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1、第12卷第1期特种油气藏Vol12No12005年2月SpecialOilandGasReservoirsFeb2005文章编号:1006-6535(2005)01-0001-06天然气水合物及其勘探开发方法叶爱杰,孙敬杰,贾宁,白云程(中海油服务股份有限公司,北京101149)摘要:天然气水合物是一种可能替代油气的新能源。其岩石物理特性及勘探方法成为专家的关注热点。介绍了天然气水合物的研究现状及有关岩石的物理特性,探讨了其勘探方法。这些
2、方法包括地质、物探、测井、地球化学方法的应用。对天然气水合物的开采方法也做了介绍。作为一种尚未被人们充分认识的能源,分析了其勘探开发工作存在的风险。关键词:天然气水合物;甲烷;新能源烃;勘探;地震;地质;测井中图分类号:TE122文献标识码:A近年来,由于世界经济的高速发展,以及各国1天然气水合物的研究现状和勘探成果因战争等因素引起的对油气安全的担心,使NGH研究不断升温。表现在各种科技刊物和信息媒体天然气水合物是蕴藏于海底和陆上高寒或高中有关NHG的报道越来越多。一些国家纷纷斥巨原冻土带地层中的
3、一种可以燃烧的冰状结晶物质。资对NGH进行考察和研究。甚至动用潜水艇和大开始出现时被称作可燃冰。在水合物中,水的分型考察船进行考察。因为NGH主要埋藏于海底。子形成三维的鸟笼状的网形结构。甲烷等烃类分因此,新一轮的能源竞争也带来了关于海洋权益的子被捕集到网状水分子之间形成气水合物。水分争夺和角逐。作为一种21世纪的新能源,NGH的子和烃类分子之间无化合键或离子键联接,因此极研究勘探与开发已成为世界新的热点。易分解或分离。形成气水合物的气体除甲烷外还值得指出的是,日本对NGH的研究表现出了有乙烷、丙烷、
4、丁烷、CO2、H2S这些常见的天然气组超乎寻常的热情。其中对海洋中的NGH的研究更分。只有细小的分子才能形成水合物。一般来说,为急切。现在全世界用于NGH勘探的探井共有3分子大于丁烷的气体不会形成水合物。口,其中2口就是以日本石油公司为首的多国石油天然气水合物分为自然生成和工程生成2类。公司联合钻成的。其中的1口井位于加拿大西北后者是在油气工程施工和运输中产生的,属于必须部毗邻美国阿拉斯加州的Mackenzie三角洲的克服的不利因素。本文主要探讨前者,即在地层中Mallik地区。另1口井是在南海的Nan
5、kai-Trough生成可作为未来能源的NGH的勘探和开发方法。井(南海地堑井)。该井共钻了6个分支井,并进行11天然气水合物的研究现状了密闭取心和一整套的测量和分析工作。这口井完全是在深水中钻成的。美国能源部采用同安纳天然气水合物(以下简称NGH)是20世纪30达科公司制造的新型铝制平台热冰1号。在井年代发现的。20世纪50年代在海洋调查中发现深400~850m之间钻遇甲烷水合物,但此后便未了地层状态下的NGH。前苏联的特洛菲莫卡见有发现的报道。(!∀#∃%)院士是世界上第一个提出NGH巨大
6、资我国的石油科技工作者和政府部门对NGH的源潜力的学者。他在20世纪20年代就预言NGH研究一直给予高度重视。从1999年起,国土资源部将成为21世纪主要后备能源,表现出了敏锐的科中国地质调查局系统开展了大量调查研究工作。由学前瞻力。中科院广州能源研究所牵头于2003年10月在山东收稿日期:2004-08-20;改回日期:2004-12-08作者简介:叶爱杰(1965-),女,高级工程师,1987年毕业于西安交通大学,从事科技信息、海洋石油工程等研究工作。电话:010-84522186。2
7、特种油气藏第12卷青岛举办了一次NGH的国际研讨会。有关领导指明的石油、天然气、煤炭的总碳量之和还要多。即出,为保证我国经济安全,开辟新的油气资源,特别使仅开采其10%即可满足全世界200a以上对天是寻找海底新能源已成为我国海洋地质工作者的重然气的需求。NGH所含的甲烷量若以体积来计算123大历史使命,勘探天然气水合物的步伐需要加快。则达到20000!10m。据估计美国储量为28301212310多年来,我国(主要是国土资源部中国地质!10~849
8、0!10m,俄罗斯黑海海域边缘及中12123调查局)系统地开展了大量的调查研究工作,发现心区储量为10!10~15!10m。了多处NGH显示,并在实验室中成功合成了NGH的冰状物质。我国准备在未来10a投入81!1082天然气水合物的勘探方法元进行NGH勘测工作。研究表明中国海域NGHNGH的勘探工作,现在仍处于调查和摸索阶主要分布在南海和东海大陆坡沉积物中。陆地主段。钻井很少,仅有上文述及的少量的几口井被钻要分布在青藏高原的东北部高纬
