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本帖最后由 天然气水合物 于 2016-4-16 10:54 编辑
天然气水合物充填在陆地冻土带、海底和部分内陆湖底的沉积层中，占据孔隙，需要高压低温条件，需要充足气源、气体运移通道和水源的沉积环境中。
水合物沉积层在海洋中多分布在具有如下构造特征的区域： 大陆边缘板块汇聚带、被动大陆边缘、泥底辟、海底泥火山活动区、海底滑塌区域等圈闭构造。
由于可燃冰在常温常压下不稳定，目前我们的开采思路主要包括： （1）热激发开采技术；（2）降压开采技术；（3）注入化学抑制剂；（4）气体置换技术；（5）固体开采技术 下面一一向您简介。
热激发开采技术 热激发开采法是直接对天然气水合物层进行加热，使天然气水合物层的温度超过其平衡温度，从而促使天然气水合物分解为水与天然气的开采方法。这种方法经历了直接向天然气水合物层中注入热流体加热、火驱法加热、井下电磁加热以及微波加热等发展历程。热激发开采法可实现循环注热，且作用方式较快。加热方式的不断改进，促进了热激发开采法的发展。 其缺点是不仅要供给水合物分解相变的热量，也要加热沉积物、孔隙气体和液体，同时上下边界层存在散热，热量损失很大因此，单独加热法开采水合物的效率较低，费用较高。鉴于这种方法至今尚未很好地解决热利用效率较低的问题，而且只能进行局部加热，因此该方法尚有待进一步完善。
降压开采技术 降压开采法是一种通过降低压力促使天然气水合物分解的开采方法。减压途径主要有两种： ①采用低密度泥浆钻井达到减压目的；②当天然气水合物层下方存在游离气或其他流体时，通过泵出天然气水合物层下方的游离气或其他流体来降低天然气水合物层的压力。减压开采法不需要连续激发，成本较低，适合大面积开采，尤其适用于存在下伏游离气层的天然气水合物藏的开采，是天然气水合物传统开采方法中最有前景的一种技术。 其缺点是水合物分解相变所需的潜热很大，水合物的分解引起局部温度降低，从而可能引起水合物的二次生成或冰的生成，堵塞渗透路径，影响长期开采效率。而且它对天然气水合物藏的性质有特殊的要求，只有当天然气水合物藏位于温压平衡边界附近时，减压开采法才具有经济可行性。并且需要装备人工举升设备及产出水收集与处理设备，并制定严格的防砂措施。钻井的后勤和作业费用巨大，井筒和集输设备必须采取流动保障措施。 2013年日本南海海槽生产试验主要采用的就是降压开采技术。
注入化学抑制剂 化学试剂注入开采法通过向天然气水合物层中注入某些化学试剂，如盐水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等，破坏天然气水合物藏的相平衡条件，促使天然气水合物分解。 这种方法虽然可降低初期能量输入，但缺陷却很明显，它所需的化学试剂费用昂贵，对天然气水合物层的作用缓慢，而且还会带来一些环境问题。而且，天然气水合物分解释放的水，会稀释抑制剂，降低效率。
气体置换技术
主要是CO2置换开采法，依据天然气水合物稳定带的压力条件。在一定的温度条件下，天然气水合物保持稳定需要的压力比CO2水合物更高。因此在某一特定的压力范围内，天然气水合物会分解，而CO2水合物则易于形成并保持稳定。如果此时向天然气水合物藏内注入CO2气体，CO2气体就可能与天然气水合物分解出的水生成CO2水合物。这种作用释放出的热量可使天然气水合物的分解反应得以持续地进行下去。
目前正有部分单位正在进行相关研究，该方法技能达到开采目的，又能处理CO2废气解决环境问题。但目前这种方法的实用性还有待进一步研究。二氧化碳注入性极低，且注入流体容易避开水合物层渗透到井口从而带来气液分离的麻烦，二氧化碳一旦与原生地层水接触，就会立刻形成水合物，进一步降低了储层渗透率。 2012年阿拉斯加的短期生产试验尝试了该方法。
固体开采技术
固体开采法最初是直接采集海底固态天然气水合物，将天然气水合物拖至浅水区进行控制性分解。这种方法进而演化为混合开采法或称矿泥浆开采法。该方法的具体步骤是，首先促使天然气水合物在原地分解为气液混合相，采集混有气、液、固体水合物的混合泥浆，然后将这种混合泥浆导入海面作业船或生产平台进行处理，促使天然气水合物彻底分解，从而获取天然气。 缺点则是技术难度高且价格昂贵。 下图为大洋钻探计划204航次所采的岩心柱中的水合物
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发表于 2016-4-14 18:25:33
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发表于 2016-4-16 11:43:15
楼主
我是做生产模拟的，期待版主以后的更新！