赵亚鹏 刘乐乐 孔 亮†,3) 刘昌岭 吴能友

* (青岛理工大学土木工程学院,山东青岛 266033)

† (中国地质调查局青岛海洋地质研究所,自然资源部天然气水合物重点实验室,山东青岛 266071)

** (青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东青岛 266071)

†† (青岛理工大学理学院,山东青岛 266033)

引 言

天然气水合物(简称水合物)是由天然气分子与水分子在高压、低温环境下形成的非化学计量笼型结晶物质[1],广泛分布于全球近海大陆架及陆地永久冻土地带[2],资源储量巨大,被认为是21 世纪最具潜力的替代能源之一[3].自20 世纪开始,世界各国陆续成立了专门的水合物研究机构并开展了相关研究[4],在此基础上,前苏联、加拿大、美国及日本等国家[5-8]相继进行了水合物试采,证明了水合物开采的技术可行性.与此同时,经过20 余年的不懈努力,我国在南海海域发现了储量高达800 亿吨油当量的水合物资源[9],并于2017 和2020年在南海北部海域两次成功试采水合物[10-11],创造了多项世界记录,率先实现了泥质粉砂型水合物资源的安全可控开采.

水合物资源的开发前景主要受开采技术条件及开发成本的控制,应以实际工程地质条件为基础,结合储层特性选取合理的开采方式[12].当前水合物开采方法主要有热激、降压、注入化学试剂、二氧化碳置换以及多方法联合等[13-17],虽然开采方法各异,但是均需原位分解水合物[18-19].水合物分解导致沉积物颗粒胶结程度降低,并可能……