天然氣水合物開采及輸送工藝技術(shù)探討

劉梨立（中國石化江漢油田分公司采氣一廠，重慶 萬州 404020）

天然氣水合物開采及輸送工藝技術(shù)探討

劉梨立（中國石化江漢油田分公司采氣一廠，重慶 萬州 404020）

在社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展之下，人們的物質(zhì)生活以及各個方面水平的提高，對于資源的利用率也在不斷地加強(qiáng)，許多不可再生資源也在日益匱乏，所以資源緊缺成了人們面臨的嚴(yán)重問題，而由于天然氣水合物因其能量密度高，存儲量大，所以對當(dāng)面的能源補(bǔ)充十分的重要，由此對于天然氣水合物的開采及輸送工藝的探究十分的重要，以下本文將從天然物水合物的概述入手，對天然氣水合物的開采意義以及天然氣水合物開采方法等作出分析與探討。

天然氣水合物；開采；輸送工藝技術(shù)

在當(dāng)前資源稀缺的時代，我們發(fā)現(xiàn)了這種天然氣水合物可以代替一些資源供人們使用。天然氣水合物的開采是通過加熱、降壓等方式去打破水合物自身的穩(wěn)定平衡，于是會分解為人們所需的水和天然氣。而輸送天然氣水合物也是需要注意諸多方面因素的，因為在輸送的過程中，溫度、壓力等都會被改變，從而會使分解的水和天然氣再次形成天然氣水合物，本文將從熱力學(xué)模型入手，試圖來研究如何防止這一現(xiàn)象的發(fā)生。

1 天然氣水合物概述

隨著科學(xué)技術(shù)不斷地發(fā)展之下，對天然氣水合物的研究也在不斷的深入。天然氣水合物是由水和烴類氣體在一定程度的環(huán)境條件下而形成的物質(zhì)，這種物質(zhì)是一種呈現(xiàn)籠形結(jié)構(gòu)的化學(xué)物質(zhì)，外觀相似于冰等化合物。而天然氣水合物的開采也有加熱法、減壓法以及化學(xué)劑注入等三種主要方式，這是當(dāng)前人們都在急迫的研究的三種對天然氣水合物開采的重要方式。由于天然氣水合物的能量比較大，資源比較廣泛，所以在工業(yè)生產(chǎn)以及生活中都受到了極大重視，對其也迎來的大規(guī)模的的研究與探討。

2 天然氣水合物開采的影響以及重要意義

2.1 天然氣水合物可代替一些不可再生資源的使用

隨著歷史年代的推移和現(xiàn)代化生活的開始，全球的不可再生資源逐步的走下滑趨勢，許多不可再生資源面臨著窮竭的危險，所以對天然氣水合物的這種可再生的資源便有了更大的需求，用天然氣水合物去代替一些不可再生資源，來滿足現(xiàn)代化人們?nèi)粘Ｉ钪械男枰Ｋ阅軌虼嫒祟惒豢稍偕Y源的天然氣水合物便充當(dāng)著資源的主力角色，對于人類生存的資源有著極高的影響，故而天然氣水合物的開采對人類的生存以及生活都有著極大的意義。

2.2 天然氣水合物是人類最有價值意義的資源

由于人類的生產(chǎn)生活都離不開資源的利用，而有些可利用資源卻是不可再生的，面臨著窮竭的危險，所以發(fā)現(xiàn)了這種可再生的天然氣水合物對人類來說是有著極大意義和價值的，在未來一些不可再生資源繼續(xù)逐步減少的情況，天然氣水合物便是更加的重要，對于人類的研究也是十分的有益，可為人類未來資源的使用提供一種保證，使人類在無限遠(yuǎn)的未來也能夠獲得賴以生存的可利用資源。

3 天然氣水合物運輸方面的工藝研究

3.1 天然氣水合物開采的三種主要方法

從以上便得知了天然氣水合物的開采對于人類的生存發(fā)展有著十分重要的意義，人類也在不斷地研究與探討開采天然氣水合物的方式和方法，以下將分別介紹。

3.1.1 加熱法

天然氣水合物的加熱法是在天然氣水合物穩(wěn)定層中安裝一定的管道從而對其進(jìn)行加熱處理，提高其儲藏的溫度，使其分解成水和天然氣，利用管道再去收集析出的一些可利用的天然氣。然而天然氣水合物加熱法的不足之處在于在加熱過程中會造成大量熱量的損失，使用的效率也是不高，特別在永久凍土區(qū)，也會造成大量的損失。

3.1.2 降壓法

天然氣水合物的降壓法主要是通過降低壓力來破壞天然氣自身的穩(wěn)定性，在一定的條件之下使其分解成水和天然氣，以便供人們生活生產(chǎn)所需要。同時也可以通過采集礦中流體去使天然氣水合物的壓力下降到適合條件，來使其分解成水和天然氣。降壓法在一般情況下是使水合物不穩(wěn)定而分解。伴隨著氣體的不斷地減少，水合物的平衡狀態(tài)因此被改變，一直到分離出氣水合物。然而在這兩種降壓法當(dāng)中，降壓開采的水合物方式更有效可用。

3.1.3 化學(xué)試劑添加法

化學(xué)試劑添加法主要是通過注入抑制劑來改變儲層溫壓，使天然氣水合物分解，這些化學(xué)試劑的抑制劑主要包括甲醇、乙二醇等化學(xué)品，天然氣水合物溶解速度和抑制劑濃度、壓力等都有著極大的關(guān)系。這種方法胡使用被廣泛應(yīng)用著。但這種化學(xué)試劑添加法其使用的化學(xué)試劑有些昂貴，作用也稍有緩慢。

3.2 天然氣水合物運輸方面的工藝研究

在天然氣水合物運輸上需要采取一定的工藝，也就是對天然氣水合物進(jìn)行一定的保護(hù)，才能夠在使用終端合理有效地被利用。在天然氣水合物的運輸過程中，可能由于一些外界條件所引起的溫度和其他條件的改變而使已經(jīng)被分解的天然氣和水又再一次形成水合物，也會使管道造成一定的堵塞，所以利用熱力學(xué)平衡，使天然氣水合物溫度和壓力的數(shù)值以及各個數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，得知再次形成水合物的溫度和壓力條件等數(shù)據(jù)值，來研究出避免再次成行水合物的環(huán)境條件。天然氣水合物在低壓下比較穩(wěn)定，所以將其溫度降低到2攝氏度左右，在絕熱中儲存運輸，直到運輸?shù)侥康牡亍?/p>

4 結(jié)語

天然氣水合物的研究為人們的生活生產(chǎn)帶來了極大的便利條件，也是人類未來主要使用資源的來源。天然氣水合物在工業(yè)以及其他行業(yè)中都有著十分重要的應(yīng)用價值，所以人們更要繼續(xù)研究與深刻探討天然氣水合物的開采與使用，為人類在未來的生活中創(chuàng)造帶更多的便利條件。