新一代地球观测信息在天然气水合物研究中的应用展望

地球上蕴藏着巨大的天然气水合物(GasHydrates)矿藏,它可作为一种新的烃类资源来开发利用。天然气水合物中CH4的释放影响全球气候变化。同时,天然气水合物是一种潜在的环境灾害诱发因素。天然气水合物的研究与开发目前在国内外成为研究热点。新一代地球观测信息,如已发射成功的TERRA中的MODIS、MOPITT信息以及即将发射的化学星CHEM为天然气水合物的研究与开发提供了新的技术方法。中国气候观测系统中观测台站观测信息的共享,加速了开发利用新一代地球观测信息的速度,也必将促进新一代地球观测信息在天然气水合物研究中发挥更大的作用。     

新一代地球观测信息在天然气水合物研究中的应用展望

地球上蕴藏着巨大的天然气水合物(GasHydrates)矿藏,它可作为一种新的烃类资源来开发利用。天然气水合物中CH4的释放影响全球气候变化。同时,天然气水合物是一种潜在的环境灾害诱发因素。天然气水合物的研究与开发目前在国内外成为研究热点。新一代地球观测信息,如已发射成功的TERRA中的MODIS、MOPITT信息以及即将发射的化学星CHEM为天然气水合物的研究与开发提供了新的技术方法。中国气候观测系统中观测台站观测信息的共享,加速了开发利用新一代地球观测信息的速度,也必将促进新一代地球观测信息在天然气水合物研究中发挥更大的作用。     

天然气水合物地球物理勘探技术研究进展

地球物理勘探技术是天然气水合物成矿研究的三大关键技术之一,备受各国相关研究机构的重视。特别是海洋天然气水合物的勘探,由于埋藏深水海底或地层之中,直接取样的成本和探测范围有限,因此利用有效的地球物理勘探技术显得尤为重要。根据调研成果,天然气水合物地球物理勘探关键技术归类为三大方面:(1)天然气水合物地震采集、处理和解释;(2)天然气水合物岩石物理分析、测井研究与储层建模;(3)天然气水合物AVO正演模拟和地震反演技术研究。并讨论了利用常规海洋地震资料开展宽频高分辨率处理对水合物三维勘探的潜力。     

海域天然气水合物分布地震预测技术研究现状及展望

据预测,我国海域蕴藏着非常丰富的天然气水合物资源。今年在神狐海域成功进行了为期两个月的试采工作,试采日产气量呈现了逐渐下降趋势,可见我国在有关天然气水合物分布预测的技术方面还不成熟。通过对国内外相关文献的分析研究,从量化角度综述了三类海域天然气水合物分布预测技术:定性预测技术、半定量预测技术、定量预测技术。最后,对未来海域天然气水合物定量分布预测技术的趋势进行了展望。     

天然气水合物与全球气候变化的关系

天然气水合物是一种广泛地存在于海底沉积物和陆地高纬度永久冻土带中的矿物,含碳量超过全球所有其他来源有机碳的总和。然而天然气水合物在自然界极不稳定,温压条件的微小变化都会引起其分解而释放出甲烷气体。一般情况下,释放出的甲烷大部分可能会被氧化成CO2而溶解在海水中,进入大气中的量不足以对气候产生影响。只有在发生巨变事件的情况下,如海底大规模的沉积物滑塌,才会将大量的甲烷带到海面并释放到大气中,从而对全球气候和环境产生严重的影响。因此,在开发利用天然气水合物之前,必须有超前的防范措施,以防止或尽可能减少天然气水合物对环境造成的不良影响。     

木里煤田天然气水合物CO_2排放强度分析

天然气水合物的开采方式与常规化石能源开采方式不同,通常需要从外界注入能量引起水合物原位分解。由于自然界中天然气水合物赋存条件的差异导致原位分解时所需的热量不同,造成一些条件下获取天然气水合物单位有效能量时由天然气水合物排放出的CO2量会高于石油或煤,而过量的CO2排放到大气中会对环境带来十分不利的影响。本文以青海木里煤田聚乎更矿区DK-1钻孔为研究对象,通过适当模型简化,并结合测井获取的相关数据,分别针对天然气水合物133.5~135.5m和142.9~147.7m两个产出层段进行开采能耗的热力学分析与计算。结果表明:两个层段天然气水合物CO2排放强度分别为79.51t/TJ、78.20t/TJ,均大于石油的排放强度,说明这两个层段天然气水合物在热能利用过程中并不具备环保优势。     

天然气水合物形成的地质模式

根据对引起天然气水化合物形成的各种自然过程进行的研究和对天然气水合物在地下深部存在的可能性所作的评价以及根据引用的观测资料，划分出引起天然气水合物形成的低温、海侵、成岩、迁移流、断层、地层削蚀、热液、沉积和海底火山等作用的地质模式，并对这些模式的特征进行了描述。业已证明，最主要的天然气富集模式都是在海底条件下实现的。在大陆和极地陆棚的厚层冰冻岩是也可形成水合物的弱富集。     

海域天然气水合物与传统油气垂向共生关系——以断裂作为输导通道为例

基于全球典型的海域天然气水合物勘探成果,总结了传统油气与水合物烃源条件,并分析二者沿断裂垂向共生关系。研究表明,传统油气藏与天然气水合物藏在一定条件下存在气源共生关系,传统油气藏能为水合物聚集提供物质基础,水合物也可作为盖层为传统油气聚集提供遮挡。按照传统油气藏与水合物藏分布特征,可分为7种沿断裂垂向共生模式。     

海底天然气水合物开采的潜在环境风险及监督监测建议

本文探讨了海底天然气水合物开采在地质灾害、加剧温室效应、破坏海洋生态系统等方面的潜在环境风险,总结了国内外天然气水合物开采的监测手段及内容。基于此,针对我国海底天然气水合物开采现状,提出加强安全性评估、环境本底监测、环境风险预测,推进实现实时、多元化、全过程监测和累积环境影响评估,构建天然气水合物环境影响后评价制度和环境恢复调查机制,建立完善海底天然气水合物开采的生态和地质灾害风险预警体系等建议,为强化海底天然气水合物开采的事前、事中及事后监督监测提供参考与借鉴。     

二氧化碳水合物生成过程的强化方法研究进展

二氧化碳水合物是一种潜在的新能源,随着环境问题的日益突出,国内外科学家愈加重视二氧化碳水合物的研究,本文主要对二氧化碳水合物的强化方法进行了总结,对比了几种方法对水合物生成的影响。     

危地马拉海沟沉积物中(深海钻探84航线)CH_4和 CO_2的碳同位素组成

<正> 格洛玛挑战者号第67次航行时,在危地马拉坳陷区钻入中美(危地马拉)海沟的钻孔中,发现了以笼形水合物形式出现的天然气的标志。深海钻探(DSDP)笫84航线的主要目的之一是按计划研究这个地区的天然气水合物的分布和地球化学。     

环戊烷水合物体系作为甲烷水合物抑制剂初筛替代手段的实验研究

天然气水合物在油气管道中的堵塞所造成的一系列问题,给安全生产带来了极大隐患,近年来水合物抑制剂的研究与应用得到了广泛关注,但甲烷水合物生成条件苛刻,使得其抑制剂的筛选评价过程风险高,难度大。基于此,提出了利用常压环戊烷水合物体系代替高压低温的甲烷水合物体系进行水合物抑制剂评价与筛选的方法。对比测试了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、Inhibex501及自主研发的KL抑制剂在环戊烷水合物体系中的效果,实验结果表明,同Inhibex501和PVP相比,环戊烷水合物体系中KL具有最优的抑制效果,显著抑制了水合物的成核与生长,最适添加质量分数为1.0%,诱导时间和反应最高温度分别为233.5 min和1.6℃,适用于低、中、高含水率体系。同时,对比测试了3种抑制剂在甲烷水合物体系中的抑制效果,结果表明,KL在甲烷水合物体系同样具有最佳抑制性能,有效减缓了水合物的成核与生长过程。因此判断,环戊烷水合物体系可作为一种初步筛选和评价高效水合物抑制剂的体系。     

南海发现大型“可燃冰”矿藏

国土资源部近日对外宣布．我国在南海发现一个约430平方公里的天然气水合物碳酸盐岩区。这片碳酸盐岩区是在2004年中国地质调查局与德国基尔大学海洋研究所合作开展科学时发现的。这片岩区到今仍在释放甲烷气体．是南海存在天然气水合物的重要证据。     

大有希望的新能源——可燃冰

作为公认的可行性传统能源替代品,可燃冰的开采利用日益明朗化,这让人们有理由期待和见证新能源应用领域的又一里程碑。引"冰"取火前景广阔可燃冰是天然气水合物的俗称,它既指天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状、笼形结晶化合物,也包括那些由天然气与水在同样环境下     

水合物法分离CO2研究

混合气体在形成水合物时,水合物内的气体组分与气相内不同。CO2溶解度远高于N2、O2、H2等气体,因此水合物法可分离IGCC电厂转换合成气体和普通燃煤电厂烟气中的CO2。分析了气体组成、压力、温度、促进剂和多孔介质等因素对水合物法分离CO2的影响,给出了水合物法的工艺流程示意图,指出采用耦合技术降低操作压力和提高水合速度是今后改进和努力的方向。     

氩同位素气源对比原理及应用条件

稀有气体氩及其同位素组成在气源对比中越来越引起人们的重视。本文从理论和实践上对天然气中氩的来源、源岩中氩的赋存状态和演化、进入天然气中的机制以及对天然气中氩同位素组成的影响进行了系统讨论，根据前人的工作和近年来的研究，讨论了氩同位素在天然气地质学中的应用，指出了天然气中氩同位素组成的控制因素。强调源岩年龄对天然气氩同位素组成的控制作用以及储层时代效应和其它因素对氩同位素组成的影响，为进一步研究和利用氩同位素组成解决天然气地质问题奠定了基础。     

流体包裹体中笼形水合物引起的气体不均匀分配的理论和应用问题

在低温显微测温分析过程中,笼形水合物可能会形成于含水的、富气体的流体包裹体中。气体在笼形水合物和残留流体之间的不均匀分配,是温度、压力和总成分的函数。尤其是在含多成分气体的包裹体中,各种气体在笼形水合物中的选择性分配会强烈影响显微测温资料的解释。气体在残留流体中亏损(被笼形水合物吸收)的绝对程度,依赖于气体成分以及水和富气体流体的相对比例。笼形水合物体系中的平衡相关系可以模式化,以便作笼形水合物存在的校正。CO_2-CH_4-H_2O的定量模拟以及CO_2-N_2-H_2O、N_2-CH_4-H_2O和H_2S-CH_4-H_2O的研究,指示了气体不均匀分配的方向和程度以及笼形物的温度-压力-成分的稳定性。例如,在地质上合理的压力范围内,H_2S和CH_4在笼形水合物中的分配远比N_2强而在CO_2和CH_4之间,及在CO_2和N_2之间的分配方向则是温度、压力和成分的相对含量的函数。 单气体系和双气体体系之间的实验数据的对比以及John等(1985)的模式表明,该模式能正确地预测笼形化合物稳定性,因而对流体包裹体的研究很有用。     

多相混输管道内水合物形成过程研究进展

针对由水合物造成的管道堵塞,特别是油-气-水多相混输领域水合物堵塞尤为严重的问题,系统调研了水合物在多相混输管道内形成机理的研究进展,着重介绍了富油相/富水相和富气相两个体系;基于水合物颗粒微观作用机理,详细阐述了水合物颗粒间的黏聚和水合物颗粒与管壁间的黏附作用;指出了多相混输管道内水合物形成过程的未来研究方向.     

基于海洋生态影响的液化天然气接收站取排水用海研究

天然气作为优质、绿色清洁的能源得到了高度重视,沿海地区陆续建成多座液化天然气（LNG）接收站,接收站取、排水过程的卷载效应和余氯会对周边海洋生态环境产生一定程度的影响。本研究以全国沿海部分地区的8个拟建或在建液化天然气接收站项目为例,对液化天然气接收站的项目规模、取排水量、取排水设施选址、用海规模、冷排水及余氯影响范围等方面进行了分析。研究认为,当前我国液化天然气接收站取、排水用海的管理存在管理制度不健全、技术标准缺失等问题。针对存在的问题,文章从管理、标准、规划等角度提出了进一步加强液化天然气接收站取、排水用海管理的建议。     

天然气-汽油双燃料车实际道路排放特性研究

为研究使用天然气对轻型汽车排放的影响,利用便携式排放测试系统（PEMS）,对25辆压缩天然气-汽油双燃料出租车在实际道路上分别使用汽油和天然气时的CO2、CO、NOx和THC排放进行了对比测试.研究结果表明：实际道路上,原装车使用天然气相比汽油时,CO2、CO的排放平均分别降低22%和24%,NOx和THC的排放平均分...