海底凝析天然气管道水合物形成条件预测

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海域天然气水合物成藏地质条件浅析

海域天然气水合物成藏地质条件浅析海域天然气水合物是指在深海海底富含天然气且温度和压力适宜形成的冰状固体化合物。

由于水合物的资源丰富且潜力巨大，成为了近年来海洋油气勘探领域的研究热点之一。

了解海域天然气水合物成藏地质条件对我们理解和开发这一资源具有重要意义。

一、温度条件海域天然气水合物的形成需要适宜的温度条件，通常在深海水深500米以下的寒冷环境下形成最为理想。

在这种温度条件下，天然气分子能够与水分子结合形成水合物，因此丰富的天然气通常在寒冷的深海环境下形成水合物。

二、压力条件海域天然气水合物的形成还需要适宜的压力条件。

在深海水深较大的地方，水压会随着水深的增加而增大，而水合物的形成需要较大的压力才能够稳定存在。

海域天然气水合物通常分布在深海水深较大的地区。

三、富源条件海域天然气水合物的形成还需要有充足的天然气源供应。

这些天然气源主要来自于沉积物中的有机质的分解和生成。

当沉积物中有机质的含量较高，且富含甲烷等天然气成分时，就有可能在适宜的温度和压力条件下形成天然气水合物。

四、适宜的充电层条件海域天然气水合物的形成还需要适宜的充电层条件。

充电层通常指的是沉积物中的含水层，这个含水层中的水能够与天然气结合形成水合物。

适宜的充电层条件包括水的含量适宜、水的流动性好、充电层处于适宜的温度和压力条件下等。

海域天然气水合物的成藏地质条件主要包括适宜的温度条件、压力条件、富源条件和适宜的充电层条件。

只有当这些条件同时满足时，才有可能形成丰富的天然气水合物资源。

对于海域天然气水合物的勘探开发，需要综合考虑这些地质条件，进行有针对性的研究和勘探。

天然气管道输送过程中的水合物形成机制分析

天然气管道输送过程中的水合物形成机制分析天然气是一种在现代社会中广泛使用的清洁能源，其在国家的工业、民生生产中扮演着至关重要的角色。

为了满足日益增长的能源需求，我们需要建设更加完善的天然气输送系统。

然而，在天然气运输过程中，常常会遇到水合物的形成问题。

本文将讨论天然气管道输送过程中的水合物形成机制，并探讨其防治措施。

一、水合物形成的原因1、低温低压环境下天然气和水分子结合而形成水合物。

当天然气的温度和压力在水的存在下降到临界点以下时，天然气中的甲烷、乙烷等气体分子会被水分子“包裹”起来形成水合物。

2、管道内的杂质和微生物会促进水合物的形成。

管道内存在的异物如污垢、灰尘、油脂等均可作为水合物形成的催化剂。

另外，管道中的微生物也是水合物形成的重要催化剂。

二、水合物的危害水合物的形成会导致管道内径变小，阻力增大，甚至堵塞管道。

此外，水合物的形成也会引起管道的腐蚀和破裂，严重危害天然气输送系统的安全性。

三、水合物防治措施1、控制温度和压力。

通过控制天然气输送管道内部的温度和压力，可以减缓水合物的形成速度。

一般情况下，提高管道内的温度和压力可以抑制水合物的形成。

2、清洗管道。

经常对管道进行清洗和维护，可有效减少管道中的异物，从而减少水合物形成的催化剂。

3、使用添加剂。

可添加一定量的防水合物剂，如甲醇、乙醇等混合物，以减少水合物的形成。

4、提高管道的质量。

在天然气输送管道的铺设和设计上，应严格按照标准施工，尽可能减少管道内径变小、弯曲或坡度变化的情况，从而降低水合物形成的风险。

总之，天然气管道输送过程中的水合物形成机制是一个既有理论支撑又有实践指导的工程问题。

合理运用各种技术手段和防治措施，能有效降低水合物对天然气输送系统的危害，提高系统的可靠性和安全性。

凝析气管道内水合物的生成预测及抑制

形成。１２水合物生成预测模型．
门和设备等。因此，测管线中水合物的生成温预度、确定水合物在管线中的初始生成位置，而采进
取有效的措施抑制水合物的形成，对凝析气管线安
预测气体水合物的分子热力学模型是以相平衡理论为基础的。在可生成水合物的多元气体混合物体系中，能出现的共存平衡相包括：相、可气冰相、富水液相、富烃液相、以及三种结构的固态气体水合物相。根据存在的相态，合物的生成条件的水
２１ＳｉｅｈＥｇｇ０ｃＴｃ．ｎｎ．１．
凝析气管道内水合物的生成预测及抑制
魏立新许艳春吴迪文江波倪学志
（北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室，庆１３１大庆油田康泰实业公司，庆１３１；东大６３８；大６５４天津蓝海工程检测技术服务有限公司，天津３０５）０４２
中图法分类号
Ｔ８２３；Ｅ３．１
文献标志码
Ａ
水合物的研究是近几年业内界人士普遍比较
关注的问题。当用管道输送凝析气时，管道内有在可能形成水合物，些水合物可能会堵塞管线、这阀
动，以及晶种的存在等会加速或者助长水合物的

海域天然气水合物成藏地质条件浅析

海域天然气水合物成藏地质条件浅析海域天然气水合物是一种新兴的天然气资源，其成藏地质条件具有一定的特殊性。

本文将对海域天然气水合物成藏地质条件进行简要的分析。

一、水合物形成的地质条件海域天然气水合物的形成主要受以下几个方面的地质条件控制。

1. 适宜温度和压力水合物的形成需要适宜的温度和压力条件。

通常情况下，水合物的形成温度为0-10℃，压力为5-10 MPa。

此外，海水中的盐度、pH值和离子成分等也会影响水合物的形成。

2. 适宜的沉积环境水合物通常是在富含有机质的沉积物中形成的，尤其是在缺氧的环境下。

因此，适宜的沉积环境是水合物形成的重要条件。

海域沉积环境受海洋沉积环境、古气候、海底地貌、海洋生物活动等多种因素影响，其复杂性远高于陆相沉积环境。

水合物的形成需要适宜的沉积物结构，通常是在粗糙沉积、强风暴波及海底滑坡等条件下形成的。

这种沉积物结构容易形成空隙和裂缝，为水合物的形成提供了条件。

1. 大陆边缘和逐渐陡变的斜坡海洋大陆边缘和逐渐陡变的斜坡是水合物成藏的主要区域。

这种地形条件有利于形成水合物，因为这些区域通常是有机质保存的较好的区域，且水深不太深，方便水合物的形成和稳定。

在适宜的沉积环境和沉积物结构下，水合物容易形成和稳定。

海域天然气水合物的主要分布区域都处于富含有机质的陆源沉积物和深水热水喷口等环境下。

此外，在沉积物中含有红满土和重矿物质等也有利于水合物的形成和稳定。

3. 地震构造和火山喷发地震构造和火山喷发等自然灾害形成的地质条件对海域天然气水合物成藏和稳定也有着一定的影响。

这些因素可能会导致地质构造发生变化，进而影响水合物的稳定和含量。

4. 热流和水深热流和水深也是影响海域天然气水合物成藏的重要因素。

其中，热流影响水合物形成和分布的原因是因为热流影响地下水温度和压力变化，进而影响水合物的形成条件。

同时，水深也会对水合物的情况产生影响，因为水深越深，水合物越容易受到外界的影响，进而影响水合物的稳定和含量。

天然气水合物形成条件预测及防止技术_续_

ΔT
=
(1
KX - X)
M
( 22 )
Nielsen2Nucklin 法
1 —压降曲线 ;2 —降压后的压降曲线 ;3 —生成水合物温
Δ T = - 72 M (1 - X m )
( 23 )
度曲线 ;4 —温降曲线 ;5 —降压后的生成水合物曲线
冷点下降法
图 8 用降压的方法防止生成和排除已生成的水合物
按相平衡法得到形成水合物温度为 1918 ℃。
组成 CH4 C2 H6 C3 H8 nC4 H10 iC4 H10
表 6 某油田凝析气组成
摩尔分数 ( %) 731003 8104 4128 115 0173
组成 nC5 H12 iC5 H12
C6+ N2 CO2
摩尔分数 ( %) 016 0154 7153 0164 3111
如干线输气管道中天然气的最低温度接近于零度 ,在此温度下 , 生成水合物的平衡压力约为 1 ～ 115MPa 。而一般的输气压力大于 5MPa, 因此 ,用降压来防止干线输气管道中天然气生成水合物并不是一种有效的方法。 313 干燥
防止天然气在输气管道中生成水合物的根本办法就是干燥天然气 ,脱去其中水份 ,降低其露点。 314 添加抑制剂 31411 抑制剂浓度与水合物生成温度降的关系人
1.22945 ×10 -4
-1 .28865 ×10 -2
1.62995 ×10 -4
0
0
乙二醇
C 5.0388 ×10 -3 11492 ×10 -2
D 6.043 ×10 -5
619 ×10 -5
E 0 1.76 ×10 -6 0

海域天然气水合物成藏地质条件浅析

海域天然气水合物成藏地质条件浅析【摘要】海域天然气水合物是一种潜在的重要能源资源，在成藏地质条件中受到多方面因素的影响。

本文从海域天然气水合物的形成机制、海底地质构造、海底温度、压力和盐度条件、海底沉积物类型以及地质构造等多个方面进行了浅析。

通过对这些因素的综合分析，可以更好地了解海域天然气水合物的成藏机制。

进一步的研究有助于指导未来海域天然气水合物资源的开发利用，提高资源的开采效率和利用率。

深入探讨海域天然气水合物成藏的地质条件是十分重要和必要的，也为相关研究和开发提供了理论基础。

【关键词】关键词：海域天然气水合物、成藏地质条件、形成机制、地质构造、温度、压力、盐度、沉积物类型、稳定性、资源开发利用。

1. 引言1.1 海域天然气水合物成藏地质条件浅析海域天然气水合物是一种重要的天然气资源，具有巨大的开发潜力。

其成藏地质条件是影响其分布和开发的关键因素之一。

本文将对海域天然气水合物的成藏地质条件进行浅析，以探讨其形成机制、地质构造、温度、压力、盐度条件、沉积物类型以及地质构造对水合物稳定性的影响。

海域天然气水合物的形成机制是复杂的，通常是在富含有机质的沉积物层中，由于高压、低温和适宜的盐度条件下发生的。

海底地质构造对水合物的分布也起着重要的影响，包括海底断裂、隆起、坳陷等地质构造形态。

海底温度、压力和盐度条件的变化也会影响水合物的稳定性和分布规律。

海底沉积物类型对水合物成藏也有着重要影响，沉积物的类型、厚度以及有机质含量都在一定程度上决定了水合物的分布情况。

海域天然气水合物的成藏地质条件是多方面综合作用的结果。

进一步的研究和探索将有助于更好地开发利用这一重要的天然气资源，为我国海洋经济的发展提供有力支持。

2. 正文2.1 海域天然气水合物的形成机制海域天然气水合物的形成机制是一个复杂而又精密的过程。

水合物的形成需要三个条件的同时存在：富含甲烷的气体源、低温高压环境以及足够的水。

在海底，甲烷气体通过裂缝或者孔隙进入海底沉积物中，随后被水分子包裹形成稳定的水合物晶体。

天然气水合物形成条件预测及防止技术(续)

止水各物的常用日种方法。
关键词：天然气
管道
水合物
形成条件
技术状况
中图分类号：Ｅ３Ｔ８２２
／＋】ｆｌ
式中￣ｋａ常数ｃ可表示为：／Ｐ。Ｉ
，舯
— —
名
ｍｌｔｏ：／ｌｏ
，Ｊｌ＇体差摩，。￣／；尔ｔ积ｏ
台物结构，＾、ｃ、和△ Ⅳ需取不同的值， △ 口△ ‰ ｂｗＶ且均
需通过实验测定。４给出了有关数据。表
表４水合物热力学基础数据ｅｏ７５Ｔ＝２３１Ｋ
（１式中 △ 表示完全空的水台物晶格与水相１）
的化学位偏差。它是温度、力的函数，压可按下式进行计算：
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第２期
・计与研究・设
９
天然气水合物形成条件预测及防止技术（）续
李长俊
西南石油学院口川省南充市６７０３０１８６０３００
杨
西南石油局川西采输处
宇
川省德阳市
【摘要】在天然气的输送和处理过程中，经常备形成水合物堵塞管道和设备而严重地影响正常
生产。本文介绍了输气管道中彤成水合物的原因。为了避免水合物堵塞，要知道水合物压力及需
温度条件。综述了水合物压力、度预测的经验图解法、平衡计算法和统计热力学方法。简述防温相
Ａ／度Ｋ

天然气水合物形成条件预测及防止技术

着压力升高，成水合物的温度也随之升高。如果天形然气中没有自由水，则不会形成水合物。除此之外，形成水合物还有一些次要的条件，包括气体流速及扰动，晶种的存在等。
天然气形成水合物有一个最高温度，即临界温度．
没有水析出，也就不会形成水合物。
当天然气温度逐渐降到Ｔｄ处）就形成饱和（，气体，因此当 ≥ 后就开始有水析出。若管内气体温度高于生成水合物的温度．不会生成水合物。也
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压力、度及水汽舍景密切相关。同时，温水合物的形成
反过来也会对管道输送发生影响。如图２图３中曲、
线４表示水合物堵塞管道后使得压力下降。预测天然气水合物生成条件温度或压力的方法比较多，常用而
的有经验图解法、相平衡常数法（ａｚ）统计热力Ｋｔ法和学法。近年来对高压条件下天然气水合物生成预测方
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８
蕾地技术与设备
２００２越
天然气水合物形成条件预测及防止技术
李长俊西南石油学院口川省南充市６７０３０１８６０３００
扬
西南石油局川西采辅处
宇
四川省德阳市
【摘要】在天然气的输送和处理过程中，经常击形成水合物堵塞管道和设备而严重地影响正常
法的研究十分活跃，面将介绍无抑制剂存在时天然下

海域天然气水合物成藏地质条件浅析

海域天然气水合物成藏地质条件浅析海域天然气水合物是指一种在深海中形成的气体水合物，它是在海洋底部的寒冷高压环境下形成的一种天然气似冰晶体。

海域天然气水合物在地球能源资源的开发利用中具有很大潜力。

因此，对于海域天然气水合物成藏地质条件的分析和探索，对于我国能源资源开发和海洋经济的发展都具有重要的意义。

1.形成条件海域天然气水合物是在海底的寒冷高压环境中形成的。

它的形成条件主要包括寒冷水体、高压条件、有机质的提供及矿物基质等。

寒冷水体是海域天然气水合物形成的基础条件。

在水温低于4℃的水体中，水分子的密度就会逐渐减小，而水合物晶体的形成需要水体密度的下降，因此，海域天然气水合物通常形成于水温低于4℃的环境。

高压条件也是海域天然气水合物形成的必要条件。

在海水深处，压力因水的质量而增加，这种高压状态对于天然气和水之间的反应形成水合物具有重要的促进作用。

有机质的提供也是海域天然气水合物形成的重要条件。

海水中的有机物质是海域天然气水合物形成过程中重要的碳源，将海水中的有机物质转化为天然气水合物的反应是一种复杂的化学反应。

如何保护和利用海洋生态系统，防止海洋生态系统被破坏，具有非常重要的意义。

2.分布特点海域天然气水合物的分布特点与地质条件密切相关。

海域天然气水合物广泛分布在深海沉积物层，它主要分布在深水盆地和大陆边缘海域。

深水盆地是天然气水合物主要的成藏区域之一。

深水盆地的特点是水深较深、水温较低、地质环境稳定。

这种环境为天然气水合物的形成创造了非常适宜的条件。

大陆边缘海也是海域天然气水合物主要成藏区域之一。

大陆边缘的特点是陆与海的过渡地带，有机物在海洋和陆地之间交替堆积，符合天然气水合物成藏的有机物质提供条件。

3.成藏机制海域天然气水合物的成藏机制主要是天然气通过其中的水分子结合形成水合物晶体。

天然气水合物的成藏主要是滞留、不断注入和形成气泡等多种因素的共同作用。

4.发展前景海域天然气水合物在我国能源资源开发及海洋经济的发展中具有巨大的潜力。

海域天然气水合物成藏地质条件浅析

海域天然气水合物成藏地质条件浅析海域天然气水合物是一种重要的新能源资源，具有丰富的储量和广阔的分布区域。

为了更好地开发和利用这一资源，需要对其成藏地质条件进行深入分析。

本文将从地形地貌、地质构造、沉积环境和温度压力等方面对海域天然气水合物成藏地质条件进行浅析。

一、地形地貌海域地形地貌是影响天然气水合物成藏的重要因素之一。

在地形地貌复杂的海域，天然气水合物常常分布区域广泛，储量丰富。

在深海盆地和大陆边缘地区，由于地形地貌起伏较大，地下构造复杂，常常形成较大规模的水合物成藏。

二、地质构造地质构造是影响海域天然气水合物成藏的另一个重要因素。

在构造活动频繁的地区，地下构造错动剧烈，断裂和褶皱发育，常常为天然气水合物的形成和富集提供了良好的条件。

在地处构造活动带的海域，如日本海、东海等地区，常常发育大规模的天然气水合物成藏。

而相对来说，在构造活动较为稳定的海域，水合物成藏的规模相对较小。

地质构造的活跃程度对海域天然气水合物成藏具有重要影响。

三、沉积环境沉积环境对海域天然气水合物的成藏具有重要影响，因此在勘探开发中需要充分考虑沉积环境的特征。

四、温度压力海域天然气水合物成藏还受到温度压力的影响。

一般来说，海域深部的高温高压环境更有利于天然气水合物的形成和储集。

而在温度和压力较低的地区，水合物成藏规模较小。

在海域天然气水合物成藏地质条件的研究中，温度压力是一个至关重要的因素，需要充分考虑其对水合物成藏的影响。

海域天然气水合物成藏地质条件受到地形地貌、地质构造、沉积环境和温度压力等因素的共同影响。

在今后的勘探开发中，需要充分考虑这些因素，以便更好地找到和利用海域天然气水合物资源。

相信随着科学技术的不断进步，海域天然气水合物资源将会得到更好的开发和利用，为人类的能源需求作出积极贡献。

凝析气藏开采过程中天然气水合物生成条件预测方法研究

・6 1 ・
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开发试采
天然气工业 2002 年 1 月当 p > 6. 9 M Pa 时
1 +
Cij p j

i =1
( 5)
ij p j
∑C
式中 : i 表示水合物大、小两种空穴 ; j 为天然气组成 ; p j 为天然气中生成水合物的组分 j 的分压 ; Cij 为 i 型空穴 j 组分的 Langmuir 常数。
Cij 由下式给出 : Cij = exp ( A ij + B ij T )
第 22 卷第 1 期天然气工业站的工艺设计常采用多级分离回收工艺 , 如集气站常温高压分离 — 绝热节流膨胀分离 — 透平机膨胀分离等。这使得采出的地层凝析气从井底经井筒流到井口 , 再由井口流经地面各级分离装置及集气管汇的过程中 ,受采出井流物组成变化的影响 ,流经各工艺环节的天然气所处的相组成也会发生变化 , 这就需要分别建立适合于从地层近井带到轻烃处理厂各工艺节点凝析油气动态相平衡过程天然气组成的预测方法 , 才能正确计算出各节点处的天然气相组成以便用于水合物生成条件预测。为此 , 文中建立并给出以下各工艺环节天然气相组成预测方法。
schmidt E G 根据大量实验数据得出的半经验预测
公式 : ΔT =
KW M ( 100 - W )
( 7)
〔 6〕
。
式中 : M 为抑制剂的分子量 ; W 为抑制剂溶液的重量百分数 ; K 表示与抑制剂种类有关的经验常数 ,对甲醇、异丙醇、氨等取 1 228 ,对氯化钙取

深水气井测试水合物生成的预测及防治

深水气井测试水合物生成的预测及防治马帅;黄静;张风波;何志辉;张芨强【摘要】In deepwater gas well testing,due to long seawater segment and low temperature,natural gas is easy to form hydrate between mud line and sea level,blocking the wellbore and resulting in failure of the testing. A wellbore temperature-pressure model is established to simulate a deepwater exploration well in the western South China Sea,and the temperature and pressure distributions of the wellbore fluid are obtained by solving it. The hydrate formation experiments of the gas samples from this area were carried out and the critical conditions for gas hydrate formation were obtained. According to the simulation results,it is held that the temperature is the main factor affecting the hydrate formation and the hydrate will be generated near the mud line of the well in the routine testing. Insulated tubing can reduce the overall heat transfer coefficient of the wellbore and raise the gas temperature about 30 ℃,and the testing at different yield shows that hydrate will not be produced. Thus the insulated tubing can ensure smooth testing,and the field testing also confirmed this prediction. Compared the measured data of wellhead temperature and pressure at any yield level with their simulation results,the error is less than 5％,which proves the accuracy of the model and shows that the method can provide the basis for predicting and preventing the formation of hydrate in deepwater gas wells.%深水气井测试时,海水段较长且温度较低,天然气容易在泥线至海平面之间形成水合物,堵塞井筒,导致测试失败.建立深水气井井筒温度-压力模型,模拟南海西部某深水探井测试制度,求解得到井筒流体温度、压力分布;对该区域天然气样进行水合物生成实验,得到天然气水合物生成临界条件.结合测试模拟结果,认为温度是影响水合物生成的主要因素且常规测试过程中该井会在泥线附近生成水合物.隔热油管能够降低井筒整体传热系数,提升流体温度,模拟显示采用隔热油管后流体温度整体升高30℃左右,不同产量下测试均不会生成水合物,能够保证测试顺利进行,该井实测情况也证实了这一预测.实测不同产量下井口温压数据与模拟结果对比,误差均小于5％,证明了模型的准确性,表明该方法能够为深水气井测试过程中水合物预测和防治提供依据.【期刊名称】《西安石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(032)006【总页数】6页(P93-98)【关键词】深水气井;水合物;井筒温度;井筒压力;探井测试【作者】马帅;黄静;张风波;何志辉;张芨强【作者单位】中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057【正文语种】中文【中图分类】TE353天然气水合物主要由小分子气体(甲烷、乙烷)在低温高压环境中生成[1]，深水气井测试前，应当进行天然气水合物预测分析，并采用抑制水合物技术，保证测试顺利进行。

海域天然气水合物成藏地质条件浅析

海域天然气水合物成藏地质条件浅析海域天然气水合物是近年来备受关注的一种新型天然气资源。

据最新统计数据显示，全球海域天然气水合物资源总量约为2.74×1015m3，是目前人类已知的天然气储备中规模最大的一类，远远超过传统天然气资源储量。

然而，由于水合物成藏自身的特殊性，海域天然气水合物成藏地质条件极其苛刻，需要从多个方面考虑，才能找到天然气水合物的最佳储藏地点，进而实现资源开发。

一、适宜局部的富营养水体适宜海域富营养水体的形成必须具备以下条件：一是海域深度适宜，因为富营养水体的形成需要大量沉积物的供应，因此海域的深度需要大于200米；二是海水温度适中，水温太低或太高都不利于生物繁殖和生长，同时，水温较低的海域也不易形成富营养水体；三是需要充足的降雨和河流水量，充足的水量和较为平坦的洋底地形有利于形成充分的富营养水体，为天然气水合物的形成提供充足的有机物来源。

二、充足的甲烷源海域天然气水合物形成不仅需要海域天然气，还需要充足的甲烷源。

甲烷是天然气水合物中主要的气体组成成分，其来源主要有两类：一是沉积物有机质的分解释放出来的天然气，主要受到降水、植被生长、海洋生态系统等因素的影响，这类天然气源分布于海洋大陆边缘、河口、湾和水温较高、富营养的海域；二是深部地质活动生成的天然气，主要存在于地热活动区、地震带、火山口等地质构造活跃地区。

因此，在寻找天然气水合物储藏区时，需要对富含有机物的沉积物、深部地质活动地区进行综合考虑。

三、适合的海底地貌形态天然气水合物的形成与海底地貌密切相关，过于平坦或过于陡峭的海底地形不利于天然气水合物的形成。

浅海洋下的天然气水合物形成在海床、悬崖和海隆的坡面上。

在这些地方，海水中的高浓度甲烷在冷水中形成了天然气水合物，因此寻找适宜的坡面和海床是寻找天然气水合物的另一个必要条件。

四、适宜的水文环境条件寻找适宜水文环境条件是找寻天然气水合物的另一个重要因素。

海域天然气水合物在较低温度和较高压力的环境下稳定存在，在温度和压力超过一定范围后会分解为水和气体。

天然气长输管道中水合物生成的预测

天然气长输管道中水合物生成的预测姜国良;江国业;陈世一;霍进风【摘要】天然气管道运行过程中,随着管道内压力、温度和天然气组分的变化会生成水合物.水合物的生成会降低管道的输送能力,从而提高输送成本,严重时更会堵塞管道甚至发生管道爆裂,造成重大的生产事故和巨大的经济损失.通过天然气管道内水合物生成条件预测模型的建立,确立天然气水合物形成时的温压关系,再结合天然气输送管道中温度和压力分布的仿真模拟,就可以预测天然气输送管道中水合物生成的大体位置和水合物生成的类型.这可以为防止天然气输送管道中水合物生成和堵塞提供技术依据,也为管道的设计和运行提供指导性建议.%The hydrate may be generated in the natural gas pipeline when the pressure, temperature and components of gas in the pipeline changes. Hydrate will reduce transmission capacity of the pipeline and enhancing the cost of transportation of the natural gas, moreover the hydrate will plug the pipe, causing industrial accidents and huge economic loss. Combine the relationship between temperature and pressure of the hydrate formation with the forecasting model of the hydrate formation in the natural gas pipeline can predict the location of hydrate formation and the type of hydrate. This technique may provide guidance for the design of natural gas pipeline.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)034【总页数】5页(P8464-8468)【关键词】水合物;管道;预测【作者】姜国良;江国业;陈世一;霍进风【作者单位】中国民航大学机场学院,天津300300;中国民航大学机场学院,天津300300;中国民航大学机场学院,天津300300;中国石油西气东输管道公司,上海200122【正文语种】中文【中图分类】TE832.2天然气水合物是天然气中某些组分与水在一定的温度、压力条件下形成的半稳定状态的化合物。

天然气水合物的形成条件与分布规律

一、天然气水合物的形成条件天然气水合物是一种在极低温和高压下形成的天然气和水的复合物。

它主要形成于海底或极寒地区的冰层下方，具体的形成条件主要包括以下几个方面：1.温度条件：天然气水合物的形成需要极低的温度，在摄氏零下10度至零下20度左右的温度范围内，水分子能够与天然气分子形成结晶结构，形成水合物。

2.压力条件：高压也是天然气水合物形成的重要条件。

海底深层的巨大压力能够促进水合物的形成，使得天然气分子和水分子更容易结合。

3.适宜的气体组成：天然气水合物的形成需要适宜的气体成分，一般为甲烷等轻烃类气体。

不同的气体组成会影响水合物的形成过程和稳定性。

二、天然气水合物的分布规律天然气水合物主要分布在全球的冷海域和极寒地区，其分布规律主要受以下几个因素影响：1.海底地质构造：海底地质构造是影响天然气水合物分布的重要因素之一。

裂陷盆地、深海扇、海底隆起等不同地质构造对水合物的分布和储量都有一定影响。

2.沉积环境：海底沉积环境的不同也会对水合物的分布产生影响。

例如富营养的海域、富有机质的沉积环境更有利于水合物的形成。

3.气候环境：气候环境对水合物的分布同样有一定影响，寒冷气候和丰富降水的地区更容易形成水合物。

4.地球动力学作用：地球内部的构造和地质运动也会对水合物的形成和分布产生一定影响。

三、结语天然气水合物的形成条件和分布规律是一个复杂而又有待深入研究的课题。

随着人们对海底资源的深入挖掘，天然气水合物的开发利用将成为未来的重要方向。

对于天然气水合物的形成条件和分布规律的深入研究，不仅能够为天然气水合物资源的有效勘探和开发提供理论依据和技术支持，同时也对于保护海洋环境、促进海洋科学研究和应对气候变化等方面具有重要意义。

希望在未来能够有更多科研人员投入到天然气水合物的研究中，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。

四、天然气水合物的形成机制天然气水合物的形成机制涉及到天然气和水在特殊条件下的化学反应过程。

在海底或极寒地区的极低温和高压环境下，天然气分子和水分子发生相互作用，从而形成天然气水合物。

管道内天然气水合物形成的判断方法

结构
8 83 - 5 201
8 08 5. 0 3. 4 39. 16
将式( 6) 、( 7) 联立得到在平衡状态下, 形成水合
物的热力关系式:
0
R
W
T0
-
T 273. 15
0+
Cp ( T RT 2
T 0) dT +
p 0
V RT
d
p
es
=
ln
fW
f
o W
-
i ln 1 -
i
K YerKi
( 8)
1 0. 772 8 3 187 23. 35 2 653
2 0. 220 7 3 453 100. 0 1 916
1
0. 0
0. 0 3. 039 3 861
2
0. 0
0. 0 240. 0 2 967
2
0. 0
0. 0 5. 455 4 638
2
0. 0
0. 0 189. 3 3 800
2
0. 0
( 1) 首先确定某种水合物结构类型; ( 2) 利用式( 4) 计算两种水合物结构中每种空穴
第 19 卷第 2 期
天然气工业
化工与综合利用
相应的 CKi 值; ( 3) 估计生成水合物的温度 T H; ( 4) 调用状态方程逸度计算模块计算在温度 T H
和压力 p 下每种组分的逸度f K ; ( 5) 先假设一种水合物的结构, 因为 V 、 H 、
Cp 等物性常数与结构有关; ( 6) 由式( 3) 计算 YKi ; ( 7) 将以上计算数值代入式( 8) ; ( 8) 对某一结构, 如果等式成立, 则得到给定压
力 p 下水合物形成温度 T H, 如果不成立, 更新 T H 的值, 返回式( 3) 重新迭代;

海域天然气水合物成藏地质条件浅析

科技风２０２０年５月
环境科学ＤＯＩ：１０．１９３９２／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７１７３４１．２０２０１４１３１
海域天然气水合物成藏地质条件浅析
陈静
广州海洋地质调查局广东广州５１０７６０
摘要：基于近年来国内外天然气水合物勘查试采经验，多角度探讨了海域天然气水合物成藏地质条件，以期为推动下一步研究及商业化开采提供一定的借鉴意义。
四、天然气水合物储集条件由于天然气水合物生成需要特定的外部环境和气体供应，外部条件的改变会引起已生成的天然气水合物分解，因此，稳定的储集条件是天然气水合物长期赋存的重要保证。目前已发现的天然气水合物赋存状态主要包括分散状、结核状、脉状和块状等，其主要储集地层性质主要以松散且没有严重固结的粘土、粉砂质粘土、粘土质粉砂等为主，并伴有大量裂隙发育，孔隙度多介于３５％～６０％左右。经验表明，生物碎屑沉积物质广泛发育的地区，特别是海底三角洲平原、浊积扇、等深流沉积及浅海盆地等均是天然气水合物赋存储集的良好场所，这说明深水沉积体系对于天然气水合物的储集条件具有明显的影响，不同的海底沉积环境、底质沉积物粒径组分和断裂等微构造结构均控制着水合物的成藏及分布。探究天然气水合物储集条件控制因素，不仅能够了解天然气水合物的成矿规律，而且可以深入探讨不同区域天然气水合物在海底的赋存状态和稳定性，对未来天然气水合物的勘查、试采及商业化开发等均具有非常重要的指示意义。参考文献：［１］卜庆涛，胡高伟，业渝光，等．天然气水合物成藏体系研究进展［Ｊ］．新能源进展，２０１５（６）：４３５４４３．［２］付少英．烃类成因对天然气水合物成藏的控制［Ｊ］．地学前缘，２００５，１２（３）：２６３２６７．［３］蒋向明．天然气水合物的形成条件及成因分析［Ｊ］．中国煤炭地质，２００９，２１（１２）：７１１．［４］吴能友，杨胜雄，王宏斌，等．南海北部陆坡神狐海域天然气水合物成藏的流体运移体系［Ｊ］．地球物理学报，２００９，５２（６）：１６４１１６５０．［５］康萍．天然气水合物储层储集性能影响因素探讨［Ｊ］．化工管理，２０１８，４８５（１４）：９８．基金项目：中国地质调查局项目（ＤＤ２０１９０２３２、ＤＤ２１９０５８３、ＤＤ２０１９０５８４）资助作者简介：陈静（１９９１），女，汉族，硕士，助理工程师，主要从事天然气水合物地球化学测试分析、国内外水合物开采现状；储集

海域天然气水合物成藏地质条件浅析

海域天然气水合物成藏地质条件浅析天然气水合物是一种具有巨大潜在资源的新型能源，在海洋中广泛存在，并且对我国能源安全具有重要意义。

而要开发利用海域天然气水合物，首要条件就是要了解其成藏地质条件。

本文将对海域天然气水合物的成藏地质条件进行浅析，以期为相关领域的研究和开发工作提供参考。

海域天然气水合物是一种将天然气和水在一定温度和压力条件下形成的固态结构，它存在于海底冰川、陆缘架海，甚至深海盆地中。

其主要成分是甲烷，同时还含有一定量的其他烃类和空气。

水合物的生成需要适宜的压力和温度条件，以及足够的甲烷和水的供应。

海洋中的水合物主要形成于海床表层，因此对其成藏地质条件的研究对于海域天然气水合物的勘探和开发具有重要意义。

海域天然气水合物的成藏地质条件与地质构造密切相关。

在陆缘架海区和深海盆地中，地质构造通常是由褶皱、断裂和褶皱-断裂带组成的。

这些构造对水合物的形成起到了至关重要的作用。

地质构造的活跃性往往会导致下地壳的抬升和地热梯度的提高，从而为水合物的形成提供了较好的热力条件。

构造活动还可导致地质体系的变形，从而影响水合物的迁移和分布，这也为水合物的成藏提供了条件。

海域天然气水合物的成藏地质条件与海床沉积环境密切相关。

海床的沉积环境是指海底地貌、热力条件、水深度、水动力条件等因素的综合作用下形成的地质环境。

这些条件对水合物的生成和保存起到了至关重要的作用。

在陆缘架海区，其沉积地质条件通常较好，水合物的生成通常与海床的富有机质和缺氧环境有关。

而深海盆地中的水合物的成藏则与海床的热力条件和水深度有关。

水深越深，水合物的形成和保存条件通常越好。

海域天然气水合物的成藏地质条件是一个综合性的问题，需要从地质构造、沉积环境、地层组成和构造特征等多个方面进行综合研究。

随着我国近年来对于水合物资源的重视和海洋勘探技术的不断成熟，相信在不久的将来，海域天然气水合物的开发将会取得新的突破。

天然气长输管道中水合物生成的预测

由准化学反应方程和吸附平衡方程联立可以
得天然气水合物生成的热力学方程为：
＝
（一∑ Ｏ“ １ｉ） ∑ Ｇ
（）１
但这些方法的预测值较工程实际中数值仍存在不
小的误差Ｊ。因此要想更加准确的预测天然气输
２１年９月１日收到０１５
对应的水合物生成的温度外，管道内每一截面处对的温度和压力进行仿真模拟计算是另一个至关重
要的环节。
型。该模型在计算Ｉ型水合物生成条件的时候，不
需要引入二元交互作用参数，是在计算 Ⅱ型水合但物生产条件的时候，、分子间的交互作用应该大小加以考虑。如果考虑客体分子间的相互作用，其则中基础水合物的逸度计算按下式：
送管道中水合物生成就必须抓住二个重点：个是一建立更加准确的天然气水合物预测模型，一个是另进行更精确的输气管道的数值仿真模拟计算。
１天然气水合物生成条件预测模型
１１天然气水合物预测模型．
候等自然条件及管道自身条件而生成，它们悬浮聚集在一定区域，可能堵塞管路影响正常的输气，一
送能力，从而提高输送成本，严重时更会堵塞管道甚至发生管道爆裂，成重大的生产事故和巨大的经济损失。通过天然气造管道内水合物生成条件预测模型的建立，确立天然气水合物形成时的温压关系，再结合天然气输送管道中温度和压力分布的仿真模拟，就可以预测天然气输送管道中水合物生成的大体位置和水合物生成的类型。这可以为防止天然气输送管道中水合物生成和堵塞提供技术依据，也为管道的设计和运行提供指导性建议。关键词水合物管道预测