天然气水合物开采技术及影响分析

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:卢坤 张亚洲 滕雯
[导读] 摘要:天然气水合物是一项新的矿产资源,是21世纪中最具有开放前景的战略资源。
        长庆油田分公司第六采气厂  陕西榆林  718600
        摘要:天然气水合物是一项新的矿产资源,是21世纪中最具有开放前景的战略资源。分析天然气水合物开采的技术,了解天然气水合物的开采对于社会、环境产生的影响,具有重要的作用与价值。基于此,文章主要对天然气水合物开采技术以及其主要影响进行了简单的分析研究。
        关键词:天然气水合物;开采技术;影响分析
        天然气水合物是全球第二大存储库,具有巨大的资源潜力。我国天然气水合物主要分布在南海、东海以及青藏高原、东北冻土带等地区,含量巨大。
        一、天然气水合物
        天然气水合物是一种在海底沉淀物、冻土层中存在的固体,以及存在了很长的时间。在实践中中如果其存储的条件出现了变化,则会分解出大量的甲烷,这样则会在一定程度上改变了存储的环境,造成物理性能的变化,影响了天然气水合物的机械稳定性。而在天然气水合物的分解中会对于原有的结构产生影响,破坏了储层的整体结构,降低了力学特性,会导致海底海床出现滑坡等问题,严重的威胁了整体的安全性。
        因此,在开采中要根据要求的工艺对其进行系统的管理,通过全面的检测分析,利用科学的方式进行处理,充分的保障开采技术的安全性,降低对环境产生的污染与影响,推动我国天然气水合物绿色发展。
        二、天然气水合物开采技术
        (一)固体开采技术
        固体开采技术主要就是通过直接的方式进行海底水合物地层的挖掘采集,将其运送到浅水区,在通过搅拌或者其他物理化学的方式进行控制性的分解处理。
        通过研究可以确定,水合物在1000米左右的时候其开采价值最大。通过此种方式进行处理,充分的利用了还平面海水温度中的能量,也不的避免了海底水合物分解效率不足的问题。
        但是通过此种方式进行处理,在将水合物通过浅水区拖至浅水区的时候要进行三相流动计算,会耗费大量的能力。因此,此种技术在实践中要进行分析,对各种问题进行系统的分析。
        (二)热激法开采技术
        热激法开采技术主要就是在压力稳定的状态中,在外部环境中注入一定的热介质,为水合物的储层提供充足的热量,达到增强温度的目的,促进分解,在根据实际状况进行采气处理。
        此种方式可以实现直接的热量传递,具有迅速的作用效果,水合物分解的效果也较为显著。
        通过此种方式进行加热位置的控制,此种方式对于环境的影响较小,可以适合不同的储藏特性。
        (三)抑制剂开采技术
        在天然气水合物的开采中注入盐水、甲醇以及乙醇、丙三醇等不同的化学抑制剂,可以在一定程度上改变相平衡条件,降低了稳定的温度,对于储层的稳压条件进行了优化,进而达到分解的目的。
        现阶段主要应用的抑制剂主要有热力学、动力学以及防聚集、复合型等多种不同的抑制剂。
        通过此种方式进行处理,在初期能源的输入相对较低,但是抑制剂的价格较高,具有一定的污染性,相对于热激法来说效率较低,在商业应用中还是存在诸多的问题。
        (四)降压开采技术
        天然气水合物降压开采技术是较为常见的开采方式。此种方式主要就是通过泵的抽吸方式有效的降低在天然气水合物储层中的压力,使得其低于在此区域温度条件中的相平衡压力,在此种状态中天然气水合物会出现相变,进而产生了甲烷气体。


        在地层压力出现升高或者温度降低的变化中,地层中产生的甲烷气体分子会与水分子结合,通过氢键形成结晶网络,在范德华力的作用之下与水分子则可以形成固体。
        在地层压力出现降低或者升高变化的时候,会在一定程度上削弱范德华力,分解固体形状的天然气水合物,释放甲烷气体分子。天然气水合物利用降压开采技术进行处理,主要就是在储层整进行天然气水合物的分解,进行收集的过程。降压发则有利于促进天然气水合物的分解。
        三、天然气水合物开采影响分析
        天然气水合物开采对于我国社会与经济、环境保护等各个方面均有产生了一定的影响,其主要如下:
        (一)增强能源安全性
        有效的降低我国天然气进口率。我国进口天然气的比例在不断的增加。而通过开发天然气水合物可以在一定程度上满足我国对于能源的需求,有效的降低了我国对于天然气进口的需求,增强了能源的自给率。
        1.增强能源供应中断风险应对能力
        我国对于能源的需求较大,总的来说能源需求大于供给问题较为显著。此种问题导致能源的价格出现了一定程度的波动,能源供给存在不稳定的的问题。而通过开发天然气水合物则可以有效的增强我国对于能源供应风险的抵御能力,有效的增强了能源的安全性。
        2.增强了天然气储采比例
        开发天然气水合物,可以直接的增加我国天然气的储量,充分的保障了我国天然气供应业的稳定性。
        (二)对于经济的影响
        1.推动经济发展
        通过开发天然气水合物快成有效的推动我国经济发展。通过建立国际天然气交易中心的方式,快成有效的促进世界范围中天然气供需关系的稳定性,有利于推动各个地区、国家经济的发展,充分的实效了金融以及能源的安全性。
        大力开发天然气水合物可以在一定程度上增强我国在天然气贸易中的地位,为我国经济发展奠定了基础。
        2.增强经济效益
        我国在工业发展中对于煤炭资源的需求较大。而煤炭资源在发展中会产生大量的污染。将天然气作为在工业生产的主要原料会耗费大量的资金。而通过开发天然气水合物,可以有效的优化我国现有的天然气储量,优化格局,可以调节天然气的价格,降低了制作行业的能源成本,达到降低成本,推动高耗能企业的持续发展,对于社会经济发展具有积极的作用与意义。
        (三)能源清洁化
        大规模的开发天然气水合物可以有效的增强天然气清洁能源的供应水平,有效的降低了天然气的成本,有利于环境保护,对于我国社会经济发展具有积极的作用。开发天然气水合物促进了我国清洁能源领域的发展,有利于经济发展与环境保护的平衡发展,有效的解决了环境污染等问题。
        结束语:
        天然气水合物开采技术在不断的成熟发展,在实践中要根据实际的需求了解不同技术工艺的差异性,采取有效的方式进行开采,降低开采对环境产生的不良影响,进而为我国社会经济发展,构建环保节约型社会奠定基础。
        参考文献:
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