天然气水合物勘探概况

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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。
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。
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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。
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一、天然气水合物概况
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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。
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一、天然气水合物概况
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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。
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三、研究天然气水合物的意义
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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.
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三Байду номын сангаас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 longterm global climate change.
十一、地表岩心后处理技术研究
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一、天然气水合物概况
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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）。
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。
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。
型结构，六方体H型结构。
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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。
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二、世界能源的分布及消耗
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二、世界资源的分布及消耗
据80年代国际天然气潜 力委员会(PGC)的统计,世界各
天然气水合物勘探概况 及钻探取心技术探讨
窦 斌 博士、副教授 2007-11-27 濮阳
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
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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