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天然气水合物 栏目所有文章列表
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1. 天然气水合物新型动力学模型与实验研究
宋琦, 王树立, 陈燕, 郑志, 谢磊
天然气地球科学    2010, 21 (5): 868-874.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2010.05.868
摘要1629)      PDF(pc) (1332KB)(1007)    收藏

研发了一种由液态烃和表面活性剂组成的复合水合促进剂,通过天然气水合物实验平台对预期效果进行了验证。建立了复合促进剂作用下的水合物生成动力学模型,利用VB软件编程实现模型求解。将不同反应溶液和不同反应气体条件下得到的诱导时间计算值与实验结果及理论分析结果进行比较,吻合度较高,较准确地描述水合物生成的诱导过程。该模型的建立为天然气水合物储运技术的应用与发展提供了理论支持。

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2. 气井水合物生成条件预测
于洪敏, 左景栾, 张琪
天然气地球科学    2010, 21 (3): 522-527.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2010.03.522
摘要1376)      PDF(pc) (1764KB)(572)    收藏

气井井筒中形成的天然气水合物,会堵塞油管,影响生产。通过对国内外文献的调研,分析了气井水合物的形成条件、影响因素及各种预测方法。在研究气井井筒的温度、压力分布的基础上,结合水合物形成的简化牛顿热力学改进预测方法,建立了水合物形成的预测模型,并编制软件进行气井实例计算。计算结果表明,该模型预测水合物形成效果较好。

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3. 不同因素对天然气水合物稳定带厚度的影响
许威, 邱楠生, 孙长宇, 陈光进
天然气地球科学    2010, 21 (3): 528-534.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2010.03.528
摘要1559)      PDF(pc) (3834KB)(573)    收藏

天然气水合物在未来能源、自然环境和灾害等方面具有重要的研究意义,天然气水合物稳定带厚度用来表示水合物发育与分布的可能范围,与地温梯度、海水深度和海底温度等参数密切相关。根据Dickens和Quinby相平衡公式,定量计算了不同地温梯度、海水深度和海底温度参数下的水合物稳定带厚度。在保证其中2个参数不变的情况下,天然气水合物稳定带厚度随地温梯度增加而有规律的递减,随海水深度增加不断增加,随海底温度增加水合物稳定带厚度降低并且呈良好的线性关系。海底温度不变条件下,水合物稳定带厚度从地温梯度大、水深浅的区域,向地温梯[JP2]度小、水深较深的区域不断增大。海底深度不变时,从地温梯度大、海底温度高的区域到地温梯度小、海底温度低的区域,水合物稳定带厚度不断增大。此外,讨论了基于Dickens和Quinby、Brown及Peltzer和Brewer等3种相平衡公式计算水合物稳定带厚度的差异,根据Dickens和Quinby相平衡公式计算的水合物稳定带厚度最大,其他相平衡公式计算的水合物稳定带厚度相对较小。

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4. 地质微生物对海洋天然气水合物的影响
刘涛, 郑国东, 潘永信, 刘宏芳
天然气地球科学    2009, 20 (6): 992-999.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2009.06.992
摘要1717)      PDF(pc) (1270KB)(639)    收藏

在有天然气水合物产出的海底环境中,甲烷氧化古细菌和硫酸盐还原细菌十分发育,它们主导着海底天然气(主要是甲烷)的缺氧氧化作用,并在海底碳循环和生物种群繁衍中发挥着重要作用。主要评述近年来地质微生物在天然气水合物成因研究中所取得的一些重要进展,同时指出目前需要深入研究的几个问题,如甲烷氧化古细菌和硫酸盐还原菌在沉积物中原位空间分布的特点,甲烷氧化古细菌与硫酸盐还原菌耦合共生的机制,甲烷氧化古细菌的生理生化机理及可能的分子遗传调控对天然气水合物保存的影响等。

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5. 降温速率对零度以上介质内甲烷水合物形成的影响
张鹏, 吴青柏, 蒋观利
天然气地球科学    2009, 20 (6): 1000-1004.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2009.06.1000
摘要1367)      PDF(pc) (3616KB)(701)    收藏

在自然界中,天然气水合物主要以散布状、斑块状和层状构造形式赋存于各种沉积物中,沉积介质对赋存于其中的天然气水合物的性质具有显著影响。采用12℃→0.5℃/3h和12℃→0.5℃/50h[KG*4]2种降温方法在非饱和粗砂、粉土内分别形成甲烷水合物,以考察降温速率对介质内甲烷水合物生成形态及形成性质的影响。通过实验指出:改变降温速率不影响水合物最终生成形态;缓慢降温利于甲烷水合物在介质内集中生成且形成范围更大。

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6. 粉土内甲烷水合物形成与分解过程中的水分特征
张鹏, 吴青柏, 王英梅
天然气地球科学    2009, 20 (4): 616-619,626.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2009.04.616
摘要1478)      PDF(pc) (1940KB)(764)    收藏

用可探测土壤内部水含量变化的p-|meter探头开展了甲烷水合物形成与分解过程中多孔介质内部水含量变化研究,结果表明,该新型研究方法可有效探测实验过程中多孔介质内水含量变化。通过研究指出:水合物生成时会对介质内的水产生吸力,将水向水合物处抽吸;水合物分解时会释放水,使介质内水含量增大;温度升高会使存于多孔介质内毛细管中的水向下流动;水合物在粉土中的二次形成范围比一次形成范围更大。

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7. 南海北部陆坡天然气水合物存在的地球物理和地球化学特征
蒲晓强, 陶小晚, 张会领
天然气地球科学    2009, 20 (4): 620-626.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2009.04.620
摘要1788)      PDF(pc) (1588KB)(832)    收藏

南海北部陆坡海域具有十分有利的水合物生成和赋存的构造、沉积等条件,从地球物理勘探和地球化学勘探2个方面对近期南海北部陆坡的水合物勘探工作和成果进行了综述。南海北部陆坡水合物存在的地球物理证据主要包括:地震剖面出现BSR、阻抗空白带、速度及振幅结构(VAMP)异常等;地球化学证据有:沉积物孔隙水氢氧同位素、孔隙水离子浓度、酸解烃、自生矿物及碳硫同位素等地球化学指标的异常。这些证据显示南海北部陆坡的西沙、东沙和台西南等海域具有较好的水合物勘探前景。

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8. 天然气水合物成因类型及成矿特征与南海北部资源前景
何家雄 祝有海 陈胜红 崔莎莎 马文宏
天然气地球科学    2009, 20 (2): 237-243.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2009.02.237
摘要1782)      PDF(pc) (1150KB)(851)    收藏

世界上迄今勘查发现的天然气水合物成因类型,根据其烃气源构成及供给特点与成矿特征,可划分为自源生物气扩散型、他源热解成熟气渗漏型以及自源生物气—他源热解气混合型3大类,但目前自然界分布比较普遍的是“自源生物气扩散型”水合物,其他类型天然气水合物由于受烃气源供给及输送通道等条件制约,仅限于存在深部烃气源供给输导系统的局部地区。南海北部深水盆地新生代处于准被动大陆边缘的区域地质背景,具有北部拉张裂陷的大陆边缘性质,其凹陷裂陷深、沉积充填规模巨大,不仅有利于深水油气藏的形成,而且亦是天然气水合物形成与分布的有利区域。初步预测表明该区不但深部具有丰富的深水油气,而且浅层深水海底沉积物中天然气水合物资源潜力巨大。

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9. 冰点以下甲烷水合物等压分解实验研究
王英梅 吴青柏 张鹏 展静 蒋观利
天然气地球科学    2009, 20 (2): 244-248.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2009.02.244
摘要1430)      PDF(pc) (2351KB)(662)    收藏

开展了甲烷水合物在2.25MPa、2.08MPa和1.88 MPa 3种压力和不同温度条件下等压分解实验,研究温度驱动力对甲烷水合物分解过程及其自保护效应的影响。实验结果表明,在等压分解过程中,温度推动力ΔT对甲烷水合物的分解产生较大影响,当温度推动力ΔT>|T0| 时,分解速率与ΔT具有正相关关系;当ΔT≤|T0|时,甲烷水合物存在明显的自保护效应,分解速率与ΔT的关系不明显。

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10. 多孔介质中CO2水合物饱和度与阻抗关系模拟实验研究
陈强 业渝光 孟庆国 刘昌岭
天然气地球科学    2009, 20 (2): 249-253.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2009.02.249
摘要1604)      PDF(pc) (1338KB)(628)    收藏

确定沉积物中天然气水合物饱和度是评估水合物资源、开发利用天然气水合物工作中的一项基础而关键的工作。利用青岛海洋地质研究所自主设计、研制的天然气水合物阻抗监测模拟实验装置,研究了CO 2气体与去离子水在多孔介质中天然气水合物的生成与分解过程。指出:天然气水合物生成过程会使多孔介质阻抗增大;天然气水合物分解过程导致多孔介质阻抗减小。并且多孔介质的阻抗变化与反应体系的温度压力变化相互对应,能够体现天然气水合物生成与分解各阶段的特点。此外,还利用Archie公式,使用天然气水合物的阻抗值计算多孔介质中水合物的饱和度,得到了多孔介质中天然气水合物饱和度随反应时间的增长曲线。

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11. 多孔介质中气体水合物分解方法及模型研究进展
杨新, 孙长宇, 王璐琨, 粟科华, 陈光进
天然气地球科学    2008, 19 (4): 571-576.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2008.04.571
摘要1075)      PDF(pc) (1391KB)(301)    收藏

为了开发利用天然气水合物资源,需要深入了解多孔介质中天然气水合物的分解规律。对国内外近几年有关多孔介质中气体水合物的分解方法如热激法、降压法、注化学剂法、二氧化碳置换法等进行了综述,指出了各种方法的优缺点,并总结了水合物分解模型的研究进展,同时提出了关于多孔介质中水合物分解研究方向的建议。

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12. 冰颗粒粒径对冰点以下甲烷水合物自保护效应的影响
展静, 吴青柏, 蒋观利
天然气地球科学    2008, 19 (4): 577-580.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2008.04.577
摘要904)      PDF(pc) (1591KB)(320)    收藏

针对冰颗粒粒径对甲烷水合物自保护效应的影响问题,开展了6种冰颗粒粒径和2个温度条件下的甲烷水合物分解实验,分析了不同粒径的冰颗粒对甲烷水合物分解气体体积、分解速率及对甲烷水合物自保护效应的影响。结果表明,冰颗粒的大小对甲烷水合物的分解有明显的影响,甲烷水合物分解速率和体积与冰粒径成反比,冰颗粒越小,甲烷水合物分解速率越大,这一特征在甲烷水合物的分解初期表现得尤为显著;较大冰颗粒所形成的甲烷水合物具有更强的自保护效应。

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13. 天然气水合物动态成藏理论
樊栓狮,关进安,梁德青,宁伏龙
天然气地球科学    2007, 18 (6): 819-826.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2007.06.819
摘要2157)      PDF(pc) (804KB)(263)    收藏

总结了天然气水合物的赋存状态及其分类,从生成和分解速度角度提出了天然气水合物的动态成藏理论, 并依据冻土层钻井气体喷溢、海底水合物露头和海底羽状气泡流等实例论证了这种动态成藏理论。指出天然气水合物赋存状态主要有3种类型,即成长型(渗透型、扩散型)、成熟型和消退型,认为我国南海北部陆坡区的西沙海槽、东沙群岛东南坡、台西南盆地、笔架南盆地等区域有可能存在着仍处于发育阶段的渗透型或扩散型水合物层,而青藏高原羌塘盆地则是属于消退型水合物,祁连山地区、准噶尔盆地等的烃类气体泄漏表明在我国西北和东北的冻土带也可能存在着含气水合物层。

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14. 海底天然气渗漏区热传递对天然气水合物形成的影响
曹运诚, ;陈多福, ;徐文跃
天然气地球科学    2007, 18 (6): 827-831.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2007.06.827
摘要1917)      PDF(pc) (359KB)(249)    收藏

天然气水合物的沉淀/分解作用是一种放热/吸热反应,海底天然气渗漏是从高温区向低温区运移而且携带热量,这2种热量(水合物生成热和渗漏天然气热容热)会导致海底温度场的变化并影响水合物的形成。以美国墨西哥湾布什山水合物丘为例,应用渗漏天然气形成水合物的动力学模型,探讨了水合物生成热和渗漏天然气热容热对水合物稳定性的影响:在布什山,水合物天然气渗漏量为1.8 kg/(m2·a)和10%的渗漏天然气沉淀为水合物条件下,10 ka内水合物生成热和渗漏天然气热容热使海底表层的地温梯度增加了3℃/km,在1 km深处的沉积层地温梯度则降低了1.4℃/km左右,温度最大的扰动发生于400 m左右深的沉积层里(增加了0.4℃),这样的温度场变化使水合物稳定带厚度减少了12 m,使0.06 kg/m 2的水合物分解。

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15.
海底甲烷水合物溶解和分解辨析及其地质意义
雷怀彦, 官宝聪, 龚承林, 刘建辉, 黄磊
天然气地球科学    2007, 18 (4): 584-587.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2007.04.584
摘要825)      PDF(pc) (279KB)(418)    收藏
甲烷水合物的溶解和分解过程是甲烷水合物成藏的关键科学问题,同时也是造成环境灾害事件的重要因素。近年来,在阅读甲烷水合物相关文献中发现有些作者对甲烷水合物溶解和分解的复杂动力学过程产生了一些混淆,并由此可能对甲烷水合物的成藏机理及其对环境气候变化影响的认识造成偏差。基于前人的大量研究成果,并结合作者多年对甲烷水合物形成和分解动力学过程的系统研究,认为海底存在一种甲烷气体的动态存排泄平衡作用,甲烷水合物的溶解和分解是海底甲烷气的主要排泄方式,也是甲烷水合物失稳后的2种不同的重要过程,同时,海底甲烷气的排泄量、运移方式和排放速率都与甲烷水合物成藏与否密切相,因此深入认识甲烷水合物溶解和分解过程的控制机理,对海底甲烷水合物形成机制、成藏过程的研究和对全球碳循环、气候变化的评估有着重要的科学意义。
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16. 青藏高原多年冻土区天然气水合物可能分布范围研究
库新勃, 吴青柏, 蒋观利
天然气地球科学    2007, 18 (4): 588-592.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2007.04.588
摘要800)      PDF(pc) (597KB)(206)    收藏

青藏高原地区有大面积多年冻土分布,是我国陆地天然气水合物可能的赋存区域之一。在GIS平台下建立了基于三向地带性多年冻土地温分布的模型,利用地温钻孔资料对青藏高原地区多年冻土厚度做了回归统计分析,指出了青藏高原多年冻土年平均地温和多年冻土厚度的空间分布特征。结合陆域天然气水合物形成的热力学条件,对青藏高原多年冻土区天然气水合物可能赋存区域进行了研究,认为青藏高原多年冻土区天然气水合物可能主要集中分布在羌塘盆地西北部地区,其储量可能较为可观。 更多还原

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17. 用电导性监测天然气水合物的形成和分解
周锡堂, 樊栓狮, 梁德青
天然气地球科学    2007, 18 (4): 593-595.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2007.04.593
摘要812)      PDF(pc) (290KB)(173)    收藏
实验研究了CH4水合物形成和分解过程中的电导性变化,并用温度和压力的同步变化来证明电导性作为这一过程监测指标的可靠性,结果表明,电阻随石英砂中CH4水合物的生成而增大,而当水合物生成速度很小时,电阻值变化很小;水合物分解时电阻急速减小;在未被水饱和的石英砂中,生成水合物多的截面电阻较小,而水合物少的截面因空隙中为CH4气体,电阻值成倍增大。认为电导性可望成为水合物形成的定量监测手段之一。
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18. 海底渗漏系统水合物生成过程实验模拟
王玉彬, 樊栓狮, 关进安, 梁德青, 冯自平
天然气地球科学    2007, 18 (4): 596-600.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2007.04.596
摘要713)      PDF(pc) (829KB)(181)    收藏
根据天然气水合物渗漏系统的形成特征,设计了一套模拟实验系统,即在低温环境中,采用体积为4.62 L的透明反应釜,在釜底放置50 mm厚的河砂,将二氧化碳气体从釜底部的射流器口喷射进入砂层,在一定的低温(0.5~3℃)和压力范围(1~4 MPa)下进行了水合物快速生成模拟实验。实验结果表明,该系统可以模拟海底渗漏体系水合物形成过程,水合物形成特点和形态与海底拍摄的情景相似;2℃和3 MPa条件下,得到二氧化碳水合物生成过程中二氧化碳消耗速度瞬时最大值为203 mol/(s·m2)。
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19. 水合物气资源经济评估模型
刘晓宇, 樊栓狮, 梁德青, 李栋梁
天然气地球科学    2007, 18 (4): 601-605.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2007.04.601
摘要734)      PDF(pc) (298KB)(177)    收藏
以国际上常用的收益现值法为评估方法,结合天然气水合物开采的特点,建立了水合物气经济可采性分析模型,并通过对各种影响因素的量化处理,建立了各经济参量的表达式,使模型更易于实际操作。模拟计算的结果显示,即使把天然气水合物开采的经营成本提高到常规气体的2倍,地面工程投资提高至常规气开采的3倍,税率提高到25%,水合物气开采净现值仍然为正值,即仍然可以从天然气水合物开采中获得巨大的经济效益。
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20.
二氧化碳水合物最新研究进展
肖杨, 刘道平, 谢应明, 樊燕, 钟栋梁
天然气地球科学    2007, 18 (4): 607-610.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2007.04.607
摘要743)      PDF(pc) (374KB)(158)    收藏
二氧化碳对全球温室效应影响最大,将二氧化碳以水合物形式储存和固定起来以减少其对环境的影响,是目前国际水合物界的关注点之一。主要介绍了二氧化碳水合物的相平衡和二氧化碳水合物生成/分解动力学,概括了二氧化碳水合物的最新研究进展。
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21. 海底天然气水合物地球化学方法勘探进展
刘小平;杨晓兰
天然气地球科学    2007, 18 (2): 312-316.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2007.02.312
摘要2006)      PDF(pc) (337KB)(275)    收藏

除地球物理方法外,地球化学方法在天然气水合物的勘探和开发中也发挥着越来越重要的作用。综合国内外研究成果,指出识别天然气水合物的地球化学方法主要有气体浓度异常检测法、流体地球化学方法、稳定同位素化学法和酸解烃方法等。详细介绍了这些地球化学方法的机理和优缺点,期望对我国海底天然气水合物勘探和开发有所裨益。

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22. 用CO2置换水合物沉积层中CH4可行性分析
樊 燕;刘道平;谢应明;钟栋梁;肖 杨.
天然气地球科学    DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2007.02.317
23. 甲烷水合物分解动力学模型
李娜,奚西峰,何小霞, 樊英杰, 刘芙蓉
天然气地球科学    DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2006.06.880
24. 中国科学院天然气水合物研究新进展
天然气地球科学    2006, 17 (3): 430-434.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2006.03.430
摘要1543)      收藏
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25. 冻结粗砂土中甲烷水合物形成CT试验研究
吴青柏;,蒲毅彬,蒋观利,邢莉莉
天然气地球科学    2006, 17 (2): 239-244.   DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2006.02.239
摘要1743)      PDF(pc) (550KB)(285)    收藏

冻土甲烷水合物形成的试验研究对于认识冻结多孔介质中形成、存在天然气水合物的机制和评价多年冻土区的气候变化、环境变化等有极为重要的意义,通过X-射线断层扫描系统对冻结粗砂土中甲烷水合物形成的试验表明:冻结砂土中甲烷水合物形成过程中CT数有所变化,且与甲烷气水合物形成、水分迁移和砂土密度增大均有关,而且通过不同时段CT图像的差值运算可以获得甲烷水合物形成的新信息;同时在甲烷水合物形成过程中具有明显的压力降低阶段,且伴随有相变热产生;尽管CT下砂土较大的吸收系数影响了对甲烷水合物形成的判断,但通过CT扫描定量信息,结合甲烷水合物形成过程中的压力和砂土温度变化,可以较为清楚地判断冻结砂土中甲烷水合物的形成。

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