天然气水合物开采技术进展_吴西顺

第3卷 第3期 新 能 源 进 展

Vol. 3 No. 3

2015年6月

ADVANCES IN NEW AND RENEWABLE ENERGY

Jun. 2015

* 收稿日期：2015-01-02 修订日期：2015-03-26

基金项目：中国地质调查局地质矿产调查评价专项项目（1212011220914）；国家海洋地质信息服务体系建设项目（GZH201500211） † 通信作者：吴西顺，E-mail ：wuxishun2010@.

文章编号：2095-560X （2015）03-0218-08

天然气水合物开采技术进展*

吴西顺1,2†，张百忍1,2，张 炜1,2，王燕东3，孙张涛1,2，邵明娟1,2

（1. 中国地质调查局地学文献中心，北京 100083；2. 中国地质图书馆，北京 100083；

3. 中国国土资源经济研究院，河北 廊坊065201）

摘 要：本文对天然气水合物开采技术现状和进展进行分析，归纳出6类天然气水合物开采方法和3种关键技术。鉴于天然气水合物开采的环境风险因素，本文综合了国内外最新研究成果，深入分析风险机理和综合风险模式。从经济和社会角度阐述了天然气水合物成为一种可供人类使用的新能源所面临的挑战与机遇，指出天然气水合物的社会价值仍有赖于业界与公众交流新知的能力和水平，提倡通过科学钻采试验深刻理解水合物的特性以及与能源资源、生态环境、地质灾害和全球气候变化的关系，提出“安全开采”和“有效开采”是围绕水合物的两个核心问题。 关键词：天然气水合物；开采技术；关键技术；环境影响

中图分类号：TK0；P67 文献标志码：A doi ：10.3969/j.issn.2095-560X.2015.03.010

New Developments in Gas Hydrate Recovery Technology

WU Xi-shun 1,2, ZHANG Bai-ren 1,2, ZHANG Wei 1,2, WANG Yan-dong 3,

SUN Zhang-tao 1,2, SHAO Ming-juan 1,2

(1. GEO-Documentation Center, China Geological Survey, Beijing 510640, China; 2. China Geological Library, Beijing 100083, China;

3. Chinese Academy of Land and Resource Economics, Hebei Langfang 065201)

Abstract: This paper analyzed the drilling technology and the latest developments of gas hydrate recovery and classified six kinds of recovery methods and three kinds of key technologies of gas hydrate. In view of environmental risk factors, the latest research results at home and abroad were took into account to analyze the risk mechanism and integrated risk model of gas hydrate drilling. The economic and social value of gas hydrate as a new kind of energy for challenges and opportunities were described. The authors argued that the social value still depends on the capacity and level of the industry in communicating new knowledge with the public, including to comprehensively learn the features of gas hydrate and relationship with energy resources, ecosystem and environment, geohazards, and global climate changing. This paper finally concluded with “safely utilization” and “effective utilization” as two core issues of gas hydrate. Key words: gas hydrate; drilling technology; key technology; environmental impacts

0 引 言

天然气水合物作为能源矿产的研究已经进行了将近50年。1965年，前苏联首次在西西伯利亚永久冻土带发现了世界上第一处天然气水合物矿床麦索亚哈气田，5年后开始商业化开采[1]。1970年，深海钻探计划（DSDP ）在美国东部大陆边缘布莱克海台进行实施，在取心过程中发现冰冷岩心冒气时间长达数小时，当时海洋地质学家非常不解，实际上气泡是由水合物分解形成的[2]。1971年，美国学者Stoll 等[3]在深海钻探中发现海洋天然气水合物并

首次正式提出“天然气水合物”这一概念。自此，全球掀起了大规模研究、调查和勘探天然气水合物的热潮。当前美国、日本和韩国等国家都已经制定了天然气水合物专项研究计划。然而，目前还没有任何一个国家能够实施天然气水合物的商业规模开采，其原因可能主要是开采过程存在环境安全和经济成本等问题。

在俄罗斯麦索亚哈（Messoyakha ）天然气水合物气田、加拿大麦肯齐（Mackenzie ）天然气水合物储层、美国阿拉斯加北坡[4]以及近期日本南海海槽开展的开采试验工作[5]证实了天然气水合物开采的