天然氣水合物勘探開發(fā)新技術(shù)進(jìn)展

龐建宏

【摘要】天然氣水合物是一種處于低溫高壓條件下才能夠形成的固態(tài)可燃物質(zhì)，其具備分布廣、規(guī)模大、燃燒無污染等特點。天然氣水合物也被別成為“可燃冰”，是當(dāng)前有望能夠代替煤、石油、天然氣等物質(zhì)的一種新型能源，將其進(jìn)行有效的勘探開發(fā)，對于實現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展偉大戰(zhàn)略有著非凡的意義。而天然氣水合物勘探開發(fā)是需要高效技術(shù)的支撐才能得以進(jìn)行的，本文將對天然氣水合物勘探開發(fā)新技術(shù)的進(jìn)展進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

【關(guān)鍵詞】天然氣水合物;勘探開發(fā);技術(shù)進(jìn)展

引言

天然氣水合物有著非常大的研究意義，因其有可能給為一種可以代替當(dāng)前能源的未來新能源，我們都知道，當(dāng)前世界各國的能源問題都已經(jīng)出現(xiàn)瓶頸問題，尋找與開發(fā)新能源已經(jīng)成為世界性迫須解決的問題了。當(dāng)前在我國的陸域和海域都分布著大量的天然氣水合物，我國的能源部分相當(dāng)?shù)闹匾曣P(guān)于天然氣水合物的勘探開發(fā)問題，望能夠通過有效的方法來對其進(jìn)行開采并利用，由此來有效的緩解能源緊張的問題。

一、天然氣水合物勘探新技術(shù)進(jìn)展

由于天然氣水合物是屬于一種特殊冰狀的固體物質(zhì)，相對于其他的能源勘探開發(fā)來說具有一定的難度，尤其是位于深海域的天然氣水合物的勘探更是一種難上加難的問題，就當(dāng)前的天然氣水合物勘探技術(shù)來說主要分為物理技術(shù)與化學(xué)技術(shù)一下就是關(guān)于幾種勘探技術(shù)的概述：

（一）物理技術(shù)。在物理勘探技術(shù)中，目前來說最有效的技術(shù)就是地震勘探技術(shù)，其本質(zhì)是發(fā)現(xiàn)海底模擬反射層（BSR）。尤其是在海上運用地震勘探技術(shù)時，具有BSR也就意味著此處海域具有天然氣水合物。在地震剖面中，BSR會出現(xiàn)一些列相應(yīng)的特征，這樣就使得天然氣水合物更容易被辨別出來。再者，就是地球物理測井技術(shù)。在運用測井技術(shù)時，主要是依據(jù)天然氣水合物水沉積層在測井儀器中出現(xiàn)曲線較為異常的情況來勘探的，一般來說，水合物的沉積層都有些相對較高的電阻率，且沉積層的井徑也也較為廣大，在進(jìn)行鉆井的過程中能夠釋放出一些氣體，這些因素都可能導(dǎo)致測井儀器的曲線產(chǎn)生變化，然后就可以根據(jù)曲線的變化來分析天氣熱水合物的具體存在位置。最后，就是海洋電磁勘探技術(shù)。這種技術(shù)是利用刺激海底或者近海底的水合物并接受磁信號的原理來實現(xiàn)的。海洋有著相對特殊的電磁環(huán)境，且海水具有較強(qiáng)的導(dǎo)電性，可以通過海底電阻率的變化情況來判斷天然氣水合物的存在情況。

（二）化學(xué)技術(shù)。不能僅僅依靠物理技術(shù)去勘探天氣熱水合物，還應(yīng)該將化學(xué)技術(shù)與物理技術(shù)相結(jié)合的方法去勘探天然氣水合物的存在情況。化學(xué)技術(shù)主要是依靠分析天氣熱水合物的組成成分，以及沉積物中的化學(xué)成分、孔隙水化學(xué)成分等。首先，位于海底淺層的烴類有著不同尋常的豐富，海洋中都會存在熱流、構(gòu)造變動的情況，而這些情況是能夠使天然氣水合物的穩(wěn)定性遭到破壞的，進(jìn)而產(chǎn)生水解現(xiàn)象釋放出烴類等組織，通過結(jié)合物理勘探技術(shù)去測量海底烴類的豐富，就能夠得知是否有天然氣水合物的存在以及存在量等問題。再者就是孔隙水的地化存在異?，F(xiàn)象，在具有天然氣水合物沉積層的地方其孔隙水中將會有大量的水離子，在其結(jié)晶的過程中將會吸收這些孔隙中的水離子進(jìn)而排放出一些鹽，這樣的舉動就會使天然氣水合物沉積層周周的水域鹽體增多。隨著時間的推移，天然氣水合物沉積層得到壓縮，孔隙中的流體被大量的釋放并能夠向上轉(zhuǎn)移，這些流體中因為有鹽的存在所以具有大量的氯離子，通過勘探水域氯離子的濃度變化來勘探天然氣水合物的存在情況。

二、天然氣水合物開發(fā)新技術(shù)進(jìn)展

（一）熱刺激技術(shù)。天氣熱水合物的開采是一個極其困難的過程，因為在開采過程中需要顧慮的問題太多，比如，需要使井底結(jié)構(gòu)足夠的穩(wěn)定、防止甲烷氣體泄露等。當(dāng)前試開發(fā)天然氣水合物的新技術(shù)具有很多種，首先就是熱激法，這種方法是通過將大量的蒸汽或者熱鹽水等物質(zhì)注入到水合物層，在溫度的作用下使水合物進(jìn)行分解并進(jìn)行采取。這樣方法的有點就是操作比較簡單，不需要投入太大的成本，但相對來說缺點也多，這樣會造成大量的熱損失且開采效果并不是很理想。

（二）CO2置換開采法。這種技術(shù)是通過往天然氣水合物層注入CO2，這注入CO2之后天然氣水合物的穩(wěn)定性得到了破壞，就會進(jìn)行分解為天然氣與水，而CO2又可以與水進(jìn)行反應(yīng)生成水合物，在這樣的反應(yīng)條件下，天然氣就會被排擠釋放出去，進(jìn)而實現(xiàn)置換的效果。

（三）固體開采技術(shù)。顧名思義，固體開采技術(shù)就是在不破壞天然氣水合物的形態(tài)，直接將其以固體的形式開采到指定的區(qū)域，等開采到指定區(qū)域之后再進(jìn)行下一步的分解操作。這種方法是需要運用專業(yè)的開采機(jī)器將天然氣水合物在底層進(jìn)行搗碎，將其變?yōu)闅庖汗倘N形態(tài)的混合物，然后再將這些混合物送到專門處理的地方，最終能夠天然氣氣體。

結(jié)語：綜上所述，天然氣水合物作為一種可勘探開發(fā)的未來新能源，當(dāng)前已經(jīng)成為各國研究的能源熱點話題，由于其形態(tài)、存儲條件等因素的存在，使其變得更加的難以勘探開發(fā)。但隨著新技術(shù)的進(jìn)展，我們對于天然氣水合物的研究也變得更加的透徹，相信在新技術(shù)的發(fā)展下，我們能夠早日的攻破關(guān)于開采天然氣水合物這個世界難題，有效的解決世界性的能源枯竭問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙克斌，孫長青，吳傳芝.天然氣水合物開發(fā)技術(shù)研究進(jìn)展[J].石油鉆采工藝，2021，43（1）：7-14.