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天然气水合物原位补热降压充填开采方法

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天然气水合物资源量丰富,被公认为最有潜力的新型高效清洁替代能源,是未来能源革命的战略突破口.由于天然气水合物分解是伴随相变的复杂物理化学过程,安全经济地开采天然气水合物仍有许多瓶颈难题亟待解决.当前降压法是相对经济有效的开采方法,但天然气平均日产量远远达不到产业化开发的需求.在分析降压法规模化开采面临的瓶颈问题的基础上,提出了一种全新的天然气水合物开采方法——原位补热降压充填开采法,重点剖析了该方法的3个基本原理,提出了该方法的开采技术方案、关键技术与工艺步骤.得出了如下结论:(1)天然气水合物降压法规模化开发需要突破"天然气水合物分解热补给"(补热)、"储层结构稳定性"(保稳)和"提高储层渗透率"(增渗)等3个方面的瓶颈难题;(2)基于"降压分解原理"、"原位补热原理"和"充填增渗原理",提出了天然气水合物原位补热降压充填开采法,该方法将氧化钙(CaO)粉末注入天然气水合物储层,反应产生的大量热量补充天然气水合物的分解热,同时,反应生成的氢氧化钙(Ca(OH)2)既填充了天然气水合物分解后留下的空隙,多孔结构又提高了储层的渗透性;(3)提出了天然气水合物原位补热降压充填开采所涉及的具体技术方案、关键技术与工艺步骤.当前天然气水合物开采技术手段距离产业化开发的需求还有一定距离,未来需要加强国际科研合作,深度学科交叉,研发变革性技术,早日实现天然气水合物规模化开发.
A NOVEL METHOD FOR NATURAL GAS HYDRATE PRODUCTION:DE-PRESSURIZATION AND BACKFILLING WITH IN-SITU SUPPLEMENTAL HEAT

李守定、李晓、王思敬、孙一鸣

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中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院页岩气与地质工程重点实验室,北京100029,中国

中国科学院地球科学研究院,北京100029,中国

中国科学院大学,地球与行星科学学院,北京100049,中国

天然气水合物 原位补热 降压充填法

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资助号 IGGCAS-201903SZJJ201901资助号 YJKYYQ20190043资助号 ZDBS-LY-DQC003XDA14040401KFZD-SW-422

2020

工程地质学报
中国科学院地质与地球物理研究所

工程地质学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.215
ISSN:1004-9665
年,卷(期):2020.28(2)
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