周守为 李清平 吕 鑫 庞维新 付 强

(1.中国海洋石油集团有限公司 北京 100010； 2.天然气水合物国家重点实验室 北京 100028;3.中海油研究总院有限责任公司 北京 100028)

1 天然气水合物开发研究进展

天然气水合物作为21世纪替代煤炭、石油和天然气的新型洁净能源资源被全世界广泛关注，被认为是未来最具商业开发前景的战略资源之一[1]。目前全球有5个国家进行了共计8次的天然气水合物试采工作，尤其是2017年5月中国南海神狐海域试采以30.9×104m3的累计产气量和60 d的持续产气时间创下了世界纪录[2]。但水合物资源开采过程中涉及的储层内部水合物相变规律，气水多相渗流并伴随气水砂运移及外部环境传热过程还未完全探明，同时开采过程中因砂质胶结水合物分解带来沉积层力学特性变化仍是导致水合物安全开采的主要问题之一。因此，实现水合物安全、高效、经济开采仍然有许多瓶颈需要突破。

天然气水合物的研究发展经历了组成结构研究、热力学模型测定和动力学研究等3个阶段，如图1所示。1810年，氯气水合物在实验室中第1次被人工合成，开启了水合物研究历史[3]。直到20世纪50年代，Stackelberg[4-5]和Claussen[6-7]首次确定了Ⅰ型和Ⅱ型水合物结构是由小分子气体和水分子在低温高压条件下形成的笼型晶体，使得水合物的研究进入快速发展阶段。1958年，Waals和Platteeuw[8]提出了基于统计热力学的水合物热力学模型，开启了对水合物热力学性质、赋存条件的研究。1965年，前苏联在开发了麦索雅哈气田……