天然氣水合物開(kāi)采研究現狀

第27卷第1期地質(zhì)科枝情報Vol 27 No. 12008年1月Geological Science and Technology Information天然氣水合物開(kāi)采研究現狀吳傳芝3,趙克斌,孫長(cháng)青',孫冬勝2,徐旭輝2,陳昕華3,宣玲1(1.中國石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院無(wú)錫石油地質(zhì)研究所,江蘇無(wú)錫214151;中國石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院,北京1000833.中國石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院西部分院,烏魯木齊830011)摘要:隨著(zhù)天然氣水合物基礎研究約不斷深入,天然氣水合物開(kāi)采研究空前活躍。在技術(shù)方法方面,傳統的熱激發(fā)開(kāi)采法、減壓開(kāi)采法與化學(xué)抑制劑注入開(kāi)采法獲得了不斷的發(fā)晨與改進(jìn);新型開(kāi)采技術(shù)如CO2置換法與固體開(kāi)采法引起了學(xué)者們的極大關(guān)注;最近我國還研制出適合于海泮天然氣水合物開(kāi)采的水力提升法。在開(kāi)采研究實(shí)踐方面,全世界已在3處凍土區進(jìn)行了天然氣水合物試采研究。介紹了天然氣水合物開(kāi)采技術(shù)的研究進(jìn)展與凍土區天然氣水合物試采研究結果,分析了天然氣水合物開(kāi)采研」究中可能涉及的環(huán)境問(wèn)題,展現了現階段天然氣水合物開(kāi)釆研究領(lǐng)域的最新成果,總結了這一領(lǐng)域取得的經(jīng)驗與認識,強調了國際天然氣水合物開(kāi)采研究對我國天然氣水合物研究的啟示關(guān)鍵詞:天然氣水合物;開(kāi)采技術(shù);開(kāi)采試驗;麥索亞哈氣田;Mlik地區中圖分類(lèi)號:TE31文獻標識碼:A文章編號:10007849(2008)01004706天然氣水合物具有巨大的資源潛能,但只有解開(kāi)采法1。隨著(zhù)天然氣水合物基礎研究的不斷決了其開(kāi)采問(wèn)題,天然氣水合物才能成為一種真正深入,近些年又涌現出一些新的開(kāi)采技術(shù),如CO2置的能源。近10年來(lái),對天然氣水合物研究起步較早換法與固體開(kāi)采法等121621的一些國家,明顯加速了天然氣水合物開(kāi)采研究的1.1傳統開(kāi)采方法的改進(jìn)與技術(shù)缺陷步伐,在開(kāi)采技術(shù)、開(kāi)采工藝、開(kāi)采面臨的環(huán)境問(wèn)題(1)熱激發(fā)開(kāi)采法熱激發(fā)開(kāi)采法是直接對天等方面做了大量工作,并在凍土區進(jìn)行了天然氣水然氣水合物層進(jìn)行加熱,使天然氣水合物層的溫度合物開(kāi)采試驗超過(guò)其平衡溫度,從而促使天然氣水合物分解為水我國近年來(lái)也已介入天然氣水合物開(kāi)采研究領(lǐng)與天然氣的開(kāi)采方法。這種方法經(jīng)歷了直接向天然域但總體上,國內天然氣水合物開(kāi)采研究才剛剛開(kāi)氣水合物層中注入熱流體加熱、火驅法加熱、井下電始,尚沒(méi)有進(jìn)行試采研究。筆者擬介紹天然氣水合物開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展、試磁加熱以及微波加熱等發(fā)展歷程681。熱激發(fā)開(kāi)采研究結果與開(kāi)采涉及的環(huán)境問(wèn)題等內容,展現現采法可實(shí)現循環(huán)注熱,且作用方式較快。加熱方式的階段世界天然氣水合物開(kāi)采研究領(lǐng)域的最新成果不斷改進(jìn)促進(jìn)了熱激發(fā)開(kāi)采法的發(fā)展。但這種方法總結這一研究領(lǐng)城已取得的經(jīng)驗與認識,強調國際至今尚未很好地解決熱利用效率較低的間題,而且只天然氣水合物開(kāi)采研究對我國天然氣水合物開(kāi)采研能進(jìn)行局部加熱因此該方法尚有待進(jìn)一步完善。究的啟示。(2)減壓開(kāi)采法減壓開(kāi)采法是一種通過(guò)降低壓力促使天然氣水合物分解的開(kāi)采方法。減壓途徑1開(kāi)采方法的改進(jìn)與發(fā)展主要有兩種:①采用低密度泥漿鉆井達到減壓目的;②當天然氣水合物層下方存在游離氣或其他流體天然氣水合物是一種由天然氣和水組成的亞穩時(shí),通過(guò)泵出天然氣水合物層下方的游離氣或其他定態(tài)礦物存在于特定的溫壓條件下。一旦賦存條流體來(lái)降低天然氣水合物層的壓力1:121:1件發(fā)生變化,天然氣水合物藏的相平衡就會(huì )被破壞,減壓開(kāi)采法不需要連續激發(fā),成本較低,適合大面積引起天然氣水合物分解。傳統的天然氣水合物開(kāi)采開(kāi)采,尤其適用于存在下伏游離氣層的天然氣水合技術(shù)就是根據天然氣水合物的這種性質(zhì)而設計的,物藏中國煤化工統開(kāi)采方法中最有主要包括熱激發(fā)開(kāi)采法、減壓開(kāi)采法與化學(xué)試劑注前劌CNMH水合物藏的性質(zhì)有收稿日期:2007-0428編輯:禹華珍基金項目:中國石油化工股份有限公司項目“天然氣水合物勘探與開(kāi)發(fā)現狀調研”(P05072)作者簡(jiǎn)介:吳傳芝(1966—),女,工程師,主要從事油氣地球化學(xué)勘探領(lǐng)域的科技情報工作。地質(zhì)科技情報2008年特殊的要求,只有當天然氣水合物藏位于溫壓平衡了海洋天然氣水合物開(kāi)采的水力提升法2。水力邊界附近時(shí),減壓開(kāi)采法才具有經(jīng)濟可行性。提升法是利用海底集礦系統對天然氣水合物進(jìn)行原(3)化學(xué)試劑注入開(kāi)采法化學(xué)試劑注入開(kāi)采地粉碎,采集含有固、液、氣三相的混合物質(zhì),由水力法通過(guò)向天然氣水合物層中注入某些化學(xué)試劑,如提升系統上傳到海面作業(yè)船上的天然氣水合物分解系鹽水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等,破壞天然氣水統,再導入海面高溫海水對天然氣水合物進(jìn)行分解。合物藏的相平衡條件,促使天然氣水合物分在上述天然氣水合物開(kāi)采方法中,熱激發(fā)開(kāi)采解6…1,1211。這種方法雖然可降低初期能量輸法與減壓開(kāi)采法投入的研究較多,也較為成熟;CO2入,但缺陷卻很明顯,它所需的化學(xué)試劑費用昂貴,對置換開(kāi)采法正處于積極的研究之中;隨著(zhù)開(kāi)采裝置天然氣水合物層的作用緩慢,而且還會(huì )帶來(lái)一些環(huán)境的改進(jìn),固體開(kāi)采法也獲得了進(jìn)一步發(fā)展。盡管如問(wèn)題,所以,目前對這種方法投入的研究相對較少此,天然氣水合物開(kāi)采目前還只是具有技術(shù)可行性1.2開(kāi)采新思路的涌現與發(fā)展現階段天然氣水合物開(kāi)采面臨的最大挑戰是如何解隨著(zhù)天然氣水合物開(kāi)采研究的深人,近10年來(lái)決經(jīng)濟可行性問(wèn)題涌現出一些新的天然氣水合物開(kāi)采思路。CO2置換開(kāi)采法是近期比較熱門(mén)的研究對象。2典型開(kāi)采研究實(shí)例這種方法首先由日本研究者提出1620,方法依據的仍然是天然氣水合物穩定帶的壓力條件。在一定的天然氣水合物試采研究是天然氣水合物走向商溫度條件下,天然氣水合物保持穩定需要的壓力比業(yè)開(kāi)采的必由之路。從世界范圍看,至今已在3個(gè)CO2水合物更高3。因此在某一特定的壓力范圍地區進(jìn)行了天然氣水合物試采研究,包括前蘇聯(lián)西內,天然氣水合物會(huì )分解而CO2水合物則易于形成西伯利亞的麥索亞哈氣田、美國阿拉斯加北部斜坡并保持穩定。如果此時(shí)向天然氣水合物藏內注入區以及加拿大西北部麥肯齊三角洲地區。CO2氣體,CO2氣體就可能與天然氣水合物分解出2.1麥索亞哈氣田天然氣水合物的開(kāi)采的水生成CO2水合物13。這種作用釋放出的熱量可麥索亞哈氣田發(fā)現于20世紀60年代末,是第使天然氣水合物的分解反應得以持續地進(jìn)行下去個(gè)也是迄今為止唯一一個(gè)對天然氣水合物藏進(jìn)行CO2置換開(kāi)采法已引起了廣泛關(guān)注。美國能源了商業(yè)性開(kāi)采的氣田。部目前正資助一項“CO2置換開(kāi)采法”研究項目。該該氣田位于前蘇聯(lián)西西伯利亞西北部,氣田區項目已于2006年4月啟動(dòng),預計到2008年6月完常年凍土層厚度大于500m,具有天然氣水合物賦成。目標是研制一種二氧化碳與水的乳化裝置,從存的有利條件。麥索亞哈氣田為常規氣田,氣田中而制造出具有暫時(shí)穩定性的二氧化碳水微乳化溶的天然氣透過(guò)蓋層發(fā)生運移,在有利的環(huán)境條件下,液。通過(guò)向天然氣水合物藏中注入這種微乳化溶在氣田上方形成了天然氣水合物層液,置換出天然氣水合物中的甲烷氣體(21。該氣田的天然氣水合物藏首先是經(jīng)由減壓途徑另一種開(kāi)采新思路是固體開(kāi)采法。固體開(kāi)采法無(wú)意中得以開(kāi)采的。通過(guò)開(kāi)采天然氣水合物藏之下最初是直接采集海底固態(tài)天然氣水合物,將天然氣的常規天然氣,致使天然氣水合物層壓力降低,天然水合物拖至淺水區進(jìn)行控制性分解111這種氣水合物發(fā)生分解。后來(lái),為了促使天然氣水合物方法進(jìn)而演化為混合開(kāi)采法或稱(chēng)礦泥漿開(kāi)采法。該的進(jìn)一步分解,維持產(chǎn)氣量,特意向天然氣水合物藏方法的具體步驟是,首先促使天然氣水合物在原地中注入了甲醇和氯化鈣等化學(xué)抑制劑。分解為氣液混合相,采集混有氣、液、固體水合物的對麥索亞哈氣田的產(chǎn)氣量、實(shí)際壓力變化以及混合泥漿,然后將這種混合泥漿導入海面作業(yè)船或理論壓力變化曲線(xiàn)(圖1)的分析證實(shí),該氣田的天生產(chǎn)平臺進(jìn)行處理,促使天然氣水合物徹底分解,從然氣水合物藏獲得了成功開(kāi)采。該氣田自1970年而獲取天然氣3,1.211月投產(chǎn)以來(lái),天然氣水合物藏的平均壓力從7.93近年來(lái),我國加強了天然氣水合物開(kāi)采的研究MPa降到了目前的6.07MPa。如果天然氣水合物力度,以中國科學(xué)院廣州能源研究所為代表的一些未發(fā)生分解,則經(jīng)計算可知,氣田壓力將會(huì )降至3.65機構在海洋天然氣水合物開(kāi)采裝置、開(kāi)采技術(shù)方面MPa28。從圖1還可看出,自1982年以來(lái),雖然產(chǎn)取得了一些創(chuàng )新性成果。在2004年研制出天然氣氣量中國煤化工本保持恒定。Ma水合物一維開(kāi)采實(shí)驗模擬系統的基礎上,廣州能源kogCNMHG量與天然氣水合物研究所又研制出國內第一套天然氣水合物二維開(kāi)采分解出的大然氣量相持平所紋。據估算(21,截止到實(shí)驗模擬系統20。此外,該所還在海洋天然氣水2004年1月1日,麥索亞哈氣田累計產(chǎn)氣量的一半合物固體開(kāi)采方面獲得了幾項技術(shù)專(zhuān)利2,提出以上是天然氣水合物分解的產(chǎn)物。第1期吳傳芝等:天然氣水合物開(kāi)采研究現狀25005L38試采井按計劃從井口至天然氣水合物層基底以下50m孔段全孔連續取心,同時(shí)還進(jìn)行了全套裸孔測井。在該區對減壓開(kāi)采法和熱激發(fā)開(kāi)采法2種開(kāi)采氣藏實(shí)際壓力方法進(jìn)行了試驗與評價(jià)減壓開(kāi)采試驗選擇974.0~1106.5m深度范嗎1500-f圍的6個(gè)層段進(jìn)行,采用了一種具有快速降壓與增氣藏理論壓力壓功能的MDT測井儀(可調控地層動(dòng)態(tài)測井儀)在這6個(gè)層段中,天然氣水合物穩定帶基底附近儲層、高飽和度中粒砂巖儲層、低飽和度細粒砂巖粉砂巖儲層以及中等飽和度細粒砂巖儲層4個(gè)含天然氣水合物層的試采均取得了成功,減壓措施成功地使上述層段的天然氣水合物分解為天然氣(2.35對所采天然氣的來(lái)源用如下原則進(jìn)行區分:如果試19701975198019831501552025驗層的壓力高于該處天然氣水合物的平衡壓力,則將所采天然氣視為原地固有氣;如果壓力低于該處圖1麥索亞哈氣田產(chǎn)氣量、儲層壓力隨時(shí)間的變化[28天然氣水合物的平衡壓力,則將所采天然氣視為天Fig 1 Changes of gas production and reservoir pressure然氣水合物分解氣。ith time, Messoyakha Field熱激發(fā)開(kāi)采法試驗采用熱流體循環(huán)得以實(shí)現。80℃左右的熱流體沿注入管輸送到試采層段下部,麥索亞哈氣田天然氣水合物藏的發(fā)現與開(kāi)采,對試采層段加熱后返回地表,經(jīng)再次加熱后循環(huán)利使人們首次認識到天然氣水合物可成為一種天然能用?；煊性嚥蓪尤芙鈿夂退姆禎{經(jīng)回流管匯入氣源,從此拉開(kāi)了天然氣水合物作為能源研究的序幕。水分離器,分離出氣體。經(jīng)過(guò)5天多的加熱開(kāi)采試2.2麥肯齊三角洲地區天然氣水合物試采驗,共采出468m3天然氣(圖2)。這樣采出的天麥肯齊三角洲地區位于加拿大西北部,地處北然氣在火炬塔上點(diǎn)燃后形成了歷史性的天然氣水合極寒冷環(huán)境,具有天然氣水合物生成與保存的有利物氣燃燒火焰象征著(zhù)麥肯齊三角洲 Mallik5L-38條件。該區天然氣水合物研究具有悠久的歷史。早井天然氣水合物開(kāi)采試驗獲得了成功)。在1971~1972年間,在該區鉆探常規勘探井 MallikL-38井時(shí),偶然于永凍層下800~1100m井段發(fā)現了天然氣水合物存在的證據,2;1998年專(zhuān)為天然氣水合物勘探鉆探了 Mallik2L-38井,該井于目897~952m井段發(fā)現了天然氣水合物1,2930,并采平均日產(chǎn)量120出了天然氣水合物巖心31累計產(chǎn)氣量1002002年,在麥肯齊三角洲地區實(shí)施了一項舉世關(guān)注的天然氣水合物試采研究341。該項目由加拿大地質(zhì)調查局、日本石油公團、德國地球科學(xué)研究圖2 Mallik5-38并天然氣水合物加熱試采結果35所、美國地質(zhì)調查局、美國能源部、印度燃氣供給公Fig 2 Results of gas hydrate production test by司、印度石油與天然氣公司等5個(gè)國家9個(gè)機構共hermal method, Mallik 3L- 38 well同參與投資,是該區有史以來(lái)的首次天然氣水合物開(kāi)采試驗,也是世界上首次這樣大規模對天然氣水Mallik天然氣水合物試采研究項目的成功再次合物進(jìn)行的國際性合作試采研究說(shuō)明,天然氣水合物開(kāi)采在技術(shù)上是可行的,而如何該區天然氣水合物試采研究共鉆了3口探井,完善天然氣水合物開(kāi)采技術(shù)、減少開(kāi)采成本,則是天試采研究井為Mlik5L38井,觀(guān)察井為Mlik然氣中國煤化工目標3L38井和 Mallik4L-38井。3口井均按計劃鉆穿2.3CNMHG水合物開(kāi)采試驗了天然氣水合物層。兩口觀(guān)察井用于溫度測量、地氣八日忉風(fēng)木是美國阿拉斯加北震測量與常規泥漿氣測量,以便弄清天然氣水合物部普拉德霍灣一庫帕勒克河地區,位于阿拉斯加北發(fā)生分解的位置,確定產(chǎn)氣層段的部位。 Mallik部斜坡地帶。1972年阿科石油公司和?？松挖I科校情根2008年公司在普拉德霍灣油田鉆探常規油氣井時(shí)于664~水合物層而以失敗告終。因此,天然氣水合物的開(kāi)667m層段采出了天然氣水合物巖心25,3637),采目前還只處于實(shí)驗與探討階段。對天然氣水合物其后在阿拉斯加北部斜坡區進(jìn)行了大量天然氣藏進(jìn)行大規模商業(yè)開(kāi)采,還有待于開(kāi)采理論的進(jìn)水合物研究。在此基礎上,2003年在該區實(shí)施了一步完善與開(kāi)采技術(shù)的提高;此外,還要解決開(kāi)采所面項引人注目的天然氣水合物試采研究項目3。該臨的環(huán)境問(wèn)題。項目由美國 Anadarko石油公司、 Noble公司、Mau-rer技術(shù)公司以及美國能源部甲烷水合物研究與開(kāi)3天然氣水合物開(kāi)采中的環(huán)境問(wèn)題發(fā)計劃處聯(lián)合發(fā)起,目標是鉆探天然氣水合物研究與試采井—熱冰1井。這是阿拉斯加北部斜坡區天然氣水合物藏的開(kāi)采會(huì )改變天然氣水合物賴(lài)專(zhuān)為天然氣水合物研究和試采而鉆的第一口探井。以賦存的溫壓條件,引起天然氣水合物的分解。在熱冰1井選在庫帕勒克河油田以南近32.2km天然氣水合物藏的開(kāi)采過(guò)程中如果不能有效地實(shí)現(20英里)、普拉德霍灣西南64.6km(40英里)處布對溫壓條件的控制,就可能產(chǎn)生一系列環(huán)境問(wèn)題,如鉆,預期于永凍層底部砂巖層中鉆遇天然氣水合物溫室效應的加劇、海洋生態(tài)的變化以及海底滑塌事穩定帶。該井于2003年3月31日開(kāi)鉆,中途因季件等節性升溫,于2003年4月21日停鉆,2004年1月(1)甲烷作為強溫室氣體,它對大氣輻射平衡的重新開(kāi)鉆,2月7日封井。貢獻僅次于二氧化碳。一方面,全球天然氣水合物熱冰1井天然氣水合物試采研究充分利用了最中蘊含的甲烷量約是大氣圈中甲烷量的3000新科技成果:①采用了 Anadarko石油公司的新型倍);另一方面,天然氣水合物分解產(chǎn)生的甲烷進(jìn)極地陸上平臺。這種平臺不僅適用于坡度很陡的無(wú)入大氣的量即使只有大氣甲烷總量的0.5%,也會(huì )通路凍土區,而且因其著(zhù)地面積很小對環(huán)境的影響明顯加速全球變暖的進(jìn)程。因此,天然氣水合物也很小。②配備了現場(chǎng)實(shí)驗室,實(shí)現了巖心樣品的開(kāi)采過(guò)程中如果不能很好地對甲烷氣體進(jìn)行控制,保溫現場(chǎng)分析;釆用了連續取心鉆機;進(jìn)行了先進(jìn)的就必然會(huì )加劇全球溫室效應。除溫室效應之外,海三維VSP地震測量;數據與成果圖件采用網(wǎng)絡(luò )傳洋環(huán)境中的天然氣水合物開(kāi)采還會(huì )帶來(lái)更多問(wèn)題。輸,使科研人員能夠對項目進(jìn)行遠程實(shí)時(shí)監控;能源①進(jìn)入海水中的甲烷會(huì )影響海洋生態(tài)。甲烷進(jìn)入海部國家能源技術(shù)實(shí)驗室還專(zhuān)門(mén)創(chuàng )立了一個(gè)網(wǎng)站,及水中后會(huì )發(fā)生較快的微生物氧化作用4,影響海時(shí)發(fā)布熱冰1井試采研究的最新信息。盡管采用了水的化學(xué)性質(zhì)。甲烷氣體如果大量排入海水中,其大量先進(jìn)的技術(shù)與設備但熱冰1井天然氣水合物氧化作用會(huì )消耗海水中大量的氧氣,使海洋形成缺試采研究卻沒(méi)有達到預期的目標。該井設計井深為氧環(huán)境,從而對海洋微生物的生長(cháng)發(fā)育帶來(lái)危700m(2300英尺),但直至鉆井結束也未發(fā)現天然害41。②進(jìn)入海水中的甲烷量如果特別大,則還氣水合物層。在約380m(1250英尺)處鉆遇永凍可能造成海水汽化和海嘯,甚至會(huì )產(chǎn)生海水動(dòng)蕩和層底部,鉆至設計深度時(shí)已超過(guò)預期天然氣水合物氣流負壓卷吸作用,嚴重危害海面作業(yè)甚至海域航穩定帶基底90m(300英尺),在預期存在天然氣水空作業(yè)。合物的多孔砂巖層中發(fā)現了游離氣37(2)開(kāi)采過(guò)程中天然氣水合物的分解還會(huì )產(chǎn)生大麥索亞哈氣田天然氣水合物藏是截至目前進(jìn)行量的水,釋放巖層孔隙空間,使天然氣水合物賦存區天然氣水合物商業(yè)性開(kāi)采的唯一特例,這是由該氣地層的固結性變差,引發(fā)地質(zhì)災變11.海洋天然氣田天然氣水合物藏的特殊性質(zhì)所決定的。首先該氣水合物的分解則可能導致海底滑塌事件381。近年田中的天然氣水合物藏位于天然氣水合物溫壓平衡的研究發(fā)現,因海底天然氣水合物分解而導致陸坡區帶邊界附近,只需要較小的壓降就可打破天然氣水穩定性降低是海底滑塌事件產(chǎn)生的重要原因[4合物藏的壓力平衡,從而保證了天然氣水合物藏的鉆井過(guò)程中如果引起天然氣水合物大量分解,還可能減壓開(kāi)采具有經(jīng)濟可行性;其次該氣田是一常規氣導致鉆井變形,加大海上鉆井平臺的風(fēng)險10田,天然氣水合物藏下方存在大量天然氣,能夠通過(guò)(3)如何在天然氣水合物開(kāi)采中對天然氣水合直接開(kāi)采常規天然氣來(lái)降低天然氣水合物藏的壓物分解所產(chǎn)生的水進(jìn)行處理,也是一個(gè)應該引起重力,促使天然氣水合物的分解。 Mallik地區天然氣視的中國煤化工水合物試采研究項目雖然成功地從天然氣水合物層CNMHG中采出了天然氣,但遠沒(méi)有證明其天然氣水合物開(kāi)4結論與后示采的可持續性、最終產(chǎn)氣量以及經(jīng)濟可行性。阿拉斯加北部斜坡區的開(kāi)釆試驗更是因沒(méi)有發(fā)現天然氣作為一種極具潛力的未來(lái)清潔能源,天然氣水第1期吳傳芝等:天然氣水合物開(kāi)采研究現狀合物研究尤其是開(kāi)采研究對于未來(lái)能源具有重要的9]方銀霞金翔龍,黎明碧天然氣水合物的勘探與開(kāi)發(fā)技術(shù)[戰略意義,因此,天然氣水合物開(kāi)采研究獲得了空前中國海洋平臺,2002,17(2):11-15重視。在開(kāi)采技術(shù)方面,傳統的熱激發(fā)開(kāi)采法與減[10]陳會(huì )鑫天然氣水合物勘探與開(kāi)發(fā)研究進(jìn)展[J].當代石油石化,2003,11(8):33-36壓開(kāi)采法得到了不斷完善,一些新的開(kāi)采思路如[1]李棟梁,樊栓獅微波作用下天然氣水合物分解的研究及應用CO2置換法與固體開(kāi)采法正處于積極研究之中;在[J.化工進(jìn)展,2003,22(3):280-282.開(kāi)采研究實(shí)踐方面,已開(kāi)展了凍土區天然氣水合物12]劉士鑫郭平,杜建芬.天然氣水合物氣田開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)展[天試采研究,積累了一些經(jīng)驗性的認識。然氣工業(yè),2005,25(3):121-123試采研究是天然氣水合物走向商業(yè)開(kāi)采的關(guān)鍵3]張志杰,于興河,鄭秀娟等天然氣水合物的開(kāi)采技術(shù)及其應用[門(mén)].天然氣工業(yè),2005,25(4):128-130環(huán)節。已進(jìn)行的試采研究集中于陸上凍土區,與海[14李登偉,張烈解,郭了萍,等,微波開(kāi)采天然氣水合物氣藏技術(shù)域環(huán)境相比,凍土區的天然氣水合物賦存于較低的J.特種油氣藏,2005,12(6):1溫壓條件下,在開(kāi)采工藝與作業(yè)施工方面都更適于[151 Recovery from methane hydrate( production)EB/OL]ht開(kāi)采研究。我國青藏高原等地的多年凍土層具有天tp://www.mh21japan.gr.jp/english/mb/06seisan.html然氣水合物成藏條件211,應積極加強凍土區天然[16] Ohgaki K, Takano K, Sangawe T H, et al. Methane expoitation氣水合物的勘探,掌握天然氣水合物的分布規律、賦by carbon dioxide from gas hydrates: Phase equilibria for cOz存狀態(tài)、資源潛量等相關(guān)信息,為實(shí)施我國天然氣水CHa mixed hydrate system[J]. J. Chem. Eng. Japan,1996合物試采研究創(chuàng )造條件。天然氣水合物開(kāi)采研究需要多學(xué)科高端科學(xué)技171 Nakano S, Yamamoto K. Ohgaki K. Natural gas exploitation by術(shù)和巨大的資金投入作為后盾,需要多機構聯(lián)合攻Is: High-pressure phasequilibrium for an ethane hydrate system [J]. Proc. Instn.關(guān)。我國在天然氣水合物研究方面起步較晚,對天Mech. Engrs,,l998,212:159-163.然氣水合物進(jìn)行試采研究更應充分考慮多機構合[18] Smith d h, Seshadri K, Wilder J W. Assessing the thermody作,利用多渠道資金,吸收國外天然氣水合物開(kāi)采的amic feasibility of the conversion of methane hydrate into car-技術(shù)與經(jīng)驗,進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)bon dioxide hydrate in porous media[EB/OL].ww netl. dogov/events/0] conferences/ carseq/carbseq01 html. 2001環(huán)境效應是天然氣水合物開(kāi)采研究中不能忽視[191LeH, Holder G D. Methane hydrates potential as a f的問(wèn)題。天然氣水合物開(kāi)采研究中應對甲烷的排放ergy source[J]. Fuel Processing Technology, 2001,71: 181-進(jìn)行控制,減小天然氣水合物開(kāi)采對大氣環(huán)境以及海洋生態(tài)的影響。天然氣水合物分解對地層穩定性[20] McGrail B P, Zhu T, Hunter R B, et al. A new method for en-的影響是天然氣水合物開(kāi)采研究面臨的又一環(huán)境問(wèn)hanceproductionofgashydrateswithCo2leB/ol].http:m/題,如何減小天然氣水合物分解對地層固結度的影archanddiscovery net/ documents/abstracts/2004 hedbergvancouver/extended/mcgrail/mcgrail. htm. 2004響,對于天然氣水合物尤其是海域天然氣水合物開(kāi)211 Comparative Assessment of Advanced Gas Hydrate Production釆研究至關(guān)重要。此外,還應重視天然氣水合物開(kāi)采中地層水的處理問(wèn)題。oil-gas/Future Supply/MethaneHydrates/ projects/DOE Pro-jects/MH_42666AssessProd Methods. htmL. 2006參考文獻[22]羅艷托,朱建華陳光進(jìn)替代石油的能源一一天然氣水合物[1] Sloan E D Natural gas hydrates]. Journal Petroleum Tech[.天然氣工業(yè),2005,25(8):28-30nology,1991,43(12):1414-1417[23]我國可燃冰開(kāi)采模擬系統研制成功[EBOL.htp;∥www[2] Collett T S. Natural gas hydrates of the Prudhoe Bay and Ku-newenergy. org. cn/news/2004-12/200415448 html 2005,ruk River area, North Slope, Alaska[J. 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Wuxi Research Institute of Petroleum Geology, Research Institute of Petroleum Exploration andProduction, SINOPEC, Wuri Jiangsu 214151, China; 2. Research Institute of Petroleum Explorationand Production, SINOPEC, Beijing 100083, China; 3. West Branch of Research Institute ofPetroleum Ex ploration and Production, SINOPEC, Urumgi 830011, China)Abstract: In the constant research in the basic areas of natural gas hydrate, the research in the productionhas been unprecedentedly active. The past decades have witnessed the constant improvement of conventional production methods, such as thermal stimulation, depressurization and inhibitor injection, and thedevelopment of some new production methods, such as CO2 swapping and solid hydrate collecting. In addition, some new production devices, for oceanic gas hydrate production, including a hydraulic lifting sys-tem, have been developed recently, and several production tests have been conducted in the arctic permafrost areas. This paper provides the current situation of the conventional and newly developed methods fornatural gas hydrate production, analyzes the environmental issues possibly involved in the production re-search of gas hydrate, and presents the newest advances in this research field. At the same time it summarizes the experience and knowledge gained in this field, andthe enlightenment from foreignproduction research in the same field中國煤化工Key words: gas hydrate; production technique; production teCNMHGik