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。     

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。     

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。     

可燃冰：传统能源的替代品

作为公认的传统能源的可行性替代品,可燃冰开采利用日益明朗化,让人们有理由期待并见证新能源应用领域的又一里程碑。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形成的类冰状的结晶物质。由于高压和低温两项条件缺一不可,可燃冰只有在深海底和冻土区才能保持稳定状态。在海洋中,可燃冰主要储存在海底之下1000米范围内,分布面积达4000万平方千米,     

天然气水合物研究进展

天然气水合物被发现的200多年来,普遍被认为是未来传统能源的替代,对其研究也成为热点。本文在研究前人大量文献的基础上,对天然气水合物研究成果进行了阐述,对影响水合物形成的影响因素及其抑制剂防治水合物危害的方法进行了分析,对进一步深入研究水合物系统知识具有一定指导作用。     

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。     

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。     

海底天然气管道单孔泄漏冲击波的数值模拟研究

海底天然气管道泄漏瞬间产生巨大的冲击波,可能会造成水下冲击爆炸。基于VOF多相流模型和组分传输模型,建立了海底天然气管道单孔泄漏扩散的数值模型,对海底天然气管道单孔泄漏气体扩散规律及其冲击波的形成过程进行数值模拟计算与分析,并在此基础上,通过正交试验,选取泄漏速率、泄漏孔径和海水流速3个影响因素,对监测点处气体泄漏冲击波的动态压力进行多因素耦合分析。结果表明:气体泄漏冲击波的形成过程可分为起始阶段、冲击阶段和衰减阶段三个阶段;泄漏孔径、泄漏速率和海水流速对单孔气体冲击波动态压力的影响程度依次减弱。     

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。     

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。     

欧洲科学基金会发起研究深海沉积物中的微生物

欧洲科学基金会（ＥＳＦ）已发起一项为期３年的研究计划，考虑探讨深海的生物圈．最近从深海钻探岩芯中发现有大量微生物．海底沉积物中的微生物可能在形成海底以下的甲烷水合物中起重要作用，而甲烷水合物是世界上最丰富的矿物能源．以前认为深海沉积层不适于生物生存，现在则认为其中包含的微生物可能占到地球微生物的１０％．为协调这一研究，ＥＳＦ已建立一个由科学家组成的网，将确定最合适的钻探位置和决定采用最佳可用技术得到沉积物样品．１９９９年９月在英国利兹市召开了关于该问题的学术讨论会ＥＳＦ是由来自２２个欧洲国家的６…     

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     

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。     

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。     

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。     

洋底铁锰结核和结壳的平均化学成分

根据文献资料和原始资料，确定了太平洋、印度洋和大西洋铁锰结核中常量和微量元素的平均含量。计算了太平洋海底山的微型铁锰结核、海底结核和含铅铁锰结壳的平均成分。为了对比，援引了洋底结核和结壳热液形成物的成分资料。对上述各形成物类型指出了其化学成分的最典型特点。     

可燃冰:战略新能源

<正>一、概述谈到能源,人们立即想到的是可燃烧的煤、石油,很少有人会想到晶莹剔透的冰。然而,20世纪60年代以来,人们发现了一种可以燃烧的冰。这种冰在地质上称为天然气水合物,是由水和天然气在高压、低温条件下混合而成的固态物质,外貌极像冰雪。在全球能源日趋短缺的急迫形势下,可燃冰逐渐进入人们的视野,并引起各国政府的高度关注。     

世人瞩目中国可燃冰战略

不久前,两则有关中国可燃冰的消息引起人们的关注。一是新华网发布的“南海北部可燃冰储量达185亿吨油当量”;二是《21世纪经济报道》称,“南海天然气水合物富集规律与开采基础研究”项目已通过了国家重大基础研究发展计划（973计划）组织的审查,此举意味着中国已将可燃冰研究列入国家战略。由于近几十年来经济快速增长推动能源消费呈几何式跳跃增长,并由能源出口国变为净进口大国,因此中国能源政策一直受到国际舆论的关注。此次中国进军可燃冰的消息,自然也不例外。     

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。