甲烷水合物研究-Chemyx高压柱塞泵/驱替泵

甲烷水合物研究-Chemyx高压柱塞泵/驱替泵

01 概述

甲烷水合物由封存在水分子晶体晶格内的甲烷(天然气)组成,存在于海底下的沉积物中,当暴露在大气中时可以被释放出来。甲烷水合物因其独特的物理特性也被称为“可燃冰”,是一种潜在的、相对清洁的能源,可以为我们不断增长的能源需求提供解决方案。

根据美国地质调查局的数据,全球甲烷水合物的有机碳含量为1040亿吨,大约是所有化石燃料总碳含量的两倍。

每一个体积的水合物可以包含超过160体积的甲烷气体。如果收集这些水合物,全球可能有多达20000万亿立方米,而全球剩余的常规天然气储量仅为250万亿立方米。

通过加热从冰中释放出的甲烷

02 形成

甲烷水合物是在特定的温度和压力条件下形成的,在这些条件下细菌从积累的有机遗骸中产生甲烷,沉积物迅速收集,保护遗骸不被氧化。

甲烷水合物的形成条件

03 全球潜在的水合物集中地

甲烷水合物可以在世界上大部分大陆和一些永久冻土地区的近海被发现,如加拿大和俄罗斯,那里存在特定的温度和压力。

仅在加拿大,估计就有500万亿立方米的甲烷水合物,主要位于北极圈上方的博福特-麦肯齐地区。该油田含有世界上浓度最高的天然气水合物之一,研究表明水合物中的天然气回收是可能的。位于日本近海的南开海槽中也发现了甲烷水合物,那里至少存有1.1兆立方公尺(40兆立方英尺)的存储量。

04 初步研究

虽然潜在的好处是巨大的,但也有许多问题需要克服,比如如何回收水合物并从中提取甲烷。目前,日本、加拿大和美国正在进行相关研究,以解决这些重要的问题:

*甲烷水合物是如何形成?

*水合物储层中的相饱和度和由此产生的流体流动是什么?

*全球可回收的甲烷总量是多少?

*如何以安全、经济有效的方式收获这种气体?

*采集和使用甲烷水合物对环境有什么影响?

05 试验研究

目前对甲烷水合物提取的研究,需要在实验室模拟现场条件。需要研究更直接的数据,包括确定可燃冰内的水合物分布、含水合物的沉积物传递压力-温度影响的能力、相对渗透力、水合物储层中的相饱和度和由此产生的流体流动,以及地下的甲烷产量和迁移速率。

06 Chemyx高压柱塞泵

Chemyx高压柱塞泵可用于实验,通过精确控制流体体积、流量和压力来确定岩心的相或相对渗透率。它们可用于液体输送、围压和压力调节。

图3显示了两套连续流动泵,一对用于接收,一对用于输送。接收泵设置为恒压模式,填充后排放到废液瓶。泵之间的切换是无脉冲的,从而最大限度地减少压力波动。


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