简介:在北极陆地的永久冻土区及沿世界上一些海洋的外陆缘海下发现了大型的天然气水合物矿藏。这一发现激起了人们对天然气水合物成为一种可能能源的强烈关注。然而,在将天然气水合物看作是人们消费得起的有生命力的天然气源之前,必须攻克重大的乃至可能难以解决的技术难题。对北极天然气水合物研究的综合信息表明,在永久冻土区,天然气水合物存在于地下约130~2000m深处。近海陆缘天然气水合物的存在主要是根据已绘制的海底下大约100~1100m深处异常地震反射层即海底模拟反射层推断的。目前对世界海相和永久冻土区天然气水合物矿藏资源量的估算大体一致,约为20,000×109m^3。关于在界定的天然气水合物矿藏内所储集的天然气资源量以及含水合物地层内天然气水合物的含量等根本问题的分歧证明了我们对天然气水合物知之甚少。但是,最近有几个国家包括日本、印度和美国已制定了雄心勃勃的国家计划以进一步考察天然气水合物的资源潜力。这些计划也许可以帮助我们回答诸如天然气水合物储层特性、生产系统的设计以及更重要的即天然气水合物的生产成本和经济性等关键性问题。
简介:北极大陆永久冻土区以及全球大陆边缘外侧海底大型天然气水合物聚集的发现,增强了人们对天然气水合物作为一种可能能源的兴趣。但在把天然气水合物视为一种切实可行而且成本可以负担的天然气供应源之前,人们必须解决一些重大的技术难题。北极天然气水合物研究的综合信息表明,永久冻土区天然气水合物的埋深可能在130~2000m之间。近海大陆边缘天然气水合物的存在主要是根据称作海底模拟反射层的异常地震发射层来推断的,这些反射层的分布深度在海底之下100~1100m之间。目前全球海洋和永久冻土区天然气水合物聚集的天然气资源量估计约有2万万亿m^3。在一些根本问题上,例如所圈定的天然气水合物聚集的天然气数量以及含水合物地层的天然气水合物含量,人们的观点很不一致。这说明我们对天然气水合物仍知之甚少。最近,日本、印度和美国等国家已经启动了雄心勃勃的国家项目,以进一步考察天然气水合物的资源潜力。这些项目可能有助于回答一些关键问题,例如天然气水合物储层的性质、开采系统的设计以及最为重要的开采成本和经济性。
简介:由于在冻土层和海洋环境中存在着大量的天然气水合物,因此天然气水合物将成为未来的替代能源。但是,至今尚未对各种开采方法中来自水合物的天然气开采潜力进行充分调查研究。本项研究介绍了一个简单的分析模型,该模型通过减压方法从多孔介质中分解水合物,从而模拟天然气开采。我们认为分解带的热传递、水合物分解内动力学和气水两相流动是涉及多孔介质中水合物分解的三种主要机理。本项研究对涉及物理性质实际变化范围的三种机理的相对重要性进行了比较。实例研究表明,气水两相流动的影响比热传递和水合物分解内动力学的影响小得多。考虑到速度控制作用,开发出的分析模型可以预测在多孔介质中天然气水合物分解的动态特征。模型已用于进行敏感性研究,已便调查在水合物储层进行商业性天然气开采的可行性。研究结果表明,从天然气水合物储层中能够采出大量天然气,水合物叠加在含气带上方。在西伯利亚、阿拉斯加和加拿大的永久冻土区中已发现了这种天然气水合物储层。
简介:已经研究出各种方法来评价储集层渗透率。一种常用的方法就是在实验室测量岩心渗透率,并用这个岩心渗透率作为其他渗透率值(可从当地经验关系式、地层压力测试、磁共振和地球化学测井推导出)的一个标准。使用天然气水合物作为一种替代能源的最新进展增添了人们了解含水合物储集层及其有关渗透率的兴趣。天然气水合物是冰状固体物质,是在低温高压环境下形成的水和天然气的化合物,通常能在深海环境中的浅部沉积层和北极地区的永冻层下部发现。迄今为止许多天然气水合物勘探一直是在深海环境中的浅部未固结沉积层中。评价未固结沉积层中的渗透率和有关天然气水合物稳定性的边界问题都提出了一系列独特的困难。实验室岩心渗透率测量困难,因为岩石通常太疏松以至不能保持孔隙空间的完整。而且,由于水合物是一种具有最小固有渗透率的固体,几乎所有的初始储集层渗透率是与非水合物孔隙空间有关。因此,任何渗透率测量都需要考虑地层天然气水合物稳定的压力、温度标准,确保水合物不会开始分解为水和天然气。在本文中作者评述了推导Nankai海槽浅部含天然气水合物地层渗透率的几种方法。已经在该地层采集了大量的测井和岩心资料。讨论的关键问题是:一些独特的岩心实验,过套管电缆地层压力测试的使用,由电缆测井资料求出渗透率。
简介:岩石物理联合反演是一种电阻率测值与速度数据的联合反演方法,用来估算深水环境中聚集的天然气水合物。其以Bavesian方法为基础,运用岩石物理弹性理论和经验公式,通过随机模拟计算出反演中涉及到的石油物理参数的自然变化。在墨西哥湾近海底地层中发现的天然气水合物由于仅限于对该区的储层进行测井和岩心取样,所以对其描述的数据很少,并且在含天然气水合物稳定区域采集到的数据仅限于伽马曲线和电阻率曲线,同时近海底地层的地质信息也较少。在估算深水环境中天然气水合物集中度时,由于现有资料的制约必须将涉及到与预测结果相关的不确定性考虑进去,所用的方法不仅可以对电阻率和地震速度模拟反演出的水合物加以计算,而且也为检测与预测结果相关的不确定性提供了一种方法。通过将电阻率与地震速度相结合,可以较好地确定沉积层中水合物的集中度和分布情况,降低预测结果中的不确定性。本文用GOM实例对该方法加以证明。
简介:古海洋数据都曾被用来表明,甲烷水合物在全球气候变化中起着重要的作用。然而,人们对全球气候变暖期间可能引起甲烷释放的机理却了解得甚少。尤其是在天然气水合物区域下面的游离气带的大小和作用,大都因为其游离气带的底界并不是一个相界,而相对来说并不受限制,所以也就无法进行系统描述。在本文中,我们评价了在上伏沉积物中,通过由断层滑动所引起的阀盖开关作用而使得连通游离气带的最大厚度在机制上得到调整的可能性。我们所得到的结果表明,临界天然气柱就存在于盆地环境中大多数天然气水合物区域的下面,这意味着上述这些区域就是引起机械断裂的原因,因此,对极端条件下的变化应予以高度重视。据我们估计,全球游离气储层可能含有捕集在水合物中总甲烷量的1/6~2/3。如果这些气藏沿被动大陆斜坡都是巨厚的,那么我们便可计算出,在海底温度每增加5℃就会导致从游离气带释放出约2×1012吨甲烷,同时这就为在全球变暖事件中,快速释放甲烷提供了机理。