一种新型CO_2置换CH_4水合物的开采方法

作     者：Khlebnikov V.N. Antonov S.V. Mishin A.S. Bakulin D.A. Khamidullina I.V. 梁萌 Vinokurov V.A. Gushchin P.A. 

作者机构：俄罗斯古勃金国立石油天然气大学 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2016年第36卷第7期

页      面：40-47页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：俄罗斯教育与科学部科研基金项目(编号:13.1926.2014/K) 

主　　题：甲烷水合物 二氧化碳 置换 驱替 热力学 抑制剂 水合物开采 

摘      要：天然气水合物储量巨大,是未来极具开发潜力的清洁能源。CO_2置换法兼具能源开采与温室气体封存的双重功效,但通常CO_2对CH_4的置换速率非常低。为此,结合抑制剂存在条件下CH_4水合物和CO_2水合物具有不同的热力学稳定性这一特点,提出并通过实验证实了一种可用于开采天然气水合物的新方法,它将CO_2置换法与注热力学抑制剂的工艺相结合,实现了CH_4水合物分解过程的加速。通过岩心驱替实验,对比考察了两类3种常见CH_4水合物热力学抑制剂（甲醇、氯化钠和氯化镁）的作用效果。实验结果表明：在甲醇溶液作用下,CH_4水合物分解速率高达0.011 94 mol/h,远高于电解质盐溶液的作用效果（分别为0.000 86 mol/h和0.001 41 mol/h）。选择甲醇溶液作为水合物分解加速剂,通过前期注入甲醇溶液段塞、后期连续注入CO_2的方式,使得CH_4水合物分解率超过92%,且实现了CO_2气体以水合物形式的封存固定,最终CO_2水合物的生成量占到初始甲烷水合物总量的16%～27%。