天然气水合物勘探概况及钻探取心技术探讨
天然气水合物开采技术研究进展
天然气水合物开采技术研究进展天然气水合物是指天然气和水分子在高压、低温下形成的结晶体，是天然气的一种新形式。
天然气水合物的丰富储量和广泛分布，在能源领域具有非常重要的战略意义。
目前，天然气水合物开采技术研究已经取得了一些进展，本文将从四个方面进行分析。
一、天然气水合物开采技术研究现状天然气水合物开采技术一直是石油天然气领域的研究焦点，当前主要包括以下方面：1、水合物钻探技术：研究水合物在钻探过程中的动力学行为和物理性质，并开发出适合于水合物探测的传感器、仪器等设备。
2、水合物开采技术：通过人工或自然措施改变温度、压力、浓度等环境因素，使水合物分解，达到开采目的。
3、水合物输送技术：在水合物开采后，需要将天然气输送到加工厂进行加工处理，目前研究正在进行中。
4、水合物加工技术：水合物加工技术是将开采的水合物转换成生产能用的商品气体，主要涉及水合物裂解、去除杂质、压缩储存等方面。
二、天然气水合物开采技术研究现状目前，世界各国均在加速水合物开采技术的探索，例如日本在2013年成功进行了深层水合物开采实验，韩国也在2016年成功进行了大规模天然气水合物探测试验。
而我国则于2017年成功进行了天然气水合物试采。
在这些实践中，研究者们不断探索优化开采技术，提高开采效率。
1、温度管理技术天然气水合物开采需要在压力较高的环境下进行，为使水合物分解，需要通过温度管理技术来控制水合物的热解温度。
目前，研究者们主要通过水淬、电热、压缩利用等方法来达到控制温度的目的。
2、压裂技术在水合物开采过程中，如果仅仅靠温度变化来改变水合物体积、压力，开采效率较低。
因此，需要依托压裂技术，通过向水合物区域注入压缩空气、水等物质来达到改变水合物体积的目的。
3、高效减阻剂技术在输送天然气的过程中，水合物会因发生极性相互作用而粘附在输送管道及設备表面，严重影响输送效率。
高效减阻剂技术可将水合物与管道表面分离，提高天然气输送效率。
三、天然气水合物开采技术成果目前，天然气水合物开采的有效储量还未被准确评估。
天然气水合物钻探取样技术现状与实施研究
Ｊ ＤＥ ＯＩ Ｓ航线钻 井 船 的密 封 是 由球 阀 实 现 的 ， 能 使 高 压 保 持 在 高 达 它
６ ０ ａ 。应 用 Ｐ Ｓ， 径 ４ ３ ｃ 岩 芯 容 积 １ ６ ｍＬ ９ ｂｒ Ｃ 直 ． ２ｍ， ４５ （ ｉ ｅｓ Ｄ ｃ ｎ 等人 ， ０ ３ Ｍｉ ｏ ｋ ２ ０ ； ｌ ｖ等 人 ， ０ ４ ， 既 能 由钻 ｋ ２０ ） 他 探 船 的顶驱 旋 转 回收 ， 能 像 一 个 推挤 取 芯器 一 样 回 也
天然气 水合 物 （ａ ｙ ｒｔ） 一 种 白色 固体 结 晶 ｇ ｓｈ ｄａｅ是 物质 ， 外形像 冰 ， 极 强 的燃 烧 力 ， 有 可作 为 上 等 能源 ， 俗
称 为“ 可燃 冰” 。据 理论计 算 ， ｍａ ｉ 的天然 气水合 物 可 释 放 出 １ ４ 的 甲烷 气和 ０ ８ 的水 ［ 。这 种 固体 水合 ６ ｍ３ ． ｍａ １ ］ 物 只能存在 于一定 的温度 和压 力条件 下 ， 般它要 求温 一
启动球 ， 然后 下降 Ｐ Ｓ使 之 回到 Ｂ Ｃ ＨＡ 固定 座 上 ， 重新
度低 于 ０Ｃ～ １℃ ， ￣ ０ 压力 高 于 １ＭＰ ， ０ ａ一旦 温 度 升 高或 压力 降低 ， 甲烷 气则 会 逸 出 ， 固体 水 合 物 便 趋 于 崩 解 。
由于天然气 水合物 的这一 特殊性 ， 若要 获得 其样 品具有
Ｐ Ｓ是一 种 自由下落 式展 开 、 Ｃ 液压 驱 动 、 缆 回收 钢
的保 压取芯 工具 。它 既采 用 了传 统 的 油 田压 力 取芯 技
术， 又采用 了 ＤＳ ＤＰ计 划 发 展 起 来 的取 芯 技 术 。研 制
收 。像 其他 保 压 取 芯设 备 （ 下 介 绍 ） 样 ， Ｃ 如 一 Ｐ Ｓ不 允
天然气水合物及其勘查研究
天然气水合物及其勘查研究Yuanzi16本文作者的话当今地球人类面临严重的能源、环境等危及人类生存和世界经济社会可持续发展的重大问题。
石油、天然气和煤等常规能源资源日益枯竭是一种必然趋势。
地球生态、大气、水以及地质环境恶化的势头尚未得到有效遏制。
天然气水合物是地球上一种储量十分丰富、高效、洁净、潜力巨大的新型绿色接替能源。
天然气水合物的勘查研究和开发利用，对于确保人类能源、环境安全，确保世界经济社会可持续发展，都具有极其重大而深远的意义。
本文拟根据现有的资料，综述天然气水合物及其勘查研究成果，供读者进一步了解和研究参考。
本文目录一、天然气水合物及其理化特性二、天然气水合物形成条件与分布规律三、天然气水合物识别标志四、天然气水合物资源评价五、天然气水合物勘查与研究的意义六、国际天然气水合物勘查研究现状七、中国天然气水合物勘查研究现状八、天然气水合物勘查技术手段九、天然气水合物未来可能的开采技术下面是正文一、天然气水合物及其理化特性1、天然气水合物及其产出状态天然气水合物，也叫做气体水合物（gas hydrate），是由天然气与水分子在高压（大于100个大气压或大于10MPa）和低温（0℃～10 ℃）条件下混合而成的一种固态结晶物质。
由于天然气水合物中80%～90%或其以上的成分是甲烷，因而也有人把天然气水合物叫做甲烷水合物（Methane Hydrate或Methane Gas Hydrate）。
另外，由于天然气水合物多呈白色或浅灰色晶体产出，外貌类似冰雪，可以像固体酒精块一样被火点燃，因而一般俗称“可燃冰”。
天然气水合物所赋存的沉积物多数是新生代沉积。
在沉积层中，天然气水合物可以呈分散状或分散浸染状（如中国获得的样品）赋存于沉积物中；也可以以胶结方式充填于沉积物的孔隙中（如中国获得的样品）；也可以呈结核状、团块状（如美国获得的样品）和薄层状（如中国获得的样品）等集合体形式赋存于沉积物中；还可以呈细脉状、网脉状等脉状（如美国获得的样品）充填于沉积物裂隙中产出。
天然气水合物勘探概况及钻探取心技术探讨 (2)
一、天然气水合物概况
3 窦斌博士、副教授 CUG
一、天然气水合物概况
1、什么是天然气水合物
天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）因 其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”。 它是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、 pH值等）下由水和天然气组成的类冰的、非化学计量的、笼形 结晶化合物。它可用M·nH2O来表示，M代表水合物中的气体分 子，n为水合指数（也就是水分子数）。组成天然气的成分如 CH4、C2H6等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多种天 然气水合物。形成天然气水合物的主要气体为甲烷，对甲烷分 子含量超过99％的天然气水合物通常称为甲烷水合物 （Methane Hydrate）。
●2002年1月加拿大、美国和日本在加拿大Mackenzie三角 洲开钻了水合物井—Mallik 2L-8井, 证实在永久冻土带下 面存在水合物。
●2003年3月，Andarko石油公司、Maurer技术公司和美国 能源部在阿拉斯加北部斜坡开始钻第1 口水合物调查研究 井—“Hot Ice No.1”。
4 窦斌博士、副教授 CUG
一、天然气水合物概况
5 窦斌博士、副教授 CUG
一、天然气水合物概况
2、天然气水合物的分布 天然气水合物在
自然界广泛分布在大 陆、岛屿的斜坡地带、 活动和被动大陆边缘 的隆起处、极地大陆 架以及海洋和一些内 陆湖的深水环境。
6 窦斌博士、副教授 CUG
一、天然气水合物概况
●2007年5月1日凌晨，在我国南海北部成功钻获天然气水 合物实物样品，并经初步预测，其远景资源量可达上百 亿吨油当量。
天然气水合物开采与利用的技术研究和前景分析
天然气水合物开采与利用的技术研究和前景分析天然气水合物是一种新兴的可再生能源，它是由天然气分子和水分子在高压、低温环境下结晶形成的。
天然气水合物储量巨大，被认为是未来能源革命的重要组成部分。
随着科技的进步和对能源安全的重视，天然气水合物的开采与利用将成为研究的重点之一。
一、天然气水合物开采技术天然气水合物分布于地球深海、海洋海底和北极等寒冷地带，因此开采难度大、成本高。
对于天然气水合物的开采，目前主要有以下几种技术：1.水下开采技术水下开采技术主要包括水下钻井、水下采样、水下生产等技术。
通过水下开采技术，可以实现对水合物的单独开采，同时也可以有效减少与海水混合的可能。
2.钻井模式开采技术钻井模式开采技术是利用井口周围的压差对水合物进行开采。
该技术需要在水合物储层进行井钻开洞，确保井眼与水合物储层的隔离，然后通过抽吸泵将矿物质和水合物从井眼排入井下。
3.膨胀法开采技术膨胀法开采技术是通过注入物质如液态二氧化碳使水合物脱离，在其结构中形成空气泡从而破坏水合物结构，实现开采。
二、天然气水合物利用技术天然气水合物的利用技术主要包括化学转化、物理加工、燃烧利用、液化气等技术。
其中，液化气技术是天然气水合物利用的一个重要方向。
通过液化气技术，可以降低天然气水合物的储存和运输成本，使其更便捷地运输和使用。
目前在日本、中国等国家已经开始建设天然气水合物的试验项目，尽管只是处于试验阶段，但天然气水合物开采与利用的前景是十分广阔的。
三、天然气水合物开采与利用的前景分析随着全球能源需求的不断增长，传统石油、天然气等能源的供应面临着日趋匮乏的困境。
而天然气水合物的储量巨大，可以为全球能源供应带来新的可能。
越来越多的国家开始加强天然气水合物的研究，推动技术的发展和应用。
在减少对传统石油、天然气等能源的依赖的同时，天然气水合物的开采与利用也为我们提供了更多的可再生能源资源。
值得注意的是，天然气水合物的开采和利用需要高端科技和先进设备的支持，同时也需要具备丰富的资金和技术积累，因此，在未来的发展中，需要各国政府和企业加强合作，共同推动天然气水合物的研究和利用，实现能源的可持续发展。
天然气水合物开采技术的研究与应用
天然气水合物开采技术的研究与应用随着能源需求的不断增加，天然气水合物被视为未来能源的重要替代品。
天然气水合物是一种在海洋底部或深层地质中形成的固态物质，它的燃烧产生的二氧化碳和氮氧化物等有害气体的排放量远远低于化石燃料。
因此，天然气水合物的开采技术的研究和应用对于人类的可持续发展至关重要。
目前，天然气水合物的开采技术尚处于发展阶段，主要有三种方法：单向井提取法、水下采矿法和钻孔静压裂解离法。
其中，单向井提取法是一种在海洋底部采集天然气水合物的方法。
这种方法的原理是通过在海底钻取单向钻孔，将水合物开采至井口，利用压缩机将其气体化。
水下采矿法则是利用深海的机械臂挖掘水合物层，再利用劣质的油气作为燃料抽取天然气水合物。
而钻孔静压裂解离法是通过钻孔将水合物层压缩，使其失去稳定性后获得天然气。
它们各有优势和适用范围。
单向井提取法具有采集速度快、成本低、效率高的特点，适用于海域浅、水合物含量高的地区。
WaterBock 则是一家专注于海洋技术研发的公司，该公司提出的水下采矿法在对比单向井提取法的情况下颇具优势。
这种方法适用于水深1000~2000米的深海沉积。
而钻孔静压裂解离法则更适用于水深3000米以上的深水领域。
开采天然气水合物有其独有的挑战，如水合物的形成和稳定性等问题。
水合物的形成在海洋底部是相对困难的。
因为这需要特定的温度和压力条件。
而水合物的稳定性问题则是在开采过程中极为重要的。
因为更改温度或压力可能会破坏水合物结构，导致气体的离析和海洋底部地质的坍塌。
解决这些挑战的关键在于对现有技术的改进和创新。
如伦敦大学国王学院的专家们通过实验室实施水合物结构的研究和模拟，希望找到在开采过程中避免气体离析的解决方案。
此外，另一个关键问题是保持可持续开采。
天然气水合物是有限资源，每年国际能源机构的数据显示仅有不到3000亿立方米的储量，如过度开采将会耗费该能源的资源。
不过，切实可行的开采方案可以确保水合物资源的可持续开采。
天然气水合物勘探开发技术研究
天然气水合物勘探开发技术研究天然气水合物勘探开发技术研究摘要：天然气水合物广泛分布于陆域的永久冻土与深海沉积物内，是人类十分理想的替代能源。
本文重点探讨了我国天然水合物资源在勘探开发技术方面的进展，并以此为基础，对我国天然气水合物的开发技术提出几点建议。
关键词：天然水合物;开发技术;勘探技术;进展天然气水合物又被称作可燃冰，具体指低温高压环境下，水与天然气所形成的笼形、冰态化合物，其实质是天然气在自然界中特殊的存在形式，广泛分布于水深300米以下的海洋与陆地中的永久冻土中，其显著特点为储量大、分布广。
本文将对我国天然水合物资源的勘探开发技术展开探讨。
1 天然水合物资源的勘探开发技术进展1.1 成藏机理的研究我国于2008年9月，正式开始研究南海天然气水合物资源的开采基础和富集规律，将此项研究命名为“973”项目，分别从地质条件、热力学条件以及气源条件等不同的角度，对我国天然气水合物的成藏机理进行了分析与探讨，以便对其成藏规律展开更详尽的研究。
最后通过汇集研究成果，形成了一本详明的专集，并获得国内外一致好评与认可。
1.2 勘探技术的研究我国于1999年在南海的北部陆坡区域对天然气水合物进行了深度调查与研究，其工作量相当庞大，主要包括对4470千米的近海区域进行高分辨率多道地震的采集与处理，在海底浅表层设置138个站位进行地质取样，设置59个站位进行海底摄影，其中，浅层剖面的厚度达到2100千米。
此项调查与研究取得了一定的成果，终于发现天然气水合物资源所存在的一些地球化学、物理以及地质方面的异常标志，并初步证实：在我国海域中有天然气水合物资源的存在。
我国于2002年正式启动了被命名为“118专项”的天然气水合物的调查与研究项目，专门对其关键技术展开深入研究。
2006年，我国启动“”计划，再次对如何勘探与开发天然气水合物资源的一些关键技术展开研究，此计划被定义为重大专项，并设置了7个相关课题，主要包括如何勘探、取心、成藏以及开采天然气水合物等方面的内容。
地球天然气水合物资源勘探监测技术研究
地球天然气水合物资源勘探监测技术研究地球天然气水合物是一种富含甲烷的天然气水合物，存在于深海和寒冷地区的沉积物中。
由于其庞大的储量和潜在的能源价值，地球天然气水合物资源的勘探监测技术研究具有重要的意义。
为了有效地开发和利用地球天然气水合物资源，必须首先开展勘探和监测工作。
在地球天然气水合物资源的勘探中，需要利用多种技术手段来确定水合物的存在和储量。
其中，地震勘探是目前最主要和常用的勘探技术之一。
通过地震波在地下不同介质中的传播和反射，可以探测到地下水合物的分布情况和储量估计。
地震勘探通常包括声波勘探、电波勘探和重力勘探等。
此外，还可以利用地球物理探测手段，如电磁法、震源勘探等，来获得更详细的地质信息。
在地球天然气水合物资源的监测中，需要建立长期稳定的监测体系。
通过监测沉积物中甲烷的含量和水合物的稳定性，可以评估地下水合物资源的分布和演化。
目前，常用的监测方法包括钻孔取样、海洋采样和航空遥感等。
钻孔取样是最直接的方法，可以获取地下水合物样本进行实验室分析。
海洋采样可以通过测量水体中甲烷浓度来间接评估水合物资源的存在与分布。
航空遥感则利用航空器或卫星所获取的图像数据，通过对地表特征的分析来识别潜在的水合物区域。
除了传统的勘探监测技术，近年来还出现了一些新的技术手段。
其中，声波水合物探测技术是一项非侵入性的监测方法，通过测量水合物产生的声波信号来判断水合物的分布和稳定性。
此外，还可以利用地下电磁法和地震电阻率成像等技术，来探测地下水合物的分布和储量。
这些新技术的出现极大地推动了地球天然气水合物资源勘探监测技术的发展。
随着勘探监测技术的不断发展与完善，我们对地球天然气水合物资源的认识也在不断深化。
然而，还存在一些技术难题亟待解决。
例如，水下勘探工作面临着水深大、水面波浪和沉积物等复杂环境条件影响；水合物在采取过程中可能会解离，给勘探带来困难；同时，水合物分布的不均匀性也给勘探带来一定难度。
因此，我们还需进一步研究和开发更加精确和高效的勘探监测技术，以更好地探明地球天然气水合物资源的分布和储量。
天然气水合物的研究与开采
天然气水合物的研究与开采天然气水合物是一种属于天然气气体水合物的天然气资源，在大量存在海洋底部和固态地下，尤其是极地和深海区域。
由于其储量丰富，与石油和煤炭不同的是天然气水合物是可再生能源，以及其燃烧所排放的二氧化碳量比石油和煤炭更低，因此存在着巨大的潜力与应用前景。
然而由于其结构高度复杂，開采过程也非常难以執行，因此天然气水合物的開采面临著诸多挑战。
一、天然气水合物的构成及研究进展天然气水合物是由水分子组成的固态物质，其中包含大量甲烷气（CH4），并含有沥青、腐植物质、硫化氢等杂质。
其在自然界中存在两种类型的水合物，一种是滨海型，主要存在于海底的上覆地层沉积物中；另一种是深海型，主要形成于深水区域的超深度和大深度的海洋基岩的下方断层和骨架化区域。
目前在全球天然气水合物的研究中，日本、加拿大、奥地利、挪威、美国等国家均在积极探索开采技术。
由于天然气水合物的结构高度复杂，其开采也相当困难。
其主要挑战来自开采过程中可能遇到的颗粒结构的改变和不均匀分布，需要开发新型的钻探技术和运输技术，以便有效开采。
此外，还需要考虑水合物中的沥青和硫化氢等杂质去除等问题。
尽管目前天然气水合物的开采存在种种难题，但积极探索新型钻井技术和未来更加高效的运输和开采技术有望未来解决难题，推动天然气水合物的更多应用。
二、天然气水合物的开采技术之钻探技术天然气水合物的研究与开采的难度在很大程度上取决于这种资源的结构复杂。
由于其结构的特殊性，天然气水合物的开采需要研发相应的钻探技术。
目前，天然气水合物的钻井技术主要分为两种类型：传统的基本钻探技术和新型的海底操作填隙法（MDOF）技术。
两种钻探技术分别适用于不同的水合物分布类型和环境。
传统的基本钻探技术主要适用于滨海型和陆上天然气水合物，这种技术通过钻探器进行钻井，从钻探孔中提取出天然气水合物。
MDOF技术则主要适用于深海型天然气水合物，在水中进行作业、钻井和采集。
该技术在海底地区使用填隙剂进行填隙操作，将填隙剂注入到水合物体内，钻探孔口恢复气压，然后将填隙剂排出。
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。
天然气水合物开采技术的研究
天然气水合物开采技术的研究天然气水合物是指以水为主的一种固态燃料，其主要组成成分是甲烷。
在地球深海和极地区域常见，是一种较为新颖的能源，其蕴藏量可与传统化石能源相比。
天然气水合物的开采技术是目前全球能源界非常关注的技术。
天然气水合物的海底开采是全球能源界当前的研究热点，各国的能源公司和技术专家正在竞相研究和开发天然气水合物的开采技术。
这是因为天然气水合物具有蕴藏量大，储量稳定，短期内可替代传统的化石能源等优点。
天然气水合物的开采有望成为未来能量供给和改善能源结构的一种重要途径。
因此，各国都在大力推进天然气水合物的开采技术研究。
首先，天然气水合物开采技术需要具备较强的冰冻力和稳定性。
天然气水合物存在于海底深度的冰层下，而冻结水合物是非常困难的。
为了开采天然气水合物，必须首先冰冻水合物，让它在冰中保持稳定状态。
因此，冻结是天然气水合物开采的关键技术之一。
其次，天然气水合物的开采需要一套独特的装备，包括海底钻井设备、采气设备和水深监测设备等。
如何将这些设备与冰冻工艺结合起来，形成一套完整的天然气水合物开采系统是非常重要的。
另外，天然气水合物的开采还需要具备高效、节能的技术。
目前，全球的天然气水合物开采技术主要分为两种。
一种是常温开采技术，采用压力降低的方法，让天然气水合物溶解出来。
另一种是热力学开采技术，利用高压、高温等物理条件，将水合物晶体分解，释放出天然气。
但这两种方法都存在能耗大、成本高和对环境造成污染等问题。
因此，研究高效、节能、环保的天然气水合物开采技术将成为未来的重要研究领域。
同时，在天然气水合物开采过程中，还需要加强海洋环境保护、防止海洋生态环境遭到破坏等方面的研究。
总之，天然气水合物的开采是未来能源发展的重要方向。
在技术研究方面，需要不断创新，寻找出一种高效、节能、环保的天然气水合物开采技术。
同时，在开采过程中，还需要加强对环境的保护，防止对海洋生态环境造成不利影响。
只有这样，天然气水合物才能够成为未来可持续能源的重要来源。
天然气水合物的勘探与开采技术
天然气水合物的勘探与开采技术天然气水合物（Gas Hydrates）是一种奇特的天然物质，由水分子和气体分子组成的化合物，外观类似晶体，但组成成分比起矿物晶体更为复杂，通常形成于海洋、湖泊、河流和冰层下方的深层沉积物中，是一种重要的未开发能源资源。
据国际能源署（IEA）估计，全球天然气水合物储量至少相当于天然气储量的两倍，其中绝大部分位于深海区域。
如何开采利用天然气水合物，成为各国能源研究和技术开发的重要领域。
一、天然气水合物勘探技术天然气水合物在自然状态下通常处于深水区域或深层油层中，以前，科学家们对于这种化合物最好的认知是估计其分布范围。
自上世纪60年代起，钻探才成为天然气水合物勘探的主要方法，科学家们通过在海洋中的深水区域进行钻探，借助红外成像技术、磁性测量技术、震源探测等手段来监测水合物的稳定带位置和规模，辅以现场物探、钻井、取心等勘探技术实践。
一些新型探测技术，如高频地震反射的物探技术，可以实现对水合物的高精度探测，而无需取心。
这些技术的应用及不断更新，为天然气水合物的相关研究和勘探提供了更多的技术手段和高效性。
二、天然气水合物开采技术天然气水合物的开采技术走在全球能源开发的前沿，但由于其具有较高的开采难度和风险，尚未形成一个较为系统的工业开发模式。
一般而言，在开采前需要对水合物田实施钻探和试采，采用先导钻井对水合物储层进行调查，检验钻井获得样品的物理化学性质和稳定性。
目前主要的开采方法包括钻探、吸附法和水文裂解碳捕获等技术。
其中，钻探开始是实现天然气水合物开采的关键步骤，而之后的现场测试和模拟开采等步骤则需要多种技术相互协作，实现其可持续性开发。
三、天然气水合物开采的可持续性由于天然气水合物的开采对环境风险和物理风险等方面造成的影响，需要大量的研究和实践来完善并确保开采过程的可持续性。
首先是开采手段和开采规模的选择应基于科学合理的评估和预测，避免不必要的损害和耗费。
其次是对采区开展环境监测和模拟验证，及时发现和消除安全隐患，减少对海洋生态环境的影响。
天然气水合物探测技术研究
天然气水合物探测技术研究天然气水合物是一种新型的能源形式，被看作是解决全球能源需求缺口的潜在选择。
研究天然气水合物的探测技术，是开发和利用这项资源的关键。
本文将介绍天然气水合物探测技术的研究现状及未来发展方向。
一、探测原理天然气水合物主要分布在海洋和极地地区，一般需要进行海底钻探或采样。
然而这些方法的成本高昂且具有一定的危险性，因此探测天然气水合物的非接触式技术备受关注。
目前主要应用的探测技术包括电磁法、声波法、重力法和激光雷达等。
电磁法是利用在垂直方向上沿水合物层界面的电阻率产生差异来探测天然气水合物的一种方法。
它可分为电场法、磁场法和感应法。
电场法测量的是介质中电荷的分布，磁场法利用地球磁场和自然电磁辐射场进行测量，感应法则是远离导体的磁场中的垂直感应电场可以被探测到。
声波法是用声波信号探测水合物盆地内物质的密度和声速变化来判断水合物盆地内是否存在天然气水合物。
重力法则是用重力场探测水合物盆地内的密度变化，而激光雷达则用来检测海底形态的变化。
二、研究现状虽然各种方法都能较为准确地探测到天然气水合物的位置，但探测深度和范围都有限制。
因此，研究人员正在致力于提高探测技术的精度和灵敏度，以更好地探测天然气水合物的存在和分布情况。
目前，电磁法、声波法和重力法处于研究热点。
其中，电磁法更多被应用于海洋环境下，而声波法则主要用于极地环境的探测。
重力法则是使用测量地球重力场在同一时刻的变化情况，相比于声波法和电磁法可以更为准确地判断天然气水合物的分布位置和规模。
近年来，研究人员还开发出一种基于激光光学原理的双频无损检测技术。
这种技术能够通过红外激光与物料相互作用后吸收波长上的不同来判别天然气水合物与非水合物的区别。
三、未来发展方向未来，天然气水合物的探测技术将更注重复杂环境下的应用。
这需要探测技术具备高度的灵敏度和稳定性。
同时，随着科技发展，无风险、准确的非接触式探测技术将会有所突破。
一些人工智能技术也被引入探测领域，利用数据分析和模型精度提升可实现更为准确的探测结果。
天然气水合物资源勘探与开发技术研究进展
天然气水合物资源勘探与开发技术研究进展天然气水合物，是天然气分子与水分子在一定温度和压力条件下形成的固态化合物，具有巨大的潜在能源储量。
近年来，随着人类对能源需求的不断增长以及传统石油和天然气资源的减少，天然气水合物逐渐成为全球能源行业关注的焦点。
天然气水合物资源的勘探与开发技术也在不断发展和突破，为解决能源问题提供了新的可能性。
一、天然气水合物资源勘探技术的研究进展天然气水合物资源的勘探是实现其可持续利用的基础。
当前的天然气水合物勘探技术主要包括露天采样、岩石物理探测和钻探试验等。
其中，露天采样是目前应用最广泛的一种方法，通过收集从海洋底部冒出的天然气水合物样本，来研究其分布、组成和物理性质。
岩石物理探测技术则通过测量反射波和传播速度等数据，间接推断天然气水合物的存在和含量。
钻探试验则是直接钻取样本来验证和评估地下水合物的储量。
这些技术的不断发展完善，为天然气水合物资源的精确勘探提供了可靠手段。
同时，利用现代地球物理勘探技术也取得了一定的突破。
例如，通过声波测井技术可以得到水合物层的密度、压力和声波速度等信息，帮助确定水合物储层的分布和特征。
电磁测井技术则可以测量电阻率、磁化率等物理参数，从而推测水合物的存在。
二、天然气水合物资源开发技术的研究进展天然气水合物资源的开发是将其转化为可利用能源的关键环节。
目前，主要的开发技术包括艇载采集和常压溶解技术。
艇载采集技术是将水合物从海底采集到船上，再经过分离、恢复、脱除水分等步骤，最终得到天然气产品。
这种技术采集和处理过程复杂，对技术设备和人员要求较高，但能够直接利用水合物资源，是一种较为直接和高效的开发方式。
常压溶解技术则是在常温常压下，以添加剂辅助，将水合物转化为气相和水相，以便进行进一步处理。
该技术相对较为简单，无需特殊设备和条件，能够有效地提高水合物开发的经济性和可行性。
同时，储存和输送技术也是水合物资源开发的重要环节。
尽管天然气水合物在水下的压力和低温环境下保持稳定，但一旦离开这种环境，水合物会发生分解或变形。
海洋天然气水合物资源勘探开发技术研究
海洋天然气水合物资源勘探开发技术研究一、概述海洋天然气水合物是近年来新兴的一种海洋能源资源，其具有资源丰富、储量巨大、环保高效等特点，因此备受瞩目。
然而，由于其开发的技术难度极大，目前全球范围内尚未实现大规模商业开发。
因此，本文将围绕海洋天然气水合物资源勘探开发技术展开研究，探讨其产业现状和未来的发展趋势。
二、海洋天然气水合物的定义和特点海洋天然气水合物是一种天然产生的海底固态物质，由水分子和天然气分子形成的复合体。
具有重量轻、可燃性强、丰度高、环保等特点，是备受瞩目的新型海洋能源资源。
三、海洋天然气水合物的勘探开发技术1. 勘探技术海洋天然气水合物的勘探技术主要包括测井、地震勘探、电磁勘探、热成像技术等。
其中，地震勘探技术是目前应用最为广泛的一种勘探方法，其通过震源产生的能量，探测地下不同层位的水合物分布情况，从而确定水合物资源的储量和分布。
2. 开发技术海洋天然气水合物的开发技术主要包括海洋平台钻采、湖面钻采、水面采集等。
其中，海洋平台钻采是最为常见的一种开采方法，其将钻井平台安装在水合物区域，通过钻井和采油技术进行水合物的开采。
四、全球海洋天然气水合物产业现状分析目前全球范围内，尚未有任何国家实现大规模商业开发海洋天然气水合物，但已经开展了一定的勘探工作和试采实验。
其中，日本、美国、韩国等国家对海洋天然气水合物的研究投入最大，并取得了一定的实验性成功。
五、未来的发展趋势展望随着全球能源供给体系的调整，海洋天然气水合物被视为未来世界能源结构中的重要组成部分。
未来，随着勘探开发技术的不断改进和应用，海洋天然气水合物的开发规模将逐渐扩大，其在全球能源市场中的份额也将不断提高。
六、结论海洋天然气水合物作为一种新型的海洋能源资源，具有巨大的应用潜力。
然而，其勘探开发技术难度极大，需要不断的技术创新和应用推广。
随着全球能源市场的竞争加剧，海洋天然气水合物也将在未来成为各国争夺的焦点之一。
天然气水合物开采技术的研究现状与前景
天然气水合物开采技术的研究现状与前景天然气是人类能源消耗的主要来源之一，但是传统的天然气开采方式面临新的挑战和限制，其中最重要的是可采储量和采集成本的问题。
为了解决这一问题，人们开始研究利用天然气水合物的开采技术。
本文将对天然气水合物开采技术的研究现状及其前景进行探讨。
一、什么是天然气水合物？天然气水合物（Gas Hydrate）是一种在海床或深层地下岩石中形成的物质，其主要成分为甲烷和水。
这种物质在特定的高压和低温条件下形成，形成的原理类似于普通的冰。
天然气水合物在地球表层的水填充地层中广泛存在，而且数量十分丰富，其储量甚至可能远超过传统天然气。
二、天然气水合物的开采技术研究现状目前，天然气水合物开采技术研究正在不断深入。
以下是一些相关技术的主要研究内容：1.水合物的勘探技术由于水合物是一种处于水下深处的物质，因此天然气水合物的勘探难度较大。
针对这一问题，目前的勘探技术主要包括地震勘探和电磁勘探。
地震勘探是利用地震波的反射和折射规律，探测水合物层位和地下构造。
电磁勘探则是通过测量地下电磁场来确定水合物分布情况。
2.水合物的开采技术目前常用的水合物开采技术主要有三种：热解、压力平衡和化学物质注入法。
热解技术是将水合物加热，使甲烷与水分离，然后利用抽吸机将甲烷抽出。
压力平衡技术则是通过搭建压力平衡系统，使水合物中的甲烷自行释放，然后利用抽吸机将甲烷抽出。
化学物质注入法是将特定化学物质注入水合物中，使之分解成甲烷和水，然后再利用抽吸机将甲烷抽出。
三、天然气水合物开采技术的前景天然气水合物开采技术的发展前景是巨大的。
其主要原因是，天然气水合物是一种储量丰富、能源密度高、能够替代传统化石燃料的新型能源。
随着科技的进步，对天然气水合物的勘探、开采技术不断优化，其可采储量将会越来越大。
而且，因为天然气水合物的资源分布广泛，其开采能够避免一些传统化石燃料开采的局限性，从而保障全球能源供应的安全性。
总的来说，天然气水合物开采技术的研究和发展将会为全球能源产业的发展带来一系列深远的影响，在未来的发展中，值得关注和期待。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
窦 斌 博士、副教授 2007-11-27 濮阳
1 窦斌博士、副教授 CUG
目录
一、天然气水合物概况 二、世界能源的分布及消耗 三、研究天然气水合物的意义 四、天然气水合物勘探现状 五、天然气水合物开发 六、水合物勘探面临的难题 七、取心关键技术及解决办法 八、地表处理过程中的关键问题 九、钻进取心综合措施 十、保温保压取心装置 十一、地表岩心后处理技术研究
15 2021/3/2
三、研究天然气水合物的意义
由于独特的晶体结构与分子空间构型决定了天然气水合 物独特的高浓集气体的能力，表现特点为高浓度气体=高储 量。在实验标准状态下，单位体积天然气水合物可释放出 160-180倍体积甲烷气体。因而天然气水合物矿藏的发现、 勘探、开发与研究也就极具价值。原苏联科学院院士A.A.特 罗菲姆克认为，有利于天然气水合物形成条件的地区，如占 全球陆域面积27%的永久冻土带地区，90%的海洋具备天然 气水合物赋存条件；据此，目前估算全球天然气水合物含碳 量为全球化石燃料(石油、天然气和煤)含碳量的两倍，从这 个意义上说，天然气水合物成为21世纪清洁高效的替代能源 资源可望成为不争的事实。
4 2021/3/2
一、天然气水合物概况
5 2021/3/2
一、天然气水合物概况
2、天然气水合物的分布 天然气水合物在
自然界广泛分布在大 陆、岛屿的斜坡地带、 活动和被动大陆边缘 的隆起处、极地大陆 架以及海洋和一些内 陆湖的深水环境。
6 2021/3/2
一、天然气水合物概况
目前，全球已发现116处潜在的天然气水合物产地。其中， 美国和加拿大沿海地区、危地马拉海岸、印度洋、日本海域 和俄罗斯的鄂霍茨克海等15处通过钻井取样确认。中国的东 海海域、南海海域和青藏高原也具有天然气水合物分布的广 阔前景。
16 2021/3/2
三、研究天然气水合物的意义
2.It may function as a source or sink for atmospheric methane, which may influence global climate
Methane from the hydrate reservoir might significantly modify the global greenhouse, because methane is ~20 times as effective a greenhouse gas as carbon dioxide, and gas hydrate may contain three orders of magnitude more methane than exists in the present-day atmosphere. Because hydrate breakdown, causing release of methane to the atmosphere, can be related to pressure changes caused by glacial sea-level fluctuations, gas hydrate may play a role in controlling long-term global climate change.
13 2021/3/2
三、研究天然气水合物的意义
14 2021/3/2
三、研究天然气水合物的意义
Why do we study it? Gas hydrate is an important topic for study for three reasons: 1.It contains a great volume of methane, which indicates a potential as a future energy resource.
2007年5月1日凌晨，在我国南海北部成功钻获天然气水 合物实物样品，并经初步预测，其远景资源量可达上百亿吨 油当量。
7 2021/3/2
一、天然气水合物概况
3、天然气水合物的分组成及结构 天然气水合物中水分子是主体分子，形成所谓空间点阵
结构，气体分子充填于点阵间孔隙中，气体分子与水分子间 没有化学计量关系；点阵结构水分子间以较强的氢健结合， 气体水分子间以范德华力结合。已经发现天然气水合物形成 的3种基本笼型晶体空间结构是立方体型结构，菱形立方体 型结构，六方体H型结构。
8 2021/3/2
一、天然气水合物概况
I型为立方晶体结构、Ⅱ型为菱型晶体结构、H型为六方 晶体结构。Ⅰ型天然气水合物在自然界颁最广，而Ⅱ及H型 水合物更为稳定。
9 2021/3/2
二、世界能源的分布及消耗
10 2021/3/2
二、世界资源ห้องสมุดไป่ตู้分布及消耗
据80年代国际天然气潜 力委员会(PGC)的统计,世界各 大洋中,天然气水合物的总量 换算为甲烷气体,高达 2×1016m3,其含碳量比迄今世 界上所有已知石油、天然气、 煤炭矿产大2倍,约占化石燃料 (煤、石油、天然气)的53%， 右图给出了地球上的有机碳 分布。
12 2021/3/2
二、世界资源的分布及消耗
前天国际原油价格最新油价WTI 98.18 美元↑ 0.89 美元；
布伦特 95.76美元↑ 1.26美元； 上升到100美元不是不可能。
估计90%的海域和占陆地26%的高纬度长年永冻区 所发现的天然气水合物，势必引起各国政府和企业界 的高度重视，投巨资、强化研究、希冀尽快有新的突 破。
2 2021/3/2
一、天然气水合物概况
3 2021/3/2
一、天然气水合物概况
1、什么是天然气水合物
天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）因 其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”。 它是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、 pH值等）下由水和天然气组成的类冰的、非化学计量的、笼 形结晶化合物。它可用M·nH2O来表示，M代表水合物中的气 体分子，n为水合指数（也就是水分子数）。组成天然气的成 分如CH4、C2H6等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多 种天然气水合物。形成天然气水合物的主要气体为甲烷，对甲 烷分子含量超过99％的天然气水合物通常称为甲烷水合物 （Methane Hydrate）。
11 2021/3/2
二、世界资源的分布及消耗
煤、石油、天然气是当今世 界各国的主要矿物能源，已开采 使用近百年。据专家们估计，再 有30~40年左右，就会面临能源 枯竭的局面。国际能源机构曾指 出世界油气产量在2001~2020年 将达到顶峰，此后，就不可避免 地持续下降。强烈的能源忧患意 识产生寻找新的替代新能源的热 潮。