《天然气水合物》PPT课件

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1、天然气水合物开采1.简介2.资源分布3.开采方法4.技术应用现状“可燃冰”：天然气水合物“Flamingice”:naturalgashydrate天然气水合物NaturalGasHydrate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（Clathrate）一种固态结晶物外观象雪或松散的冰遇火即可燃烧，故又称“可燃冰”。比水轻，而重于烃类液体，密度一般在0.8-1.0g/cm3之间，除热膨胀和热传导性质外，光谱性质、力学性质等同冰相似天然气水合物Natur

2、alGasHydrate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、C3H8、C4H10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（MethaneHydrate）。气体水合物水-水：氢键(hydrogenbond)水分子“笼子(cavity)”气体分子：CH4,C2H4,C2H6,C3H8,Ne,Ar,Kr,Xe,N2,H2S,CO2,气体水合物的

3、类型晶体类型水分子数晶穴种类晶穴数晶穴结构I型46小大2651251262II型136小大16851251264H型34小中大32151243566351268气体水合物的储气性质储气能力：110kg甲烷/m3水合物＋1m3水合物0.8m3水164m3天然气天然气水合物的发现1810:发现气体水合现象1930-1940：天然气的管线中常有甲烷气水包合物的结晶阻碍传输1964：西伯利亚冻原区首次发现自然的甲烷气水包合物1977：大西洋的震测探勘也发现深海的富含甲烷气水包合物的岩层2000之后：致力于甲烷气水包合物的研究天然气水合物开采

4、1.简介2.资源分布3.开采方法4.技术应用现状2.天然气水合物分布自然界中天然气水合物中的碳量11013吨相当于已探明所有化石能源碳量总和的2倍海洋沉积层内天然气水合物中甲烷的资源量为3×1015~7.6×1018m3可满足人类需要1000多年天然气水合物资源状况未来的接替能源天然气水合物资源状况2.天然气水合物分布地球上27%的陆地和90%的海域均具备天然气水合物生成的条件天然气水合物在广泛分布在大陆、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起区、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境永冻层水合物海洋水合物水深大于100-25

5、0米（两极地区）和大于400-650米（赤道地区）的深海海底以下数百米至1000多米的沉积层内这里的压力和温度条件能使天然气水合物处于稳定的固态。？天然气水合物平衡相图平均水深18米最深85米大陆架极低大陆架我国的天然气水合物资源天然气水合物存在的区域：南海西沙海槽东沙陆坡台湾西南陆坡南沙海槽冲绳海槽等2007年5月，我国在南海北部的首次采样成功，证实了我国南海北部蕴藏丰富的天然气水合物资源继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家。天然氣水合物的產地確認產出區推論產出區HydrateRidgeMacken

6、zieDeltaNankaiTrough台灣西南海域印度Messoyakahfield墨西哥灣BlakeRidge太平洋印度洋大西洋大西洋北極海北極海天然气水合物开采1.简介2.资源分布3.开采方法4.技术应用现状3.天然气水合物开采方法3.天然气水合物开采方法注热开采减压开采注化学试剂开采CO2置换固体开采新型开采方法传统开采方法3.天然气水合物开采方法注热开采法直接对天然气水合物层进行加热,使天然气水合物层的温度超过其平衡温度,从而促使天然气水合物分解为水与天然气的开采方法。3.天然气水合物开采方法注热开采法这种方法发展很快，加热

7、方式不断改进直接注入热流体加热→火驱法加热→井下电磁加热→微波加热特点：可实现循环注热作用方式快。缺点：需要消耗大量能量热利用效率较低只能进行局部加热因此该方法尚有待进一步完善。3.天然气水合物开采方法减压开采一种通过降低压力促使天然气水合物分解的开采方法。3.天然气水合物开采方法减压开采减压途径主要有两种:①采用低密度泥浆钻井达到减压目的;②当天然气水合物层下方存在游离气或其他流体时,通过泵出天然气水合物层下方的游离气或其他流体来降低天然气水合物层的压力。特点：不需要连续激发,成本较低,适合大面积开采,尤其适用于存在下伏游离气层的天

8、然气水合物藏的开采是天然气水合物传统开采方法中最有前景的一种技术。限制条件：对天然气水合物藏的性质有特殊的要求,只有当天然气水合物藏位于温压平衡边界附近时,减压开采法才具有经济可行性3.天然气水合物开采方法化学试剂注入开