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侯健团队在天然气水合物资源开采研究方面取得新进展
发布时间:2019-04-25 15:41:43点击数:字号:
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审核人 蒋大森

【本站讯】近日,我校石油工程学院侯健团队在天然气水合物资源开采研究方面取得新进展,相关研究论文《利用换热井注水同时开采地热能和天然气水合物藏的数值模拟研究》(Numerical simulation of simultaneous exploitation of geothermal energy and natural gas hydrates by water injection into a geothermal heat exchange well)于2019年4月23日在能源领域权威期刊Renewable and Sustainable Energy Reviews在线发表。中国石油大学(华东)为论文第一署名单位,石油工程学院教师刘永革为第一作者,侯健教授为通讯作者,该研究得到国家杰出青年科学基金资助。

天然气水合物作为一种清洁能源,因其分布广、储量大、能量密度高,被视为未来石油天然气最有潜力的替代能源。我国天然气水合物资源量丰富,初步预测海域天然气水合物资源量约800亿吨油当量(自然资源部2017年发布)。2017年国务院批准同意将天然气水合物列为新矿种,成为我国第173个矿种。2017年5月18日,我国首次在南海神狐海域成功实施天然气水合物试采,昭示着我国海洋天然气水合物巨大的开发潜力。开展天然气水合物的高效开采技术研究对于保障国家能源安全、推进绿色发展、建设海洋强国具有重要的现实意义。

传统的降压、注热等水合物开采方法存在分解速度慢、加热设备投入大、热损失高、经济性差等缺点,严重限制了水合物的高效开发。该研究首次提出了一种利用水平换热井注海水携带地热能辅助降压法开采天然气水合物藏的新方法,并在耦合数值模拟模型的基础上验证了其有效性。该方法主要通过一口延伸至地热层的水平换热井对注入的海水进行热交换,并将加热后的海水上返至水合物藏,增加水合物分解效率,从而实现高效开采天然气水合物藏的目的。由于采用井筒换热的方式,无需对地热层进行水力压裂作业,在节约施工成本的同时,降低了对地热层的损害。此外,与常规热激发法相比,该方法无需采用化石燃料对海水进行加热,具有低碳环保、能量利用率高等特点,相关研究成果为天然气水合物藏的高效开采提供了技术手段和理论依据。

该研究工作得到审稿专家高度评价,认为提出的方法创新性强,研究思路清晰,丰富和发展了地热能以及天然气水合物藏开发的基础理论和方法,对于天然气水合物藏的高效开发具有重要意义。

Renewable and Sustainable Energy Reviews为能源研究领域的国际权威期刊,拥有广泛的学术影响力,主要刊发新能源、燃料、能量转换存储技术等相关领域的最新综述和研究论文,其中研究论文数量不超过10%,该期刊为SCI一区TOP期刊,5年影响因子为10.093。

侯健团队近年来在攻关油气渗流力学与提高采收率理论技术的同时,积极开展天然气水合物等新兴能源的研究工作。在天然气水合物开发方法、水合物藏渗流理论及水合物藏生产动态分析方法等研究方面取得了一系列创新成果,相继在Energy、Fuel、International Journal of Heat and Mass Transfer、Journal of Petroleum Science and Engineering、Journal of Natural Gas Science and Engineering等国际SCI期刊发表研究论文17篇,在天然气水合物开采技术方面申请发明专利10件,已获授权3件。

全文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032119302618?via%3Dihub

【 作者:单宝来 赵晓燕 赵二猛 赵海峰 来自:科技处 石油工程学院  责任编辑:姜洪明 审核:蒋大森】

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