天然氣水合物開發(fā)新視野:氟氣+微波開采技術

【摘要】：天然氣水合物是一種由甲烷、乙烷、CO2、SO2等小分子進入到水分子所形成的籠型結(jié)構而構成的一種化學晶體物質(zhì),其中儲存著大量的天然氣,1m3天然氣水合物在標準狀況下分解能夠釋放出180m3天然氣。當今水合物藏的開采方法主要有三種:注熱法、注化學劑法、降壓法。然而,實際操作起來存在著眾多的困難,如效果差、不經(jīng)濟,所以水合物的商業(yè)開采一直難以進行。本文介紹了一種新的水合物開采方法,使用一種微帶天線,它放置在井筒中,用電線連接,可發(fā)射頻率高達2450MHz的微波,在如此高能下,能夠?qū)⑺衔锶诨?變?yōu)樗图淄榛镔|(zhì)(這是一種類似于冰的物質(zhì)),這樣能夠打破水合物熱力學平衡狀態(tài),然后注入氟氣,使甲烷基物質(zhì)與注入的氟氣發(fā)生反應(鹵化反應),這是一個強放熱反應,(-431kJ/mol),放出的熱進一步促進了該鹵化反應的進行,鹵化反應所生成的產(chǎn)物甲基氟在水中的溶解度很大,可達到166cm3/100mL水,形成一種高含甲基氟的濃縮溶液,該濃縮液通過生產(chǎn)井被抽到地面,然后通過維爾茨反應、電解作用、裂解作用等一系列的步驟得到甲烷氣體。使用該技術的主要優(yōu)點是微波作用具有選擇性,對于某些材料比較強,有些比較弱。能量的吸收主要取決于微波頻率、樣品組成、溫度這幾個因素。并且,氟氣在自然界中含量豐富(0.00054),而且甲基氟比較環(huán)保。在該技術中,降低了流體和水合物的壓力,水合物處在相平衡點之下,可達到分解的目的。因為在地層中并無多余的熱量來提供水合物分解,所以分解的熱量必須從周圍環(huán)境中獲得。 【作者單位】： 勝利石油管理局井下作業(yè)公司;中國石油大學;
【關鍵詞】： 天然氣水合物 開采方法 微波加熱 氟氣 甲基氟 微帶天線 鹵化反應 開采技術 甲烷 生產(chǎn)井
【分類號】：P744.4
【正文快照】： 1水合物常規(guī)開采方法在石油工程技術史上,生產(chǎn)的安全考慮往往是第一位的,如鉆井過程中井筒的穩(wěn)定性、海床和底辟穩(wěn)定性、海洋平臺與輸氣管線的安全性等。水合物作為一種商業(yè)能源與其他的非常規(guī)能源一樣,開采成本高,并且需要專門的技術。在大多數(shù)情況下,由不可采的非常規(guī)氣源

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