冰火两重天:可燃冰如何影响世界

<正>今年5月,中国地质调查局在南海宣布,我国正在南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功;截至6月21日,已连续试采42天,累计产量超23.5万立方米。这标志着我国成为全球第一个实现在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家,引发外界的广泛关注。如果说页岩油气是引发能源革命的"黑天鹅",那么下一个可能引起油气领域轩然大波的就是可     

南海可燃冰开采环境安全评价与数据采集监测方案

为建立南海某海域可燃冰开采阶段环境风险因素安全评价体系以及数据采集监测方案,通过借鉴传统石油天然气钻采环境风险因素辨识管控体系架构,结合南海某海域可燃冰试采特点,运用FMECA风险分析方法,研究了可燃冰开采阶段的环境风险安全评估体系框架,同时设计并建立了数据采集监测方案。结果表明,安全评价体系与数据采集监测方案具有科学性、合理性,对可燃冰未来商业化安全钻采具有工程借鉴和实用价值。     

冰中之火:可燃冰

6月6日，我国海域天然气水合物资源调查获得重大突破，中国地质调查局在我国南海北部神狐海域成功钻取获得了高纯度可燃冰实物样品，中国成为继美国、日本、印度之后第四个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家。     

人与自然

中国东沙群岛发现可燃冰发育区中国科学家最近在南海东沙群岛西南部海域新发现了潜在的可燃冰发育区,有可能成为中国未来可燃冰开采的首选区。可燃冰是天然气水合物的俗称,是近20年来在海洋和冻土带发现的新型洁净能源,可以作为传统能源如石油、碳等的替代品。据估算,世界上可燃冰所含有机碳的总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍。中国从1999年起才开始对可燃冰开展实质性的调查和研究,近年已在南海北部陆坡、南沙海槽和东海陆坡等3处发现可燃冰存在的证据。据中科院南海海洋研究所透露,该所的一些科技人员最近在对南海北部陆坡作…     

考虑气水两相流固耦合下可燃冰降压分解对井壁稳定性影响

海域可燃冰常赋存于低温高压深水浅层松散沉积物中,起胶结和骨架支撑作用;可燃冰分解相变,引起储层渗透率改变,直接影响气水两相流体的渗流特征与热质传递,制约可燃冰的持续分解;同时可燃冰的分解会降低含可燃冰沉积物储层的抗剪强度和承载力,降低井壁稳定性。考虑可燃冰分解相变、传热传质和气水两相渗流过程,基于流固耦合渗流理论,建立描述含相态变化的可燃冰降压开采热-流-固(T-H-M)耦合模型,对可燃冰储层降压开采气水两相流动规律、孔隙度和渗透率等物性参数演化规律进行描述,并对井壁稳定性进行研究。结果表明：随着可燃冰的分解,甲烷气体饱和度较水饱和度明显增大,井周气体饱和度明显高于水饱和度;储层发生塑性屈服后,塑性区内渗透率和有效孔隙度显著增大,而弹性模量和黏聚力大幅度减小;开采时间越长,生产压差越大,储层塑性屈服区域越大,井壁稳定性越差。     

热话题可燃冰之冷思考

正近日,日本经济产业省宣布,已成功从日本近海地层蕴藏的天然气水合物(俗称可燃冰)中分离出甲烷气体,这是全球首次在海底分解可燃冰取得天然气,标志日本在可燃冰开采的商业化进程中迈出关键一步。在世界各国无不努力寻找新能源的今天,这种点火就能燃烧的冰块,能否复制美国页岩气革命神话?从实验成功到大规模商业开采需要多少时间?我国可燃冰研究利用与国际水平相比如何?笔者将一一解答这些问题。     

浅谈“未来能源”可燃冰开采研究现状

可燃冰作为一种新型的清洁替代能源,同等单位下所蕴含的能量远高于煤炭石油等能源,并且燃烧时对环境的污染极小,所以开发应用的潜力巨大。论文对可燃冰的概况、世界及我国的储量及分布、可燃冰的开发现状及开采方法等方面作了分析,并提出了可燃冰开采面临的现实问题,说明了未来的重点研究方向。随着开采技术的不断发展进步以及对开采环境修复问题的不断改善,将促使可燃冰的商业化大规模开采成为现实。     

可燃冰——天然气水合物

<正>据新华社电,2017年5月18日中共中央、国务院对我国在南海神狐海域天然气水合物("可燃冰")试采成功发了贺电,贺电指出:"……这是中国人民勇攀世界科技高峰的又一标志性成就,对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响。"国土资源部部长姜大明在天然气水合物试采现场会宣布,"这次试采成功是我国首次,也是世界首次成功实现资源量占全球90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型天然气水合物,安全可控开     

发现

日本首次成功从海底可燃冰中提取天然气日本政府2013年3月12日宣布成功从蕴藏于爱知和三重县海域海底的"天然气水合物"(可燃冰)中取得了天然气。这是全球首次通过在海底分解含有大量天然气成分的"可燃冰"取得天然气。自水深约1000米的海底掘进330米后即存在天然气水合物,     

可燃冰——替代化石燃料的清洁能源?

 2014年2月初,中国南海可燃冰研究通过验收,建立起中国南海天然气水合物基础研究系统理论。中国在可燃冰钻探开发领域又向前迈进一步。可燃冰最早发现于英国科学家戴维的实验室,距今已有200多年历史。虽然这种可以燃烧的“冰”一度被认为是可以替代化石燃料的清洁能源,但由于开采困难,可燃冰一直难以被启用。近二三十年,石油能源的过度消耗以及环境污染的加剧,使得许多国家逐渐重视清洁的替代能源,可燃冰就是其中之一。但可燃冰能否替代化石能源成为未来能源利用的“ 主角”,科学界一直争议不断。     

来自我国南海的“可燃冰”实物首次亮相

2007年6月17日,我国在南海北部成功钻获的天然气水合物实物样品“可燃冰”在广州亮相。这是我国首次获得可燃冰的实物样品,中国同时也成为继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划采到天然气水合物实物样品的国家。     

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2007年6月17日．我国在南海北部成功钻获的天然气水合物实物样品“可燃冰”在广州亮相。这是我国首次获得可燃冰的实物样品，中国同时也成为继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划采到天然气水合物实物样品的国家。[第一段]     

海底“可燃冰”——未来世纪的新能源

日前，中国工程院院士、国家海洋局二所研究员金翔龙宣称：由他挂帅的“东海海底天燃气水合物资源潜力分析研究”课题组，发现东海有“可燃冰” 存在的迹象。这一结论是通过分析东海存在形成 “可燃冰” 的地质条件和地震资料中有“可燃冰” 的标志而得出的。课题组根据天然气水合物存在的低温和高压的必备条件，在东海有关海域的相平衡图上，找出了“可燃冰” 存在的温度和压力范围；并根据地温梯度，结合东海地质条件，划出了“可燃冰” 存在的分布区域。以此，计算出“可燃冰” 稳定带的厚度，对它的资源量作了初步的评估，据悉，东海“…     

基于SONIC软件的鄂霍次克海浅表陆坡可燃冰勘探研究

运用自主研发设计的SONIC软件,控制深海勘探设备Echo水声探测系统,对位于西北太平洋边缘的鄂霍次克海海底可燃冰甲烷释放情况进行勘探研究。重点对萨哈林岛东面浅表陆坡进行了大规模的水声测扫,通过采集回声信号,应用SONIC软件处理和成像后,实现了海底甲烷气体渗漏点（GF）、冷泉和海床的可视化。在发现甲烷气体渗漏点后,运用SONIC的成像功能,分析冷泉中甲烷气体浓度及形态的变化,运用GPS系统进行实时跟踪与定位,利用重力取样器等采样工具,在多个海域成功采集到了可燃冰岩心样本,并及时进行了分析,得到了该地区可燃冰中的甲烷排放速率和甲烷排放量等数据。另外,通过梳理本次考察的经验,对规范我国可燃冰资源调查方法也会产生积极影响。     

可燃冰在蒸汽动力系统优化中经济性研究

可燃冰是21世纪公认的新型清洁能源．由于可燃冰开采成本较高,其在各行业的购买单价可能会较高．所以,可燃冰的经济性研究是有必要的．针对某炼油厂工程项目,分别以煤、燃料油、天然气和可燃冰为燃料,以全周期总花费最少为目标,研究了蒸汽动力系统的多周期最优化调度问题．运用改进差分进化算法对其进行优化求解,数值结果表明：如果可燃冰的单价处于(0,3 900］$/t,可用可燃冰代替煤、燃料油和天然气作为燃料;如果可燃冰的单价处于(3 900,4 550］ $/t,可用可燃冰代替煤、燃料油作为燃料;如果可燃冰的单价处于(4 550,5 400］$/t,可用可燃冰代替燃料油作为燃料;如果可燃冰的单价高于5 400 $/t,用其作为燃料不符合经济性原则,不能代替传统能源作为燃料．     

海域天然气水合物自入式开采装置及其可行性研究

为解决目前海域天然气水合物试采案例所采用钻井开采技术中存在的深水作业成本高、井筒结构易损坏及长期稳定开采难度大等问题,提出一种新型海域天然气水合物自入式开采装置及方法.该方法无需使用大型的钻井设备,由自入式开采装置携带相关设备依靠重力冲击进入储层,然后进行降压开采,待作业结束后可通过拉拔进行回收,重复使用.建立冲击贯入...     

天然气水合物非成岩出砂储层砂流数值模拟

天然气水合物(可燃冰)作为新兴洁净能源,受到全世界的重视,由中国地质调查局组织实施的中国海域天然气水合物第二轮试采取得成功,并超额完成目标任务.当前,中外天然气水合物模拟器开发和相关研究虽然有通过力学耦合描述"砂"的行为,但大部分都没有涉及"砂"的流动过程.针对天然气水合物分解后,储层多孔介质中"砂"流动过程的数值模拟,通过通用储层渗流模拟器GPSFLOW,实现水、气(甲烷)、砂三相三组分模拟,把砂当做一种非牛顿流体,即为一组分也是一个相态,按宾汉流体进行模拟,初步探讨砂流过程模拟的理论方法和模型实现方案,并通过理想模型进行验证.结果表明:相较于其他出砂数值模拟研究方法,提出的砂流模拟方法简单高效,能够有效地模拟砂流过程,后续通过耦合水合物开采渗流模型,有望实现对水合物开采过程中砂流的准确模拟.     

北皂煤矿海域开采覆盖运动和矿山压力(显现)控制研究

海域下厚煤层放顶煤的开采是中国的创举,以龙煤集团北皂煤矿的实际开采为例,详细阐述了海域下厚煤层开采“随动加栽作用”对矿山压力显现的影响,只有充分了解和掌握矿山压力的运动规律。才能为安全高效开采提供可靠的保障。     

2017年天然气水合物研发热点回眸

 2017年，天然气水合物研发领域散发出强劲活力，发生了一系列重大事件。本文回顾了2017年日本南海海槽天然气水合物试采、中国神狐海域天然气水合物试采、中国荔湾海域天然气水合物试采、天然气水合物作为新矿种等重大事件和进展，盘点了天然气水合物油气系统在中国南海神狐海域等主要地区的应用与研究、动力学抑制剂、开采方法、沉积物稳定性、环境效应等研究热点，部分展示了中国在天然气水合物领域作出的贡献，并进一步分析了天然气水合物未来研究热点。     

海域下煤层综放开采留设防水煤岩柱厚度的研究

海域开采在我国还处于起步阶段，海域下采煤最大的威胁是因防水煤岩柱留设不足，造成海水溃入井下。而留设防水煤岩柱时．必须考虑断层带附近较正常覆岩破坏高度增大的因素。本文通过实测资料研究了海域下综放开采覆岩破坏规律，提出了海域断层构造条件下留设防水煤岩柱厚度的计算参数。