(完整版)冻土带水合物有效开采方法研究毕业设计
冻土带水合物成藏机制研究
断层对水合物成藏的影响
通过对陆域高原天然气水合物成藏方面的研究， 初步认为断层和永 久冻土层对天然气水合物成藏的控制作用主要表现在以下3 个方面: ①区域主断层可作为深部气体运移的通道,当断层为深部主断层时，该断层 可为深部气体向上运移提供通道， 有利于天然气水合物成藏； ②小断层和破碎带可为水合物提供部分流体来源及储存空间，稳定带内的 页岩、煤层产生的气体发生局部运移，在粉砂岩及裂隙中形成脉状或颗 粒状水合物。 ③永久冻土层为天然气水合物成藏提供了局部的封闭构造，如果没有永久 冻土层， 延伸至近地表的断裂就成了天然气水合物分解逸出的通道， 破 坏了水合物的稳定性。
对于多年冻土区天然气水合物的形成，最重要的因素是地温梯度、气体 组分、孔隙流体盐度、孔隙压力等，其中地温梯度和气体组分最为重要 。这两个因素决定了多年冻土区天然气水合物形成的温压条件和储藏量 。地温梯度越小，那么天然气水合物可以在更大深度的地质环境条件下 形成；气体组分决定了天然气水合物的相平衡状态，比如甲烷水合物形 成时的温压条件要比丙烷水合物形成条件苛刻得多。 多年冻土区天然气水合物的形成需要充足的烃类气源、地下水、适合的 温度和压力 4 个基本条件。烃类气源和地下水也许与多年冻土无关；但 温度和压力条件与多年冻土有密切的关系，受到了多年冻土热状态、多 年冻土厚度以及多年冻土层下地热梯度等的控制和影响。
木里冻土区水合物储层岩性多以粉砂岩、油页岩、泥岩和细砂岩为 主，含少量中砂岩，且泥岩和油页岩占90% 以上；主要存在两种天然气 水合物赋存类型，一是以薄层状、片状、团块状赋存于粉砂岩、泥岩和 油页岩裂隙面中的“裂隙型天然气水合物”，一是以浸染状赋存于细粉 砂岩、中砂岩孔隙中的“孔隙型天然气水合物”。 泥岩和油页岩是由颗粒很细的碎屑岩（颗粒直径小于0.05mm）组成 的致密岩石，岩石本身渗透性极差，没有任何储集和渗透能力，因此天 然气水合物仅能储存于岩石发育的各类裂缝中，即形成裂隙型天然气水 合物。粉砂岩、细砂岩和中砂岩的储集性则主要跟储集岩孔隙类型、孔 隙度和渗透率有关，易于形成孔隙型天然气水合物。 而高纬度冻土区水合物多存在于粗颗粒卵石或含砂层中，主要为孔 隙型水合物。而泥层和泥砂层由于孔隙度较低，孔隙尺寸小而不利于水 合物的形成，目前野外研究发现粗颗粒沉积物中水合物饱和度明显要比 细颗粒沉积物中要高。
《冻土地层水合物法封存CO2的特性的实验研究》范文
《冻土地层水合物法封存CO2的特性的实验研究》篇一一、引言随着全球工业化进程的加快，碳排放问题已成为环境保护和可持续发展领域的热点问题。
因此，有效且安全地储存碳已经成为科学研究的关键课题。
其中，冻土地层水合物法封存CO2技术以其独特的优势引起了广泛关注。
该技术利用冻土地层中水合物形成的特性，将CO2转化为固态水合物，从而达到封存的目的。
本文旨在通过实验研究，探讨冻土地层水合物法封存CO2的特性和影响因素。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验主要使用的材料为冻土样品、CO2气体以及实验所需的化学试剂。
所有材料均需符合实验要求，确保实验结果的准确性。
2. 实验方法（1）制备冻土样品：选取适宜的冻土地层样品，进行必要的处理和制备，以模拟实际环境下的冻土条件。
（2）水合物法封存CO2：在制备好的冻土样品中注入CO2气体，通过控制温度、压力等条件，使CO2与水形成水合物。
（3）观察与记录：在实验过程中，观察并记录水合物的形成过程、形态变化以及封存效果。
三、实验结果与分析1. 水合物的形成与特性在适宜的温度和压力条件下，CO2与水形成水合物。
水合物的形成过程稳定且迅速，形成的水合物外观呈现一定的结构特征。
通过扫描电镜等手段观察水合物的微观结构，发现其具有较高的致密性和稳定性。
2. 封存效果及影响因素（1）封存效果：实验结果显示，冻土地层水合物法封存CO2具有较高的封存效率和稳定性。
封存后的CO2以固态水合物的形式存在，有效避免了气体泄漏和排放。
（2）影响因素：实验发现，温度、压力和冻土样品的性质是影响封存效果的关键因素。
在适宜的温度和压力条件下，水合物的形成更加稳定；而冻土样品的性质如含水量、矿物质成分等也会影响水合物的形成和封存效果。
四、讨论与展望1. 实验讨论冻土地层水合物法封存CO2具有诸多优点，如封存效率高、稳定性好等。
然而，在实际应用中仍需考虑一些因素。
首先，温度和压力的控制对水合物的形成和封存效果具有重要影响，需在实验过程中进行精确控制。
冻土解决方案
冻土解决方案
《冻土解决方案》
冻土是指在永久冻土带内，土壤中的一部分水分不断地处于冻结状态。
这种情况给土地利用和建设带来了极大的困难和挑战，因为冻土的存在导致土地的稳定性下降，建筑物和道路容易出现损坏和塌陷。
因此，寻找有效的冻土解决方案是十分重要的。
针对冻土问题，科学家们提出了许多解决方案。
首先，可以采用地热能和太阳能等可再生能源来对冻土进行加热，从而使其解冻。
这种方法是环保的，可以有效地解决冻土问题，但是成本较高，需要大量的资金投入。
其次，可以利用化学物质或添加剂来改变冻土的性质，使其不再容易结冰。
这种方法简单便捷，但是需要密切关注添加剂对土地和环境的影响。
另外，利用地下排水系统将冰冻土壤中的积水排除，也是解决冻土问题的有效途径。
通过排水系统，可以有效地防止土地因积水而结冰，降低土地的冻融循环。
除了以上方法，还可以通过土地整治和植被种植等措施来改善冻土环境。
例如，在冻土区域大规模种植抗冻植物，增加土地的稳定性。
此外，合理规划建筑物和道路的位置，避免在冻土区域进行过度开发，也能有效减少冻土问题的出现。
总的来说，解决冻土问题需要综合考虑土地的环境特点和技术
手段。
在未来，随着科学技术的不断发展，相信会有更多更有效的冻土解决方案被提出，为冻土区域的可持续发展提供更多可能性。
青海木里冻土水合物钻探技术研究共29页
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过探技 术研究
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法研究
陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法研究【摘要】本文针对陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法进行了研究。
在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
接着在分别介绍了地质勘探方法、地球物理勘探方法、地球化学勘探方法以及综合勘探方法。
在对这些技术方法进行了优劣比较，展望了未来研究方向，并总结了本文的主要观点。
通过本文的研究，可以为陆域冻土区天然气水合物的勘探提供重要的参考和指导，有助于更有效地开发和利用这一资源。
【关键词】陆域冻土区、天然气水合物、勘探技术、地质勘探、地球物理勘探、地球化学勘探、综合勘探、优劣比较、未来研究、总结。
1. 引言1.1 研究背景陆域冻土区是指在地表下存在冻土的大陆地区，其中包含丰富的天然气水合物资源。
天然气水合物是一种特殊的天然气储藏形式，是在适当的压力和温度条件下形成的天然气与水结合而成的晶体物质。
由于其丰富性和环境友好性，天然气水合物被认为是未来能源的重要替代品。
在陆域冻土区勘探天然气水合物并非易事，受限于复杂的地质条件和技术手段。
目前国内外关于陆域冻土区天然气水合物勘探技术方法的研究仍然处于探索阶段，需要进一步深入研究和探索。
本文旨在对陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法进行系统研究和总结，以提升勘探效率和准确性。
通过分析不同的地质勘探方法、地球物理勘探方法、地球化学勘探方法以及综合勘探方法，探讨其优劣势和适用性，为未来陆域冻土区天然气水合物的勘探工作提供参考和指导。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨在陆域冻土区天然气水合物的勘探过程中，如何运用不同的技术方法来提高勘探效率和准确性。
通过对地质勘探方法、地球物理勘探方法和地球化学勘探方法等多种技术手段的综合应用，实现对天然气水合物资源的准确勘探和评估。
通过对不同技术方法的优劣比较，找出最适合该地区勘探的方法，并为未来的研究提供参考和指导。
本研究旨在深入探讨陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法，为我国天然气水合物资源的开发利用提供科学依据和技术支持。
陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法研究
陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法研究随着全球能源需求的不断增长，对于替代传统能源的新能源的需求也日益迫切。
天然气水合物被认为是一种潜在的大规模替代能源资源，尤其对于陆域冻土区，其富集程度和分布广泛性使得其成为了被广泛关注的勘探对象。
对于陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法的研究显得非常重要。
一、陆域冻土区天然气水合物的分布特点陆域冻土区的天然气水合物主要分布在高纬度地区的陆上和浅水区域，包括北极圈地区、俄罗斯东西伯利亚和远东地区、加拿大北部、美国阿拉斯加地区等地带。
这些地区的气候寒冷，地下温度在零下0℃以下，这种低温条件对天然气水合物的形成和存储起着至关重要的作用。
1. 地球物理勘探技术地球物理勘探技术是对天然气水合物进行勘探的主要技术之一。
地震勘探技术是在勘探区域内进行地震波的发射和接收，通过地震反射和折射的信息来获得关于地下构造、岩性和天然气水合物的分布信息。
地震勘探技术在陆域冻土区的应用可以提供地下构造和地层信息，为进一步的勘探提供基础数据。
电磁勘探技术是利用地下电磁场的变化来获得地下储层的信息，从而判断可能存在的天然气水合物储集层。
该技术可以在陆域冻土区获得更精细的地下电性特征，对于天然气水合物的分布提供更为精准的信息。
2. 钻探技术对于陆域冻土区的天然气水合物勘探，钻探技术是必不可少的一项技术。
钻井是通过在勘探区域内钻探井眼，获取地层样品和地下气体样品的方法。
通过对样品的地质学和地球化学分析，可以获得有关天然气水合物储集情况的信息，为未来勘探和开发提供依据。
3. 测井技术测井技术是在钻孔中使用各种仪器进行测量，以获得地下储层的物理性质和地层属性。
测井技术可以提供关于孔隙度、渗透率和天然气水合物饱和度等信息。
在陆域冻土区的应用中，测井技术可以为勘探提供宝贵的地下信息。
三、技术方法研究进展随着对陆域冻土区天然气水合物的研究不断深入，勘探技术方法也在不断创新和完善。
对地球物理勘探技术的研究和应用得到了不断提升，新型的地震勘探方法、电磁勘探方法和重力、磁性测量等技术的应用将为陆域冻土区天然气水合物的勘探提供更丰富的信息。
冻土开挖施工方案
冻土开挖施工方案1. 引言冻土开挖施工是在寒冷地区进行土木工程施工时常见的情况，冻土层的存在会对施工工作带来一定的挑战。
本文档将介绍冻土开挖施工方案，包括施工前的准备工作、施工方法和施工后的处理措施。
2. 施工前准备在进行冻土开挖施工之前，需要进行以下准备工作：2.1 土质测试在冻土地区进行开挖施工前，需要对土壤进行质量测试，以了解其物理和工程性质。
测试结果可以帮助确定施工过程中可能出现的问题，并选择合适的施工方法。
2.2 施工场地准备在施工前，需要对施工场地进行清理和平整。
清除积雪、冰块和其他障碍物可以提供良好的工作环境，并减少施工过程中的风险。
2.3 安全措施冻土施工的环境条件较为恶劣，因此必须采取必要的安全措施。
包括但不限于提供适当的保护装备、明确作业人员的责任和权限、确保施工现场的照明和通风等。
3. 施工方法冻土开挖施工可以采用以下方法之一：3.1 机械挖掘机械挖掘是一种常见且高效的冻土开挖方法。
使用挖掘机、推土机等工程机械进行土方开挖，速度快、效率高。
在冻土开挖时，机械设备需要具备足够的功率和适应力，以应对冻土的硬度和抗冻能力。
3.2 爆破开挖在某些情况下，冻土太过坚硬，无法通过机械挖掘完全开挖。
此时采用爆破开挖的方法。
爆破开挖需要经过详细的爆破计算和方案设计，并采取相应的安全措施。
3.3 水热法开挖水热法开挖利用高压热水喷射和高温蒸汽使冻土快速融化和软化，然后通过挖掘机等机械进行开挖。
与传统的机械挖掘相比，水热法开挖可减少土方开挖的冲击和振动，对环境影响较小。
4. 施工后处理完成冻土开挖施工后，还需要进行以下处理措施：4.1 填方处理冻土开挖后，通常需要进行填方处理来恢复地表的平整度。
填方可以采用现场融化的冻土或其他填充材料。
填方时应根据设计要求进行均匀的夯实和压实。
4.2 坡面处理对于有坡度或需要保护的区域，需要进行坡面处理。
坡面处理可以采用覆盖材料、垂直砂石帷幕等方式保护坡面的稳定性，防止土壤侵蚀和滑坡。
漠河冻土带天然气水合物地震采集关键技术
漠河冻土带天然气水合物地震采集关键技术葛志广;陈永生;周小仙【摘要】The exploration research on gas hydrate resources in permafrost areas has aroused much attention due to its huge potential re-source value.Although the seismic exploration technology of marine gas hydrates is almost mature,the seismic exploration technology of gas hydrate in terrestrial permafrost area is still in the research phase,and there are still many problems in data acquisition,processing and interpretation. In this paper,the authors carried out the research on the seismic acquisition technology of gas hydrate in terrestrial permafrost area inChina,conducted a comprehensive analysis and established a geological model of the study area on the basis of geo-logical and geophysical data obtained in Mohe permafrost area.To tackle the exploration difficulties of the thin permafrost layer and deep complex structures,the authors conducted forward modeling based on the waveequation.Meanwhile,through a comparative analysis of the collected data,the authors put forward the data acquisition method of alternate blasting of small interval and shallow shots, small shots and moderate shots,which will acquire shallow-,middle-level and deep high SNR data for reservoir prediction and structure detec-tion.%由于陆域常年冻土带天然气水合物巨大的潜在资源价值,冻土带天然气水合物的勘探研究引起了人们的极大关注.不同于海域天然气水合物地震勘探技术渐趋于成熟,陆域冻土带天然气水合物地震勘探技术仍处于研究阶段,其在数据采集、处理、解释等各方面仍存在许多问题.文中针对中国陆域冻土带天然气水合物开展地震勘探采集技术研究;结合漠河冻土带特征,建立研究区地质模型,针对冻土层较薄以及区内深部构造复杂等勘探难点,利用基于波动方程的正演模拟方法进行观测系统参数论证,并通过对采集数据分析对比,提出了小道距、小炮距以及浅井炮、小炮、中炮交替激发以实现同时获取浅中深部信息的数据采集技术,并取得了进行储层预测和构造探测的高信噪比地震反射数据.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2018(042)002【总页数】7页(P285-291)【关键词】冻土带天然气水合物地震勘探;地震采集关键技术;漠河冻土带【作者】葛志广;陈永生;周小仙【作者单位】北京得一成利环境工程技术有限责任公司,北京 100081;北京得一成利环境工程技术有限责任公司,北京 100081;北京勘察技术工程有限公司,北京100192【正文语种】中文【中图分类】P631.40 引言天然气水合物是近20年来在海洋和冻土带发现的新型洁净能源，其极大的资源量消除了人们对于能源危机的担心。
陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法研究
陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法研究陆域冻土区天然气水合物是一种新兴的能源资源，在全球能源领域有着重要的地位。
为了有效地勘探和开发陆域冻土区天然气水合物，科学家们不断研究新的勘探技术方法。
本文将对陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法进行研究和探讨。
陆域冻土区天然气水合物勘探的第一步是地质勘探。
通过对地层构造、沉积地质特征和天然气水合物分布的调查和研究，确定有潜力的地质结构和沉积层。
常用的地质调查方法包括地质剖面、地震反射和地震折射等。
钻探是陆域冻土区天然气水合物勘探的核心技术方法之一。
钻探可以获取地质构造的详细信息以及地下储层的物理性质和成分。
传统的钻探方法包括岩心采取和地层取心，但在冻土区这些方法不适用。
科学家们研究发展了适用于冻土区的新型钻探技术。
冻土区水合物钻探技术采用低温钻井设备和冻土钻头，可以避免水合物热解和溶解的风险。
地球物理勘探是陆域冻土区天然气水合物勘探的重要方法之一。
地球物理勘探可以通过测量地下岩层的电阻率、地震波传播速度和密度等物理属性来推断地下结构和沉积层特征。
冻土区常用的地球物理勘探方法包括电法、地震勘探和重力勘探。
第四，地球化学勘探是对冻土区天然气水合物含量和稳定性进行研究的重要方法。
通过分析沉积物中的水合物含量和组成，了解天然气水合物的分布和储量。
常用的地球化学勘探方法包括取岩心样品、气体分析和水合物析出实验等。
第五，地质模拟是陆域冻土区天然气水合物勘探的重要手段。
通过建立数学模型和计算机模拟，模拟地下结构和沉积层特征，预测天然气水合物分布和储量。
地质模拟可以提供重要的理论指导和决策依据，减少勘探过程中的风险和成本。
陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法涵盖了地质勘探、钻探、地球物理勘探、地球化学勘探和地质模拟等多个方面。
随着科学技术的不断发展，相信将会有更多新的勘探技术方法应用于陆域冻土区天然气水合物的勘探和开发中。
陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法研究
陆域冻土区天然气水合物的勘探技术方法研究天然气水合物是一种由天然气和水合物构成的能源资源，在陆域冻土区的勘探中具有重要的经济价值和战略意义。
为了有效地开发和利用这一资源，必须研究适用于陆域冻土区的天然气水合物勘探技术方法。
目前，陆域冻土区天然气水合物勘探主要采用地面勘探和钻探技术。
其中，地面勘探技术包括地球物理勘探、地震勘探、非线性声学勘探、热成像勘探等，钻探技术则包括试验钻探、岩心钻探和岩石薄片分析等。
下面将分别介绍这些方法的原理和应用情况。
地球物理勘探是一种利用地球物理参数研究地下结构与物性分布的方法。
在该方法中，测量设备通过发送电磁波、重力、磁场等信号，获取地下结构和物性数据。
这种方法可以快速、大量地获取数据，有助于确定勘探区域的地下结构和成分。
地震勘探是基于地质地球物理模型进行的物理勘探方法。
其原理是观测和分析地震波在地下介质中的传播和反射，以获取地下构造及物性信息。
通过解析地震资料，可以建立地下反射界面的深度、厚度、性质等三维图像，从而确定勘探区域水合物分布位置和含量。
非线性声学勘探则是利用声波的不同特性研究物质构造的新技术。
该方法主要是通过分析声波的反射和散射特性，对勘探区域进行分析，以确定水合物分布。
相比于其他勘探技术，非线性声学勘探可以更加准确、快速地判断水合物存在位置及含量，为钻探提供更多的信息。
热成像勘探则是利用超声波或雷达等形成物质热成像的技术，在勘探区域探测热变化，以确定地下的水合物分布。
该方法可以在不破坏地下环境的情况下，获取地下温度分布数据，因此被广泛使用。
试验钻探技术是一种采用钻探工具对钻孔墙壁进行物质取样的方法。
在采用钻探技术进行水合物勘探时，应选择合适的钻探器材，钻深和摸底时间，并对岩石薄片进行分析，以确定水合物的存在程度。
岩心钻探则是将钻孔中的岩心取出，并进行物理和化学分析，从而确定水合物的存在情况。
这种方法可以确定水合物的成分、结构和排列方式，为水合物储层、产量和开发提供重要的数据支持。
《冻土地层水合物法封存CO2的特性的实验研究》范文
《冻土地层水合物法封存CO2的特性的实验研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，二氧化碳（CO2）排放量逐年增加，对全球气候产生严重影响。
为了减少温室气体的排放，科学家们一直在探索有效的CO2减排和封存技术。
其中，冻土地层水合物法作为一种新兴的CO2封存技术，备受关注。
本文通过实验研究，探讨了冻土地层水合物法封存CO2的特性和机制。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所需材料包括：CO2气体、冻土地层水合物样品、模拟地层水等。
2. 实验方法（1）制备冻土地层水合物样品，模拟地层环境。
（2）将CO2气体注入水合物样品中，观察其与水合物的相互作用。
（3）通过温度、压力等参数的变化，研究CO2在水合物中的封存特性。
（4）利用X射线衍射、核磁共振等手段，分析水合物结构及CO2的封存机制。
三、实验结果与分析1. CO2与水合物的相互作用实验发现，当CO2气体与冻土地层水合物接触时，二者发生相互作用，形成一种稳定的复合物。
这种复合物具有较高的稳定性，有利于CO2的长期封存。
2. CO2在水合物中的封存特性实验结果表明，随着温度和压力的变化，CO2在水合物中的封存量有所差异。
在适宜的温度和压力条件下，水合物能够有效地封存CO2。
同时，封存过程中没有明显的化学反应发生，保证了封存过程的安全性。
3. 水合物结构及CO2的封存机制通过X射线衍射和核磁共振等手段分析发现，CO2以分子形式被包裹在水合物结构中。
水合物结构具有较高的稳定性，能够有效阻止CO2的泄漏。
同时，水合物中的水分与CO2之间存在较强的相互作用力，进一步增强了封存效果。
四、讨论与结论1. 冻土地层水合物法封存CO2的优点冻土地层水合物法封存CO2具有以下优点：一是封存过程安全性高，没有明显的化学反应发生；二是封存量大，能够有效地降低大气中的CO2浓度；三是封存过程对环境影响小，有利于保护生态环境。
2. 实验研究的局限性及展望尽管冻土地层水合物法在封存CO2方面具有诸多优点，但实验研究仍存在一定的局限性。
冻土带水合物有效开采方法研究
中国石油大学（华东）毕业设计（论文）冻土带水合物有效开采方法研究学生姓名：尹彦文学号：06021228专业班级：石油工程06-5班指导教师：张卫东2010年6月22日摘要天然气水合物作为未来化石燃料的一种重要替代品，以其分布广泛、资源量巨大、能量密度高、清洁无污染等诸多优点为世界各国重视。
而冻土带水合物比海底水合物开发难度小的特点。
本文通过分析冻土带的地质条件，阐述了冻土带与水合物稳定存在的关系，得到了天然气水合物在冻土带存在条件。
分析推测了常见几种冻土带水合物微观结构及其形成过程。
以麦索亚哈气田开采实例，分析了注热降压开采的原理，同时对水力压裂开采水合物压裂的基本原理进行分析，在简化模型下分析了水力压裂增产效果。
关键字：天然气水合物；冻土带；开采方法ABSTRACNatural gas hydrate is an important product as an alternative to fossil fuels in the future. With its advantages like widely distributed, a huge amount of resources, high energy density, and pollution-free, many countries in the world are highly concerned about it.Rather than undersea gas hydrate formation ,gas hydrate in the permafrost area has small developing difficulty. Through analysis of the geological conditions of the permafrost areas, expounds its stability between hydrate and permafrost areas, obtained the relationship of natural gas hydrate in the permafrost areas condition. Speculating the microcosmic structure of hydrate formation process of permafrost areas. Analyse MaiSuoahab in mining field, the principle of thermal injection and depressurization, at the same time, Analyse the basic principle of hydraulic fracturing, under the simplified model is analyzed effect on increasing production in hydraulic fracturing.Keywords：Gas hydrate;permafrost areas;method of exploitation目录第1章前言 (1)1.1研究目的及意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3主要研究内容 (3)第2章冻土带天然气水合物形成以及微观结构 (4)2.1冻土带水合物的形成 (4)2.1.1冻土带分布情况 (4)2.1.2冻土带厚度 (6)2.2冻土带天然气水合物的微观结构 (9)2.2.1青藏高原地质运动分析 (10)2.2.2几种常见成矿模式分析 (11)第3章冻土带天然气水合物注热降压开采 (15)3.1降压开采原理 (15)3.1.1降压开采机理 (15)3.1.2降压开采能量分析 (16)3.2注热开采原理 (16)3.2.1注热开采机理 (16)3.2.2注热开采能量分析 (17)3.3注热降压结合 (19)3.4麦索亚哈气田水合物开采实例 (19)3.4.1麦索亚哈气田地质特征 (20)3.4.2麦索亚哈气田矿藏结构 (21)3.4.3麦索亚哈气田水合物开发过程 (22)第4章冻土带天然气水合物水力压裂开采 (24)4.1天然气水合物水力压裂基本原理 (24)4.2冻土带水合物层水列压裂裂缝形态 (24)4.3冻土带水合物层水力压裂前后气体渗流规律 (26)第5章结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)第1章前言1.1研究目的及意义随着常规油气资源开发利用，人类将面临着巨大能源危机。
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中国石油大学（华东）毕业设计（论文）冻土带水合物有效开采方法研究摘要天然气水合物作为未来化石燃料的一种重要替代品，以其分布广泛、资源量巨大、能量密度高、清洁无污染等诸多优点为世界各国重视。
而冻土带水合物比海底水合物开发难度小的特点。
本文通过分析冻土带的地质条件，阐述了冻土带与水合物稳定存在的关系，得到了天然气水合物在冻土带存在条件。
分析推测了常见几种冻土带水合物微观结构及其形成过程。
以麦索亚哈气田开采实例，分析了注热降压开采的原理，同时对水力压裂开采水合物压裂的基本原理进行分析，在简化模型下分析了水力压裂增产效果。
关键字：天然气水合物；冻土带；开采方法ABSTRACNatural gas hydrate is an important product as an alternative to fossil fuels in the future. With its advantages like widely distributed, a huge amount of resources, high energy density, and pollution-free, many countries in the world are highly concerned about it.Rather than undersea gas hydrate formation ,gas hydrate in the permafrost area has small developing difficulty. Through analysis of the geological conditions of the permafrost areas, expounds its stability between hydrate and permafrost areas, obtained the relationship of natural gas hydrate in the permafrost areas condition. Speculating the microcosmic structure of hydrate formation process of permafrost areas. Analyse MaiSuoahab in mining field, the principle of thermal injection and depressurization, at the same time, Analyse the basic principle of hydraulic fracturing, under the simplified model is analyzed effect on increasing production in hydraulic fracturing.Keywords：Gas hydrate;permafrost areas;method of exploitation目录第1章前言 (1)1.1研究目的及意义 (1)1.2研究现状 (2)1.3主要研究内容 (3)第2章冻土带天然气水合物形成以及微观结构 (5)2.1冻土带水合物的形成 (5)2.1.1冻土带分布情况 (5)2.1.2冻土带厚度 (7)2.2冻土带天然气水合物的微观结构 (10)2.2.1青藏高原地质运动分析 (11)2.2.2几种常见成矿模式分析 (12)第3章冻土带天然气水合物注热降压开采 (16)3.1降压开采原理 (16)3.1.1降压开采机理 (16)3.1.2降压开采能量分析 (17)3.2注热开采原理 (17)3.2.1注热开采机理 (17)3.2.2注热开采能量分析 (19)3.3注热降压结合 (20)3.4麦索亚哈气田水合物开采实例 (21)3.4.1麦索亚哈气田地质特征 (21)3.4.2麦索亚哈气田矿藏结构 (22)3.4.3麦索亚哈气田水合物开发过程 (23)第4章冻土带天然气水合物水力压裂开采 (25)4.1天然气水合物水力压裂基本原理 (25)4.2冻土带水合物层水列压裂裂缝形态 (26)4.3冻土带水合物层水力压裂前后气体渗流规律 (27)第5章结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)第1章前言1.1研究目的及意义随着常规油气资源开发利用，人类将面临着巨大能源危机。
目前已经发现的石油储备量还可用40年，天然气还可用70年，煤炭还可用190年，作为世界上最大的发展中大国，我国能源短缺十分突出。
因此急需开发新能源以满足中国经济的高速发展，而天然气水合物作为新型有效能源，2000年开始，天然气水合物的研究与勘探进入高峰期，世界上至少有30多个国家和地区参与其中[1]。
天然气体水合物广泛分布于多年冻土区、大陆架边缘的深海沉积物和深湖泊沉积物中，估计全球天然气水合物中的碳储量为2×1016m3，相当于全球已探明常规化石燃料总碳量的2倍以上[2]。
与海洋相比，陆地开采天然气水合物的难度要小得多，同时陆地上开展天然气水合物开采试验无疑为海洋大规模开发天然气水合物提供良好的基础[3]。
2009年9月，我国在青海发现“可燃冰”，使我国成为世界上第一次在中低纬度冻土区发现天然气水合物的国家，也是继加拿大1992年在北美麦肯齐三角洲、美国2007年在阿拉斯加北坡通过国家计划钻探发现天然气水合物之后，在陆域通过钻探获得天然气水合物样品的第三个国家。
初略的估算，远景资源量至少有350亿吨油当量[4]。
可见冻土带水合物作为一种新的替代能源越来越受到人们的重视，随着我国青藏高原水合物勘探的进步，冻土带水合物的动用必然会对我国油气资源做出巨大贡献。
但要对其进行有效地开采，需要对冻土带地质特征，水合物形成条件，成藏模式进行认识。
同时借助于冻土带水合物开采成功典型例子，麦索雅哈气田的开发，对其开采方式进行分析，以求一种新的开采方法。
1.2研究现状前苏联二十世纪60年在卖索亚哈油田发现了陆地永久冻土带发现了天然气水合物，1998年，加拿大在北极附近的西北部马更些三角洲(Mackenzie Delta)的Mallik地区实施了世界上第一个专门进行陆地永久冻土区天然气水合物调查研究的钻探工程，曾先后完成了5口天然气水合物调查研究探井(Mallik-L38，2L-38，3L-38，3L-3，5L-38)，并进行了试开采。
这项世界上第一个对陆地永久冻土区进行天然气水合物全面调查评价的科学研究工程引起了许多国家的兴趣和关注，先后由加拿大、日本、美国、德国、印度、国际大陆钻探计划(ICDP)等国际和机构参与。
除了进行了钻探资源调查评价外，还进行了试开采研究[5]。
2008年3月10～16日，日本和加拿大科学家再次对Mallik 2L238井进行了水合物开发测试。
此次开发试验由于安装了防沙装置，开发试验进展顺利，在井底和井口分别采集到了压力、温度、气体和液体流量等数据。
连续6d(139h)的开发，天然气产量达到(2000m3～4000m3)/d，累计产量约为13000m3。
初步数据显示，该区采用水合物降压开采是一种正确的开发方式。
另外，日本国家石油、天然气及金属公司FujiiK女士介绍日本在2009—2011年进行水合物海上开发试验，2012—2016年进行水合物商业开发准备的有观计划[6]。
中国地质调查局于2002年开始先后设立了4个调查研究项目，即“青藏高原多年冻土区天然气水合物地球化学勘查预研究”、“青藏铁路沿线天然气水合物遥感识别标志研究”、“我国陆域永久冻土带天然气水合物资源远景调查”、“我国陆域永久冻土带天然气水合物钻探技术研究”。
国家自然科学基金委员会也于2005年设立了“青藏高原多年冻土区天然气水合物形成条件探讨”的面上科研项目。
国土资源部的科研项目以资源类为主。
目前最重要的当属《我国海域天然气水合物资源调查与评价》专项中的3个配套科研项目。
每年都投入不少资金开展技术方法、环境效应和资源战略评价等方面的研究。
由广州海洋地质调查局、青岛海洋地质研究所、国家海洋局、中国地质科学院、中国科学院、中国地质大学、南京大学等单位承担。
国家自然科学基金委员会自1998年开始设立“气体水合物生成过程机理及其分形理论的研究”(中国科学院广州能源研究所舒碧芬承担)以来。
至2006年共设立了与天然气水合物有关的项目43个。
其中1998年1项。
1999年1项。
2000年4项，2001年6项。
2002年4项，2003年8项。
2004年1项。
2005年10项。
2006年8项。
除2004年外基本上呈逐年增加的趋势。
内容涉及到水合物的物性、资源、抑制、储运、开采、环境等方面的基础研究和应用基础研究。
中国科学院也大力重视天然气水合物的研究工作。
于2004年组织了跨研究所、跨学科的优势研究力量组建了“中国科学院广州天然气水合物研究中心”。
并先后设立了“天然气水合物勘探开采模拟研究”、“天然气水合物开采中若干关键问题的研究”、“大陆坡天然气水合物形成的地质条件与成藏机理研究”、“海底天然气渗漏系统水合物成藏机制及识别方法”等知识创新重要方向项目4个、百人项目3个以及其他项目多个。
研究内容涉及到天然气水合物合成、物性测试、开采模拟、成藏机理、资源评价等领域。
除上述四大部委外，三大油公司、教育部、中国工程院以及前述的中国大洋矿产资源研究开发协会等也先后设立过与天然气水合物有关的科研项目[7]。
最近，有关专家在西宁对中国科学院广州天然气水合物研究中心完成的“青海省天然气水合物勘探开发方案研究报告”进行了审查，指出青海省多年冻土区具备较好的“可燃冰”找矿前景，并建议在青海建立一个陆地冻土区天然气水合物勘探开发技术方法试验基地，以引领带动我国对天然气水合物的勘探开发[8]。
1.3 主要研究内容本课题旨在搞清冻土带地质特点，冻土带厚度，天然气水合物在冻土带形成条件，以及常见的冻土带天然气水合物矿藏模式。
对比常见冻土带天然气水合物开采方法，分析麦索亚哈水合物开采方法，以及找出一种新的适合冻土带水合物开采方法的。
为以后冻土带水合物开采提供依据。
研究内容包括以下几个方面：通过分析给出冻土带地质特点；研究冻土带厚度；天然气水合物在冻土带稳定存在的条件；分析麦索亚哈气田水合物开采的具体方法；提出一种新的水合物开采方法，以及分析其可行性。
第2章冻土带天然气水合物形成以及存在形式冻土带在地质学是指0℃以下，并含有冰的各种岩石和土壤。
一般可分为短时冻土（数小时、数日以至半月）、季节冻土（半月至数月）以及多年冻土（数年至数万年以上）。
天然气水合物，在一定地质条件，存在于冻土带。