天然气水合物开采及输送工艺技术探讨

2017-03-03刘梨立中国石化江汉油田分公司采气一厂重庆万州404020

化工管理 2017年8期

刘梨立（中国石化江汉油田分公司采气一厂，重庆万州 404020）

天然气水合物开采及输送工艺技术探讨

刘梨立（中国石化江汉油田分公司采气一厂，重庆万州 404020）

在社会经济的发展之下，人们的物质生活以及各个方面水平的提高，对于资源的利用率也在不断地加强，许多不可再生资源也在日益匮乏，所以资源紧缺成了人们面临的严重问题，而由于天然气水合物因其能量密度高，存储量大，所以对当面的能源补充十分的重要，由此对于天然气水合物的开采及输送工艺的探究十分的重要，以下本文将从天然物水合物的概述入手，对天然气水合物的开采意义以及天然气水合物开采方法等作出分析与探讨。

天然气水合物；开采；输送工艺技术

在当前资源稀缺的时代，我们发现了这种天然气水合物可以代替一些资源供人们使用。天然气水合物的开采是通过加热、降压等方式去打破水合物自身的稳定平衡，于是会分解为人们所需的水和天然气。而输送天然气水合物也是需要注意诸多方面因素的，因为在输送的过程中，温度、压力等都会被改变，从而会使分解的水和天然气再次形成天然气水合物，本文将从热力学模型入手，试图来研究如何防止这一现象的发生。

1 天然气水合物概述

随着科学技术不断地发展之下，对天然气水合物的研究也在不断的深入。天然气水合物是由水和烃类气体在一定程度的环境条件下而形成的物质，这种物质是一种呈现笼形结构的化学物质，外观相似于冰等化合物。而天然气水合物的开采也有加热法、减压法以及化学剂注入等三种主要方式，这是当前人们都在急迫的研究的三种对天然气水合物开采的重要方式。由于天然气水合物的能量比较大，资源比较广泛，所以在工业生产以及生活中都受到了极大重视，对其也迎来的大规模的的研究与探讨。

2 天然气水合物开采的影响以及重要意义

2.1 天然气水合物可代替一些不可再生资源的使用

随着历史年代的推移和现代化生活的开始，全球的不可再生资源逐步的走下滑趋势，许多不可再生资源面临着穷竭的危险，所以对天然气水合物的这种可再生的资源便有了更大的需求，用天然气水合物去代替一些不可再生资源，来满足现代化人们日常生活中的需要。所以能够代替人类不可再生资源的天然气水合物便充当着资源的主力角色，对于人类生存的资源有着极高的影响，故而天然气水合物的开采对人类的生存以及生活都有着极大的意义。

2.2 天然气水合物是人类最有价值意义的资源

由于人类的生产生活都离不开资源的利用，而有些可利用资源却是不可再生的，面临着穷竭的危险，所以发现了这种可再生的天然气水合物对人类来说是有着极大意义和价值的，在未来一些不可再生资源继续逐步减少的情况，天然气水合物便是更加的重要，对于人类的研究也是十分的有益，可为人类未来资源的使用提供一种保证，使人类在无限远的未来也能够获得赖以生存的可利用资源。

3 天然气水合物运输方面的工艺研究

3.1 天然气水合物开采的三种主要方法

从以上便得知了天然气水合物的开采对于人类的生存发展有着十分重要的意义，人类也在不断地研究与探讨开采天然气水合物的方式和方法，以下将分别介绍。

3.1.1 加热法

天然气水合物的加热法是在天然气水合物稳定层中安装一定的管道从而对其进行加热处理，提高其储藏的温度，使其分解成水和天然气，利用管道再去收集析出的一些可利用的天然气。然而天然气水合物加热法的不足之处在于在加热过程中会造成大量热量的损失，使用的效率也是不高，特别在永久冻土区，也会造成大量的损失。

3.1.2 降压法

天然气水合物的降压法主要是通过降低压力来破坏天然气自身的稳定性，在一定的条件之下使其分解成水和天然气，以便供人们生活生产所需要。同时也可以通过采集矿中流体去使天然气水合物的压力下降到适合条件，来使其分解成水和天然气。降压法在一般情况下是使水合物不稳定而分解。伴随着气体的不断地减少，水合物的平衡状态因此被改变，一直到分离出气水合物。然而在这两种降压法当中，降压开采的水合物方式更有效可用。

3.1.3 化学试剂添加法

化学试剂添加法主要是通过注入抑制剂来改变储层温压，使天然气水合物分解，这些化学试剂的抑制剂主要包括甲醇、乙二醇等化学品，天然气水合物溶解速度和抑制剂浓度、压力等都有着极大的关系。这种方法胡使用被广泛应用着。但这种化学试剂添加法其使用的化学试剂有些昂贵，作用也稍有缓慢。

3.2 天然气水合物运输方面的工艺研究

在天然气水合物运输上需要采取一定的工艺，也就是对天然气水合物进行一定的保护，才能够在使用终端合理有效地被利用。在天然气水合物的运输过程中，可能由于一些外界条件所引起的温度和其他条件的改变而使已经被分解的天然气和水又再一次形成水合物，也会使管道造成一定的堵塞，所以利用热力学平衡，使天然气水合物温度和压力的数值以及各个数据之间的关系，得知再次形成水合物的温度和压力条件等数据值，来研究出避免再次成行水合物的环境条件。天然气水合物在低压下比较稳定，所以将其温度降低到2摄氏度左右，在绝热中储存运输，直到运输到目的地。