第27卷第1期地質(zhì)科技情報(bào)Vol.27 No.1Geological Science and Technology InformationJan.2008天然氣水合物開采研究現(xiàn)狀吳傳芝' ,趙克斌' ,孫長(zhǎng)青',孫冬勝“,徐旭輝2 ,陳昕華”,宣玲(1.中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院無(wú)錫石油地質(zhì)研究所.江蘇無(wú)錫214151;2.中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院，北京10083;3.中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院西部分院,烏魯木齊830011)摘要:隨著天然氣水合物基礎(chǔ)研究的不斷深入,天然氣水合物開采研究空前活躍。在技術(shù)方法方面,傳統(tǒng)的熱激發(fā)開采法、減壓開采法與化學(xué)抑制制注入開采法獲得了不斷的發(fā)展與改進(jìn);新型開采技術(shù)如CO2置換法與固體開采法引起了學(xué)者們的極大關(guān)注;最近我國(guó)還研制出適合于海洋天然氣水合物開采的水力提升法。在開采研究實(shí)踐方面,全世界已在3處東土區(qū)進(jìn)行了天然氣水合物試采研究。介紹了天然氣水合物開采技術(shù)的研究進(jìn)展與凍土區(qū)天然氣水合物試采研究結(jié)果，分析了天然氣水合物開采研究中可能涉及的環(huán)境問(wèn)題,展現(xiàn)了現(xiàn)階段天然氣水合物開采研究領(lǐng)域的最新成果，總結(jié)了這一領(lǐng)域取得的經(jīng)驗(yàn)與認(rèn)識(shí)，強(qiáng)調(diào)了國(guó)際天然氣水合物開采研究對(duì)我國(guó)天然氣水合物研究的啟示。關(guān)鍵詞:天然氣水合物;開采技術(shù);開采試驗(yàn);麥索亞哈氣田;Malik地區(qū)中圖分類號(hào):TE31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):000-7849(200801 0047-06天然氣水合物具有巨大的資源潛能,但只有解人開采法(-15)。隨著天然氣水合物基礎(chǔ)研究的不斷決了其開采問(wèn)題,天然氣水合物才能成為一種真正深入,近些年又涌現(xiàn)出一些新的開采技術(shù)，如CO2置的能源。近10年來(lái),對(duì)天然氣水合物研究起步較早換法與固體開采法等81213.1620。的一些國(guó)家,明顯加速了天然氣水合物開采研究的1.1傳統(tǒng)開采方法的改進(jìn)與技術(shù)缺陷步伐,在開采技術(shù)、開采工藝、開采面臨的環(huán)境問(wèn)題(1)熱激發(fā)開采法熱激發(fā)開采法是直接對(duì)天等方面做了大量工作,并在凍土區(qū)進(jìn)行了天然氣水然氣水合物層進(jìn)行加熱，使天然氣水合物層的溫度合物開采試驗(yàn)。超過(guò)其平衡溫度,從而促使天然氣水合物分解為水我國(guó)近年來(lái)也已介人天然氣水合物開采研究領(lǐng)與天然氣的開采方法。這種方法經(jīng)歷了直接向天然域,但總體上,國(guó)內(nèi)天然氣水合物開采研究才剛剛開氣水合物層中注人熱流體加熱、火驅(qū)法加熱、井下電始，尚沒有進(jìn)行試采研究。筆者擬介紹天然氣水合物開采技術(shù)的發(fā)展、試磁加熱以及微波加熱等發(fā)展歷程(46.815]。熱激發(fā)開采研究結(jié)果與開采涉及的環(huán)境問(wèn)題等內(nèi)容，展現(xiàn)現(xiàn)采法可實(shí)現(xiàn)循環(huán)注熱，且作用方式較快。加熱方式的階段世界天然氣水合物開采研究領(lǐng)域的最新成果，不斷改進(jìn),促進(jìn)了熱激發(fā)開采法的發(fā)展。但這種方法總結(jié)這一研究領(lǐng)域已取得的經(jīng)驗(yàn)與認(rèn)識(shí)，強(qiáng)調(diào)國(guó)際:至今尚未很好地解決熱利用效率較低的問(wèn)題，而且只天然氣水合物開采研究對(duì)我國(guó)天然氣水合物開采研能進(jìn)行局部加熱,因此該方法尚有待進(jìn)一-步完善。(2)減壓開采法減壓開采法是一種通 過(guò)降低究的啟示。壓力促使天然氣水合物分解的開采方法。減壓途徑;1開采方法的改進(jìn)與發(fā)展主要有兩種:①采用低密度泥漿鉆井達(dá)到減壓目的;②當(dāng)天然氣水合物層下方存在游離氣或其他流體天然氣水合物是一種由天然氣和水組成的亞穩(wěn)時(shí),通過(guò)泵出天然氣水合物層下方的游離氣或其他定態(tài)礦物,存在于特定的溫壓條件下。一旦賦存條流體來(lái)降低天然氣水合物層的壓19681012-1。件發(fā)生變化,天然氣水合物藏的相平衡就會(huì)被破壞，減壓開采法不需要連續(xù)激發(fā),成本較低,適合大面積引起天然氣水合物分解。傳統(tǒng)的天然氣水合物開采開采，尤其適用于存在下伏游離氣層的天然氣水合技術(shù)就是根據(jù)天然氣水合物的這種性質(zhì)而設(shè)計(jì)的，物藏的開采,是天然氣水合物傳統(tǒng)開采方法中最有主要包括熱激發(fā)開采法、減壓開采法與化學(xué)試劑注前景的一種技術(shù)。但它對(duì)天然氣水合物藏的性質(zhì)有收稿日期:2007-04 28編輯:禹華珍基金項(xiàng)目:中國(guó)石油化工股份有限公司項(xiàng)目“天然氣水合物勘探與開發(fā)現(xiàn)狀調(diào)研"(P05072)48地質(zhì)科技情報(bào)2008年特殊的要求,只有當(dāng)天然氣水合物藏位于溫壓平衡了海洋天然氣水合物開采的水力提升法([21]。水力邊界附近時(shí),減壓開采法才具有經(jīng)濟(jì)可行性。提升法是利用海底集礦系統(tǒng)對(duì)天然氣水合物進(jìn)行原(3)化學(xué)試劑注入開采法化學(xué)試劑注入開采地粉碎,采集含有固、液、氣三相的混合物質(zhì),由水力法通過(guò)向天然氣水合物層中注人某些化學(xué)試劑,如提升系統(tǒng)上傳到海面作業(yè)船上的天然氣水合物分解系鹽水、甲醇、乙醇.乙二醇、丙三醇等,破壞天然氣水統(tǒng),再導(dǎo)入海面高溫海水對(duì)天然氣水合物進(jìn)行分解。合物藏的相平衡條件，促使天然氣水合物分在上述天然氣水合物開采方法中,熱激發(fā)開采解108.12131。這種方法雖然可降低初期能量輸法與減壓開采法投人的研究較多,也較為成熟;CO2入,但缺陷卻很明顯,它所需的化學(xué)試劑費(fèi)用昂貴,對(duì)置換開采法正處于積極的研究之中;隨著開采裝置天然氣水合物層的作用緩慢,而且還會(huì)帶來(lái)--些環(huán)境的改進(jìn),固體開采法也獲得了進(jìn)一步發(fā)展。盡管如問(wèn)題,所以，目前對(duì)這種方法投人的研究相對(duì)較少。此,天然氣水合物開采目前還只是具有技術(shù)可行性，1.2開采新思路的涌現(xiàn)與發(fā)展現(xiàn)階段天然氣水合物開采面臨的最大挑戰(zhàn)是如何解隨著天然氣水合物開采研究的深人,近10年來(lái)決經(jīng)濟(jì)可行性問(wèn)題。涌現(xiàn)出一些新的天然氣水合物開采思路。CO2置換開采法是近期比較熱門的研究對(duì)象。2典型開采研究實(shí)例這種方法首先由日本研究者提出1620),方法依據(jù)的仍然是天然氣水合物穩(wěn)定帶的壓力條件。在一定的天然氣水合物試采研究是天然氣水合物走向商溫度條件下,天然氣水合物保持穩(wěn)定需要的壓力比業(yè)開采的必由之路。從世界范圍看,至今已在3個(gè)CO2水合物更高([2]。因此在某一特定的壓力范圍地區(qū)進(jìn)行了天然氣水合物試采研究,包括前蘇聯(lián)西內(nèi),天然氣水合物會(huì)分解,而CO2水合物則易于形成西伯利亞的麥索亞哈氣田、美國(guó)阿拉斯加北部斜坡并保持穩(wěn)定。如果此時(shí)向天然氣水合物藏內(nèi)注人區(qū)以及加拿大西北部麥肯齊三角洲地區(qū)。CO2氣體,CO2氣體就可能與天然氣水合物分解出2.1麥索亞哈氣田天然氣水合物的開采的水生成COz水合物[18]。這種作用釋放出的熱量可麥索亞哈氣田發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)60年代末,是第使天然氣水合物的分解反應(yīng)得以持續(xù)地進(jìn)行下去。一個(gè)也是迄今為止唯---一個(gè)對(duì)天然氣水合物藏進(jìn)行CO2置換開采法已引起了廣泛關(guān)注。美國(guó)能源了商業(yè)性開采的氣田。部目前正資助一項(xiàng)“CO2置換開采法”研究項(xiàng)目。該該氣田位于前蘇聯(lián)西西伯利亞西北部，氣田區(qū)項(xiàng)目已于2006年4月啟動(dòng),預(yù)計(jì)到2008年6月完常年凍土層厚度大于500 m,具有天然氣水合物賦成。目標(biāo)是研制一種二氧化碳與水的乳化裝置,從存的有利條件。麥索亞哈氣田為常規(guī)氣田,氣田中.而制造出具有暫時(shí)穩(wěn)定性的二氧化碳水微乳化溶的天然氣透過(guò)蓋層發(fā)生運(yùn)移,在有利的環(huán)境條件下，液。通過(guò)向天然氣水合物藏中注人這種微乳化溶在氣田上方形成了天然氣水合物層。液，置換出天然氣水合物中的甲烷氣體[21]該氣田的天然氣水合物藏首先是經(jīng)由減壓途徑另一種開采新思路是固體開采法。固體開采法無(wú)意中得以開采的。通過(guò)開采天然氣水合物藏之下最初是直接采集海底固態(tài)天然氣水合物，將天然氣的常規(guī)天然氣，致使天然氣水合物層壓力降低,天然水合物拖至淺水區(qū)進(jìn)行控制性分解13.1。這種.氣水合物發(fā)生分解。后來(lái),為了促使天然氣水合物方法進(jìn)而演化為混合開采法或稱礦泥漿開采法。該的進(jìn)一步分解,維持產(chǎn)氣量,特意向天然氣水合物藏方法的具體步驟是,首先促使天然氣水合物在原地中注人了甲醇和氯化鈣等化學(xué)抑制劑。分解為氣液混合相,采集混有氣、液、固體水合物的對(duì)麥索亞哈氣田的產(chǎn)氣量、實(shí)際壓力變化以及混合泥漿,然后將這種混合泥漿導(dǎo)人海面作業(yè)船或理論壓力變化曲線(圖1)的分析證實(shí)，該氣田的天生產(chǎn)平臺(tái)進(jìn)行處理,促使天然氣水合物徹底分解,從然氣水合物藏獲得了成功開采。該氣田自1970 年而獲取天然氣19.22]。1月投產(chǎn)以來(lái),天然氣水合物藏的平均壓力從7.93近年來(lái)，我國(guó)加強(qiáng)了天然氣水合物開采的研究MPa降到了目前的6.07 MPa。如果天然氣水合物力度,以中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所為代表的一些未發(fā)生分解,則經(jīng)計(jì)算可知，氣田壓力將會(huì)降至3.65機(jī)構(gòu)在海洋天然氣水合物開采裝置、開采技術(shù)方面MPaC8。從圖1還可看出,自1982年以來(lái)，雖然產(chǎn)取得了一些創(chuàng)新性成果。在2004年研制出天然氣氣量有所變化，但氣田壓力基本保持恒定。Ma-水合物--維開采實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,廣州能源kogon等[28認(rèn)為這是由于產(chǎn)氣量與天然氣水合物研究所又研制出國(guó)內(nèi)第一套天然氣水合物二維開采分解出的天然氣量相持平所致。據(jù)估算[28],截止到實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)([21。此外,該所還在海洋天然氣水2004年1月1日,麥索亞哈氣田累計(jì)產(chǎn)氣量的-半合物固體開采方面獲得了幾項(xiàng)技術(shù)專利2526],提出以上是天然氣水合物分解的產(chǎn)物。第1期吳傳芝等:天然氣水合物開采研究現(xiàn)狀492 5005L 38試采井按計(jì)劃從井口至天然氣水合物層基底以下50 m孔段全孔連續(xù)取心,同時(shí)還進(jìn)行了全套.裸孔測(cè)井。2 000-在該區(qū)對(duì)減壓開采法和熱激發(fā)開采法2種開采.氣藏實(shí)際壓力方法進(jìn)行了試驗(yàn)與評(píng)價(jià)。減壓開采試驗(yàn)選擇974.0~1 106.5 m深度范日1500圍的6個(gè)層段進(jìn)行,采用了一種具有快速降壓與增.氣藏理論壓力壓功能的MDT測(cè)井儀(可調(diào)控地層動(dòng)態(tài)測(cè)井儀)。?1000在這6個(gè)層段中,天然氣水合物穩(wěn)定帶基底附近儲(chǔ)層、高飽和度中粒砂巖儲(chǔ)層、低飽和度細(xì)粒砂巖粉產(chǎn)氣量砂巖儲(chǔ)層以及中等飽和度細(xì)粒砂巖儲(chǔ)層4個(gè)含天然500-氣水合物層的試采均取得了成功,減壓措施成功地使上述層段的天然氣水合物分解為天然氣[58.0。對(duì)所采天然氣的來(lái)源用如下原則進(jìn)行區(qū)分:如果試1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005驗(yàn)層的壓力高于該處天然氣水合物的平衡壓力,則年份將所采天然氣視為原地固有氣;如果壓力低于該處圖1麥索亞哈氣田產(chǎn)氣量、儲(chǔ)層壓力隨時(shí)間的變化[28]天然氣水合物的平衡壓力,則將所采天然氣視為天.Fig.1 Changes of gas production and reservoir pressure然氣水合物分解氣。with time, Messoyakha Field熱激發(fā)開采法試驗(yàn)采用熱流體循環(huán)得以實(shí)現(xiàn)。80C左右的熱流體沿注入管輸送到試采層段下部，麥索亞哈氣田天然氣水合物藏的發(fā)現(xiàn)與開采，對(duì)試采層段加熱后返回地表,經(jīng)再次加熱后循環(huán)利使人們首次認(rèn)識(shí)到天然氣水合物可成為一種天然能用?；煊性嚥蓪尤芙鈿夂退姆禎{經(jīng)回流管匯入氣源，從此拉開了天然氣水合物作為能源研究的序幕。水分離器,分離出氣體。經(jīng)過(guò)5天多的加熱開采試2.2麥肯齊三角洲地區(qū)天然氣水合物試采驗(yàn),共采出468 m2天然氣(圖2)535]。這樣采出的天.麥肯齊三角洲地區(qū)位于加拿大西北部,地處北然氣在火炬塔上點(diǎn)燃后形成了歷史性的天然氣水合.極寒冷環(huán)境,具有天然氣水合物生成與保存的有利物氣燃燒火焰，象征著麥肯齊三角洲Mallik 5L-38條件。該區(qū)天然氣水合物研究具有悠久的歷史。早井天然氣水合物開采試驗(yàn)獲得了成功29]。在1971~1972年間,在該區(qū)鉆探常規(guī)勘探井Mallik5001 500L-38井時(shí),偶然于永凍層下800~1 100 m井段發(fā)。400-t 400-現(xiàn)了天然氣水合物存在的證據(jù)132;1998年專為天E 300-300然氣水合物勘探鉆探了Mallik 2L-38 井,該井于.中897~952 m井段發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物13.2-20] ,并采想200-} 平均日產(chǎn)量200 #出了天然氣水合物巖心3。)0-~累計(jì)產(chǎn)氣量100所2002年,在麥肯齊三角洲地區(qū)實(shí)施了一項(xiàng)舉世關(guān)注的天然氣水合物試采研究341。該項(xiàng)目由加拿010 305070 90 110 130大地質(zhì)調(diào)查局、日本石油公團(tuán)、德國(guó)地球科學(xué)研究圖2 Malik 5L-38井天然氣水合物加熱試采結(jié)果[35]所、美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局、美國(guó)能源部,印度燃?xì)夤┙o公Fig.2 Results of gas hydrate production test by司、印度石油與天然氣公司等5個(gè)國(guó)家9個(gè)機(jī)構(gòu)共thermal method,Mllik 5L 38 well同參與投資，是該區(qū)有史以來(lái)的首次天然氣水合物開采試驗(yàn)，也是世界上首次這樣大規(guī)模對(duì)天然氣水Mallik天然氣水合物試采研究項(xiàng)目的成功再次合物進(jìn)行的國(guó)際性合作試采研究。說(shuō)明，天然氣水合物開采在技術(shù)上是可行的，而如何該區(qū)天然氣水合物試采研究共鉆了3口探井，完善天然氣水合物開采技術(shù)、減少開采成本，則是天試采研究井為Mallik5L-38井,觀察井為Mallik然氣水合物開采領(lǐng)域今后的研究目標(biāo)。3L-38井和Mallik4L-38井。3口井均按計(jì)劃鉆穿2.3阿拉斯加北部斜坡區(qū)天然氣水合物開采試驗(yàn)了天然氣水合物層。兩口觀察井用于溫度測(cè)量、地另一個(gè)天然氣水合物試采區(qū)是美國(guó)阿拉斯加北震測(cè)量與常規(guī)泥漿氣測(cè)量,以便弄清天然氣水合物部普拉德霍灣一庫(kù)帕勒克河地區(qū),位于阿拉斯加北發(fā)生分解的位置,確定產(chǎn)氣層段的部位。Mallik部斜坡地帶。1972年阿科石油公司和?？松?0地質(zhì)科技情報(bào)2008年公司在普拉德霍灣油田鉆探常規(guī)油氣井時(shí)于664~水合物層而以失敗告終。因此,天然氣水合物的開667 m層段采出了天然氣水合物巖心2.6.3837]。采目前還只處于實(shí)驗(yàn)與探討階段。對(duì)天然氣水合物其后在阿拉斯加北部斜坡區(qū)進(jìn)行了大量天然氣藏進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)開采,還有待于開采理論的進(jìn)一水合物研究。在此基礎(chǔ)上,2003年在該區(qū)實(shí)施了一步完善與開采技術(shù)的提高;此外,還要解決開采所面項(xiàng)引人注目的天然氣水合物試采研究項(xiàng)目(3]。該臨的環(huán)境問(wèn)題。項(xiàng)目由美國(guó)Anadarko石油公司、Noble公司、Mau-rer技術(shù)公司以及美國(guó)能源部甲烷水合物研究與開3天然氣水合物開采中的環(huán)境問(wèn)題發(fā)計(jì)劃處聯(lián)合發(fā)起，目標(biāo)是鉆探天然氣水合物研究與試采井一熱冰1井。這是阿拉斯加北部斜坡區(qū)天然氣水合物藏的開采會(huì)改變天然氣水合物賴專為天然氣水合物研究和試采而鉆的第一-口探井。以賦存的溫壓條件,引起天然氣水合物的分解。在熱冰1井選在庫(kù)帕勒克河油田以南近32.2km天然氣水合物藏的開采過(guò)程中如果不能有效地實(shí)現(xiàn)(20英里)、普拉德霍灣西南64.6 km(40英里)處布對(duì)溫壓條件的控制,就可能產(chǎn)生一系列環(huán)境問(wèn)題,如鉆，預(yù)期于永凍層底部砂巖層中鉆遇天然氣水合物溫室效應(yīng)的加劇、海洋生態(tài)的變化以及海底滑塌事穩(wěn)定帶。該井于2003年3月31日開鉆，中途因季件等[840]。節(jié)性升溫,于2003年4月21日停鉆，2004 年1月(1)甲烷作為強(qiáng)溫室氣體,它對(duì)大氣輻射平衡的重新開鉆,2月7日封井。貢獻(xiàn)僅次于二氧化碳。一方面,全球天然氣水合物熱冰1井天然氣水合物試采研究充分利用了最中蘊(yùn)含的甲烷量約是大氣圈中甲烷量的3 000新科技成果:①采用了Anadarko石油公司的新型.倍58];另-方面,天然氣水合物分解產(chǎn)生的甲烷進(jìn)極地陸上平臺(tái)。這種平臺(tái)不僅適用于坡度很陡的無(wú)人大氣的量即使只有大氣甲烷總量的0.5%,也會(huì)通路凍土區(qū),而且因其著地面積很小對(duì)環(huán)境的影響明顯加速全球變暖的進(jìn)程[1。因此,天然氣水合物也很小。②配備了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)了巖心樣品的開采過(guò)程中如果不能很好地對(duì)甲烷氣體進(jìn)行控制,保溫現(xiàn)場(chǎng)分析;采用了連續(xù)取心鉆機(jī);進(jìn)行了先進(jìn)的就必然會(huì)加劇全球溫室效應(yīng)。除溫室效應(yīng)之外,海三維VSP地震測(cè)量;數(shù)據(jù)與成果圖件采用網(wǎng)絡(luò)傳洋環(huán)境中的天然氣水合物開采還會(huì)帶來(lái)更多問(wèn)題。輸,使科研人員能夠?qū)?xiàng)目進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控;能源①進(jìn)人海水中的甲烷會(huì)影響海洋生態(tài)。甲烷進(jìn)入海部國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室還專門創(chuàng)立了一個(gè)網(wǎng)站,及水中后會(huì)發(fā)生較快的微生物氧化作用(4-4],影響海時(shí)發(fā)布熱冰1井試采研究的最新信息。盡管采用了水的化學(xué)性質(zhì)。甲烷氣體如果大量排入海水中,其大量先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備,但熱冰1井天然氣水合物氧化作用會(huì)消耗海水中大量的氧氣,使海洋形成缺試采研究卻沒有達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。該井設(shè)計(jì)井深為氧環(huán)境，從而對(duì)海洋微生物的生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)危700 m(2 300英尺),但直至鉆井結(jié)束也未發(fā)現(xiàn)天然1害4143]。②進(jìn)入海水中的甲烷量如果特別大，則還氣水合物層。在約380 m(1 250英尺)處鉆遇永凍可能造成海水汽化和海嘯,甚至?xí)a(chǎn)生海水動(dòng)蕩和層底部,鉆至設(shè)計(jì)深度時(shí)已超過(guò)預(yù)期天然氣水合物氣流負(fù)壓卷吸作用,嚴(yán)重危害海面作業(yè)甚至海域航穩(wěn)定帶基底90 m(300英尺),在預(yù)期存在天然氣水空作業(yè)[45]。合物的多孔砂巖層中發(fā)現(xiàn)了游離氣[37]。(2)開采過(guò)程中天然氣水合物的分解還會(huì)產(chǎn)生大麥索亞哈氣田天然氣水合物藏是截至目前進(jìn)行量的水,釋放巖層孔隙空間,使天然氣水合物賦存區(qū)天然氣水合物商業(yè)性開采的唯- -特例,這是由該氣地層的固結(jié)性變差,引發(fā)地質(zhì)災(zāi)變[142]。海洋天然氣田天然氣水合物藏的特殊性質(zhì)所決定的。首先該氣水合物的分解則可能導(dǎo)致海底滑塌事件13839]。近年田中的天然氣水合物藏位于天然氣水合物溫壓平衡的研究發(fā)現(xiàn)，因海底天然氣水合物分解而導(dǎo)致陸坡區(qū)帶邊界附近,只需要較小的壓降就可打破天然氣水穩(wěn)定性降低是海底滑塌事件產(chǎn)生的重要原因[404.416。合物藏的壓力平衡,從而保證了天然氣水合物藏的鉆井過(guò)程中如果引起天然氣水合物大量分解,還可能減壓開采具有經(jīng)濟(jì)可行性;其次該氣田是一常規(guī)氣導(dǎo)致鉆井變形,加大海上鉆井平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)101。田,天然氣水合物藏下方存在大量天然氣,能夠通過(guò)(3)如何在天然氣水合物開采中對(duì)天然氣水合直接開采常規(guī)天然氣來(lái)降低天然氣水合物藏的壓物分解所產(chǎn)生的水進(jìn)行處理,也是一個(gè)應(yīng)該引起重力,促使天然氣水合物的分解。Mallik 地區(qū)天然氣視的問(wèn)題。水合物試采研究項(xiàng)目雖然成功地從天然氣水合物層中采出了天然氣,但遠(yuǎn)沒有證明其天然氣水合物開4結(jié)論與啟示采的可持續(xù)性、最終產(chǎn)氣量以及經(jīng)濟(jì)可行性。阿拉斯加北部斜坡區(qū)的開采試驗(yàn)更是因沒有發(fā)現(xiàn)天然氣作為--種極具潛力的未來(lái)清潔能源，天然氣水第1期吳傳芝等:天然氣水合物開采研究現(xiàn)狀1合物研究尤其是開采研究對(duì)于未來(lái)能源具有重要的[9]方銀霞，金翔龍 ,黎明碧.天然氣水合物的勘探與開發(fā)技術(shù)[J]. .中國(guó)海洋平臺(tái),2002,17(2);11-15.戰(zhàn)略意義，因此,天然氣水合物開采研究獲得了空前[10]陳會(huì)鑫.天然氣水合物勘探與開發(fā)研究進(jìn)展[J].當(dāng)代石油石重視。在開采技術(shù)方面,傳統(tǒng)的熱激發(fā)開采法與減化，2003,11(8);33- -36.壓開采法得到了不斷完善，一些新的開采思路如[11] 李棟梁,樊栓獅.微波作用下天然氣水合物分解的研究及應(yīng)用CO2置換法與固體開采法正處于積極研究之中;在[].化工進(jìn)展,2003,22(3) :280- 282.開采研究實(shí)踐方面,已開展了凍土區(qū)天然氣水合物[12]劉士鑫,郭平,杜建芬，天然氣水合物氣田開發(fā)技術(shù)進(jìn)展[J].天試采研究,積累了一些經(jīng)驗(yàn)性的認(rèn)識(shí)。然氣工業(yè),2005.25(3):121- 123.試采研究是天然氣水合物走向商業(yè)開采的關(guān)鍵[13]張志杰,于興河,鄭秀娟.等天然氣水合物的開采技術(shù)及其應(yīng)用[J].天然氣工業(yè),2005 ,25(4);128- 130. :環(huán)節(jié)。已進(jìn)行的試采研究集中于陸上凍土區(qū)，與海[14]李登偉,張烈輝,郭了萍,等.微波開采天然氣水合物氣藏技術(shù)域環(huán)境相比,凍土區(qū)的天然氣水合物賦存于較低的[J].特種油氣藏,2005,12(6);1-2.7.溫壓條件下,在開采工藝與作業(yè)施工方面都更適于[15] Recovery from methane hydrate ( production) [ EB/OL]. ht-開采研究。我國(guó)青藏高原等地的多年凍土層具有天tp:// www. mh2]japan. gr. jp/ english/ mh/ 06scisan. html.2002,然氣水合物成藏條件[47-48],應(yīng)積極加強(qiáng)凍土區(qū)天然[16] Ohgaki K.Takano K,Sangawe T H,et al. Methane expoitation氣水合物的勘探,掌握天然氣水合物的分布規(guī)律、賦by carbon dioxide from gas bydrates: Phase equilibria for CO2-存狀態(tài)、資源潛量等相關(guān)信息,為實(shí)施我國(guó)天然氣水CH4 mixed hydrate system[J]. J. Chem, Eng. Japan, 1996,合物試采研究創(chuàng)造條件。29(3); 478- 483.天然氣水合物開采研究需要多學(xué)科高端科學(xué)技[17] Nakano s, Yamamoto K,Ohgaki K. Natural gas exploitation bycarbon dioxide from gas bhydrate fields: High-pressure phase e-術(shù)和巨大的資金投入作為后盾,需要多機(jī)構(gòu)聯(lián)合攻quilibrium for an ethane hydrate system[J]. Proc. Instn.關(guān)。我國(guó)在天然氣水合物研究方面起步較晚,對(duì)天Mech. Engrs. ,1998, 212; 159- 163.然氣水合物進(jìn)行試采研究更應(yīng)充分考慮多機(jī)構(gòu)合[18] Smith D H, Seshadri K, Wilder J w. Assessing the thermody-作,利用多渠道資金,吸收國(guó)外天然氣水合物開采的namic feasibility of the conversion of methane hydrate into car-技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。bon dioxide hydrate in porous media[ EB/OL]. ww. netl. doe.gov/events/01 conferences/ carseq/ carbseq01. html. 2001.環(huán)境效應(yīng)是天然氣水合物開采研究中不能忽視[19] Lee H, Holder G D. 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Wuxi Research Institute of Petroleum Geology, Research Institute of Petroleum Ex ploration andProduction, SINOPEC,Wuxi Jiangsu 214151 ,China; 2. Research Institule of Petroleum Ex plorationand Production, SINOPEC, Beijing 100083 ,China;3. West Branch of Research Institute ofPetroleum Ex ploration and Production, SINOPEC ,Urumqi 830011 ,China)Abstract:In the constant research in the basic areas of natural gas hydrate, the research in the productionhas been unprecedentedly active. The past decades have witnessed the constant improvement of conven-tional production methods, such as thermal stimulation, depressurization and inhibitor injection, and thedevelopment of some new production methods, such as CO2 swapping and solid hydrate collecing. In addi-tion, some new production devices, for oceanic gas hydrate production, including a hydraulic lifting sys-tem, have been developed recently, and several production tests have been conducted in the arctic perma-frost areas. This paper provides the current situation of the conventional and newly developed methods fornatural gas hydrate production, analyzes the environmental issues possibly involved in the production re-search of gas hydrate, and presents the newest advances in this research field. At the same time it summa-rizes the experience and knowledge gained in this field, and emphasizes the enlightenment from foreignproduction research in the same field.Key words: gas hydrate; production technique; production test; Messoyakha field; Mallik area