水力输送法开采海底浅层天然气水合物技术研究-地质与勘探.PDF

第45卷摇 第4 期 地质与勘探 Vol.45摇 No.4 2009年7 月 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 GEOLOGY AND EXPLORATION摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 July,2009 水力输送法开采海底浅层天然气水合物技术研究 1,2 1 1 1 1 窦摇 斌 ,蒋国盛 ,秦明举 ,吴摇 翔 ,高摇 辉 (1.岩土钻掘与防护教育部工程研究中心,武汉摇 430074;2.中国地质大学工程学院,武汉摇 430074) [摘摇 要]海洋天然气水合物占全球水合物总储量的99%,海洋天然气水合物大部分沉积在海底浅 层没有良好的覆盖层,无法采用开采传统油气资源的方法进行开采。 为了开采海底浅层天然气水合物, 分析了海洋天然气水合物的存在类型及地质特征,探讨了目前开采海洋天然气水合物的理论方法及局 限性。 根据海底天然气水合物成矿的地质特点及水合物的物理特性,提出了以水力输送技术为主要理 论的海洋浅层天然气水合物开采方法。 该方法克服了其他方法开采海底天然气水合物面临的技术困 难,为海洋天然气水合物的开采提供了技术基础及理论支撑。 [关键词]天然气水合物摇 存在类型摇 水力输送摇 开采技术 [中图分类号]TE1摇 [文献标识码]A摇 [文章编号]0495-5331(2009)04-0427-04 Dou Bin,Jiang Guo鄄sheng,Qing Ming鄄ju,Wu Xiang,Gao Hui. Hydraulic mining technology used for exploitation of marine gas hydrates[J].Geology and Exploration,2009,45(4):427-430. [2] 摇 摇 天然气水合物(NGH)因其储量巨大、能量密度 Malone (1985) 进行多年研究指出水合物存 高、分布广等特点,被认为是21世纪最理想的替代 在于以下4 种类型,如图1。 [1] 能源 。 迄今已至少在全球 116 个地区发现了 NGH。 大约27%的陆地(大部分分布在冻结岩层) [2] 和90%的海域都含有NGH 。 世界上绝大部分的 天然气水合物分布在海洋里,储存在特定的海底沉 积物中,只有极其少数的天然气水合物分布在常年 [3] 冰冻的陆地上 。 因此,海洋天然气水合物的开采 技术是工程技术人员及科研人员研究的热点及难点 问题。 图1摇 天然气水合物的存在类型 Fig.1摇 The existence state of hydrates 1摇 海洋天然气水合物存在类型及地质特征 1—沉积物;2—水合物 1.1摇 水合物存在类型 1—sediment;2—gashydrates 天然气水合物的形成与分布主要受烃类气体 图1(a)是良好分散型水合物,在诸如墨西哥湾 来源和一定的温度压力条件控制。 天然气水合物 的密西西比峡谷和 Orca 地区中发现了该种样品。 的形成必须有充足的天然气来源,必须有低温或