在墨西哥湾、水合物脊、阿拉斯加北坡及中国天然气水合物研究中的应用。研究认为:天然气水合物油气系统模拟是在研究类似含油气系统中的生烃、排烃、运移、聚集和逸散模拟基础上,对地质模型网格和地质时代进行细化设置,达到对不同地质时期水合物的分布、热成因/生物成因甲烷气的运移、稳定带内水合物形成时期和资源量进行模拟的目的。系统的模拟可以证实含气流体的运移是天然气水合物聚集成藏的重要控制因素,可以预测天然气水合物稳定带的空间分布、地质演化,热成因气和生物成因气生成、运移、聚集并形成天然气水合物的过程,还可以定量计算水合物资源量。目前,中国对于该技术的应用还处于起步阶段,应该深入学习国外成功经验,大力推广,以提高中国天然气水合物理论研究及勘探开发水平。 展开更多
关键词 天然气水合物 油气系统模拟 水合物稳定带 流体运移 资源评价
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海底天然气水合物地层钻井潜在风险及控制措施 被引量:9
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作者 何勇 唐翠萍 梁德青 《新能源进展》 2016年第1期42-47,共6页
天然气水合物是一种清洁高效能源,广泛分布于大陆永久冻土带和海洋环境中,其中海洋环境又以海洋大陆斜坡和深海盆地为主。对海底天然气水合物地层进行钻井是研究海底天然气水合物及获得海底地层油气资源最直接的手段之一,但海底天然气... 天然气水合物是一种清洁高效能源,广泛分布于大陆永久冻土带和海洋环境中,其中海洋环境又以海洋大陆斜坡和深海盆地为主。对海底天然气水合物地层进行钻井是研究海底天然气水合物及获得海底地层油气资源最直接的手段之一,但海底天然气水合物地层地质环境复杂,钻井面临诸多风险。本文通过综合分析海底天然气水合物地层的储层特性,探讨了海底地层中天然气水合物分解与再形成对钻井工程的影响、可能诱发的地质灾害及环境效应,并提出了相应的应对措施,以期为我国海底天然气水合物地层钻井提供参考。 展开更多
关键词 天然气水合物 钻井 风险 控制
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海底泥火山特征及其与天然气水合物的成矿关系 被引量:5
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作者 刘杰 孙美静 +1 位作者 苏明 杨睿 《海洋地质前沿》 2015年第8期53-61,共9页
海底泥火山与其周缘的天然气水合物矿体存在着紧密的关联,近年来成为深水天然气水合物勘探的重要对象之一。从泥火山形态及内部结构、喷发物岩石学特征、泥火山周缘热异常特征等3个方面分析认为,泥火山外部形态多样,依据泥火山顶部的形... 海底泥火山与其周缘的天然气水合物矿体存在着紧密的关联,近年来成为深水天然气水合物勘探的重要对象之一。从泥火山形态及内部结构、喷发物岩石学特征、泥火山周缘热异常特征等3个方面分析认为,泥火山外部形态多样,依据泥火山顶部的形状可将其分为3种:圆锥型、平坦型和塌陷型;海底泥火山喷发物岩石学特征与半深海—深海沉积具有显著差异,喷出物组成混杂,且来源多样;泥火山作为一种流体逸散构造,其分布常常与构造断裂、底辟(泥底辟、盐底辟)的分布一致,且往往引起周缘地层热异常,从而影响水合物的形成和赋存。将与泥底辟相关的泥火山形成过程划分为龟背阶段、刺穿阶段、生长(喷发)阶段和塌陷阶段4个阶段。在前述基础上分析了泥火山与天然气水合物的成矿关系,指出泥火山对天然气水合物非均质性分布特征的控制作用、泥火山的形成与天然气水合物动态成藏、泥火山控制下的天然气水合物与常规油气资源共生机制将会是今后天然气天然气水合物研究的重点方向。 展开更多
关键词 泥火山 岩石学特征 形成机制 天然气水合物 成矿关系
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含天然气水合物沉积介质力学本构关系及数值模拟研究现状 被引量:8
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作者 张峰 刘丽华 +2 位作者 吴能友 卢静生 吴起 《新能源进展》 2017年第6期443-449,共7页
天然气水合物是一种储量巨大的潜在能源,主要蕴藏在海域或陆地冻土带的多孔介质中。研究含天然气水合物沉积介质的力学性质是评价含水合物沉积介质稳定性以及水合物开采安全的基础。本文系统总结了含水合物沉积介质力学本构模型和力学... 天然气水合物是一种储量巨大的潜在能源,主要蕴藏在海域或陆地冻土带的多孔介质中。研究含天然气水合物沉积介质的力学性质是评价含水合物沉积介质稳定性以及水合物开采安全的基础。本文系统总结了含水合物沉积介质力学本构模型和力学数值模拟研究现状,指出邓肯–张模型和临界状态模型的适用范围及局限性,认为建立参数物理意义明确且能相对全面地描述含水合物沉积介质力学性质的力学本构方程还有很多挑战。针对含水合物沉积介质力学性质研究,开展多物理场耦合数值模拟研究是主要的研究手段。目前,TOUGH+HYDRATE和FLAC3D的耦合以及颗粒流(PFC)应用较多,考虑水合物在地层的实际分解过程,应该对沉积介质力学性质在水合物连续分解过程中的变化规律及与其他物理场的耦合作用进行深入研究。 展开更多
关键词 天然气水合物 力学性质 本构模型 数值模拟
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