天然气水合物开采的流动模拟

《天然气水合物开采的流动模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第一章前言了一系列的岩心钻探施工，取得了水合物岩心。它在天然气水合物调查、研究和开发除开发前实验以外的几乎所有领域保持领先地位。美国1995年在ODP第164航次中，率先在布莱克海脊布设了3口勘探井，首次有计划地取得了天然气水合物样品。美国天然气水合物研究的整体目标是评价和了解甲烷水合物藏(以使这种资源商业开采成为可能)和评价水合物在全球碳循环和海底稳定性中的作用。完成这个目标需要进行的项目有：①资源范围和资源量有效评价；②发展勘探和开发技术；③定量化研究水合物在全球碳循环中的作用；④了解水合物对近海海底沉积物和沉积过程的影响，包括沉积块体的运动。在水合

2、物研究的这场竞争中，美国投入的力量最多，所涉及的领域也最广，除同本在加拿大西北部Mallik2L一38水合物研究钻孔所进行的开发前试验走在前头外，美国在众多方面都处于领先地位。在其15年计划完成后，准备于2015年实现水合物的商业性开发。1．2．3中国我国自上世纪90年代初开始对海底天然气水合物研究进行学术追踪。1997年陈宗汉、周蒂初步探讨了我国海上存在天然气水合物的可能性。1998年姚伯初利用已有的地震资料首次根据BSR特征探讨了南海北部陆缘天然气水合物存在的可能性。目前，我国一些主要的科技项目，如国家自然科学基金项目、ODP项目、973项目、863

3、项目等都把天然气水合物的研究列为重点的研究内容【9J。我国东海及邻近的海域不仅具有丰富的地质内涵，而且具有丰富的石油天然气资源。从上世纪60年代开始在该区域进行的以构造演化和矿产资源(油气)评价为主要目的的地质地球物理调查，积累了大量的有关天然气水合物研究的资料【lo】。其中包括底质取样资料、海底温度资料、地壳热流资料、地温梯度资料、折射地震资料、多道地震资料、钻井资料等。资料显示，在我国边缘海域中(东海、南海和台湾东部海域)的部分地区具备天然气水合物稳定存在的水深条件和海底温度条件。ODPl84航次在南海的钻探结果显示出天然气水合物的化学异常，南海北部

4、陆缘多处地震剖面上都识别出BSR。我国东海及邻近海域的天然气水合物研究与勘探工作也在进一步展开。德国人早在1984年就在我国的南沙海槽、西沙海槽发现了与海底气水合物有关的BSR，其后在台湾东南部也发现有BSR显示。在南海南部、南沙海槽东南坡水深1500,--,2800m处发现BSR出现于海底以下约300～600m深的沉积物中。根据当地热流值和温度4中国石油大学(华东)硕十学位论文数据计算，天然气水合物稳定带可达海底。我国还拥有西太平洋重要的边缘海，这些都是天然气水合物可能存在的地域。广州海洋地质调查局也已利用现有的南海北部油气勘探地震资料，在南海北部大陆

5、坡辨认出多处存在天然气水合物的海斟11】。以上只是一些科学工作者对我国可能存在的天然气水合物的地域进行了理论上的分析和预测，但我国海域是否有天然气水合物藏，还没有实际的勘探结果。根据世界和我国的研究结果，可以断定：我国的一些区域完全具备天然气水合物形成的地质条件，青藏高原和南海部分区域存在天然气水合物的可能性极大。2005年中国海洋石油天然气总公司准备在南海进行深水钻探，抓取天然气水合物岩样。与国外天然气水合物的研究热潮相比，我国对天然气水合物的研究尚处于起步阶段。到1998年，中国完成了“中国海域气体水合物勘测研究调研"课题，首次对中国海域的天然气水合

6、物成矿条件及找矿远景做了总结。同年4月，我国以1／6成员国身份加入大洋钻探计划。1999年，ODP船只抵达我国南海海区考察，钻探结果显示出天然气水合物的化学异常。国家能源部已经将“天然气水合物的研究”列为国家研究开发计划，目前，中科院广州能源研究所、中科院海洋研究所、国土资源部海洋地质研究所、中国石油大学、中国地质大学等有关单位都在进行天然气水合物的研究，但研究重点集中在天然气水合物的结构、稳定性、物理化学性质、形成与分解的热动力学规律、成藏机理、资源评价、勘探技术等，而对天然气水合物开采机理及开采技术缺少相应的研究。2004年中科院在广州的多家单位联合

7、成立了天然气水合物研究中心，2005年4月中国石油大学(华东)也成立了以天然气水合物开采为主要目标的研究中心，开展有关天然气水合物开采的基础研究【12J。因此，对天然气水合物的开采进行前沿性基础研究，可以为今后开采天然气水合物提供理论依据和技术支撑，从而为我国能源的战略发展及可持续发展做出贡献。数值模拟是对开采方案进行评价的一个重要手段。即使在目前对水合物藏的开采动态认识还不是很清楚的情况下，数值模拟也可以为水合物藏开采方案的确定提供重要依据。特别是认识开发过程中各因素的敏感性，对水合物藏的产气量进行初步估计等都具有重要意义。5第一章前言1．3本文研究工

8、作本文的主要研究目的是通过实验研究天然气水合物分解过程，得到其分解动力学参数：用