地球系统中的天然气水合物-天然气体系研究展望

虽然目前国外已有很多学者研究了天然气水合物及其分解产生的气体在地球系统各圈层中的循环转化过程,但国内基本上还没有开展相关方面的研究,况且其中的很多问题尚不清楚.本文的目的是通过分析国内外相关的研究进展,提出天然气水合物-天然气体系这个概念,并归纳总结天然气水合物-天然气体系在地球系统各圈层中的循环转化问题,希望能为研究天然气水合物在全球碳循环和气候变化中的作用提供一定的参考.通过分析发现,天然气水合物-天然气体系在地球系统各圈层中的循环转化过程是非常复杂的,而各个圈层对于天然气水合物-天然气体系在地球系统中的循环转化过程都十分重要,这个体系可能是影响全球碳循环和气候变化的一个重要组成部分.

天然气水合物体系动态演化研究(Ⅲ):水合物的产生、聚集和分解

从天然气水合物的产生、聚集和分解,分析天然气水合物的动态演化过程.沉积压实、地温梯度、构造运动以及深部流体对水合物产生的效率起决定作用.根据流体的运移和天然气水合物在水合物稳定带中的分布状况,天然气水合物的聚集可以分为构造聚集、地层聚集和混合聚集三种模式.当由于各种原因引起海底温压条件变化时,天然气水合物会发生分解.水合物也会在水体中上浮,在这个过程中,水合物的分解速率能高出其溶解速率二至三个数量级.海底泥火山、甲烷气柱、甲烷气裂缝、双似海底反射等大量的证据,都有助于揭示天然气水合物体系的动态演化的特征.弄清楚天然气水合物的动态演化过程对于我们未来对这种潜在能源的开发利用,并分析其在全球变化、碳循环以及海底滑坡中所起的作用有着相当重要的意义.

我国天然气专业标准体系的现状与展望

扼要介绍了我国天然气专业标准体系的发展概况 ,以及现有体系的主要特点。文章指出 ,根据国际标准化组织天然气技术委员会 (ISO/TC 193)的发展动向 ,结合我国天然气工业近年来迅速发展的实际情况 ,现有标准体系有必要作进一步修订 ,以适应当前的发展态势 ,并对修订工作提出了 5点具体建议。

天然气水合物体系动态演化研究(Ⅱ):海底滑坡

天然气水合物被认为是大陆边缘沉积物强度变弱的一个因子,从而能解释大陆边缘海底滑坡的一些观测现象.天然气水合物的形成使沉积物强度增加,而其分解则使沉积物强度变弱.虽然无法直接观测沉积物中天然气水合物的活动过程与相应的海底滑坡,大量的背景资料表明,天然气水合物崩解常常有助于触发海底沉积物块体的运动.此外,大型滑塌可以释放大量的固态天然气水合物,水合物在水柱中上浮.大块天然气水合物可以在分解前到达海洋的上部层,一些甲烷可以直接进入大气中.本文综述与天然气水合物体系演化有关的海底滑坡的研究现状.

天然气水合物体系动态演化研究(I):地质历史演变

1995年Dickens对 5 5 .5Ma前古新世末增温事件进行了研究 ,提出天然气水合物作为全球环境变化重要因子的假说 .认为古新世末增温事件溶解无机碳 - 2～ - 3‰的13 δC位移可以用水合物所含甲烷的释放与随后氧化成二氧化碳来解释 .此后 ,地质历史演变中的天然气水合物演化研究蓬勃发展 ,本文总结古新世末增温事件、新元古代末期雪球事件、第四纪千年尺度事件等最新进展 ,为天然气水合物动态演化研究提供基础 .开展天然气水合物 -天然气体系动态演化过程数值模拟与特征分析 ,可望促进天然气水合物在全球变化与碳循环中作用的深入认识 .

运聚体系——天然气水合物不均匀性分布的关键控制因素初探

海域天然气水合物的聚集和分布呈现出明显的不均匀性。本文运用"天然气水合物油气系统"的理论和斱法,从墨西哥湾、布莱克海台、水合物脊、南海海槽等国际典型水合物赋存区的稳定条件、气体组分和来源、流体运移、沉积条件四个斱面解剖各区水合物的成藏控制因素。通过分析和对比认识到水合物赋存区的范围相对较小,海底温度和压力可视为均一条件,热成因气和生物成因气均可作为水合物的气体来源,同一个区域内的气体组分相对稳定,但有利沉积体和为含气流体运移提供通道的运移条件,也即"天然气水合物运聚体系"是控制水合物分布的关键因素。南海北部陆坡神狐海域水合物储集于颗粒相对较粗、孔隙空间相对较大沉积体中,而下部的气烟囱和断层极成了神狐海域的含气流体运移通道,这种有利的运聚体系有机结合可能是天然气水合物富集的关键因素。因此,针对水合物储集体的精细沉积学解释和流体运移通道的解剖,可能是南海北部陆坡天然气水合物勘探中需要引起重视的一个斱向。

中海油面向长江以北地区天然气产供储销新体系构建

中国海洋石油集团有限公司(以下简称中海油)在长江以北地区的天然气产供储销体系建设尚处于起步阶段。为了加快进度,根据国家天然气产供储销体系建设的思路,基于中海油在该区产供储销体系的现状,构建了具有中海油特色的天然气产供储销体系。该体系具有以下特点:①布局框架由7大具有中海油典型特色的支柱支撑,体系量化分析结构由12项要素组成,可以系统化地评估企业建设天然气产供储销体系中的总体适应性,逐一有效地识别具体设施的冗余程度或“瓶颈”所在;②以有限度的预期市场目标为导向,以储气设施建设为突破点,以区域“自平衡”为体系核心,以具有一定富裕量的“资源—设施—市场”平衡为建设原则。结论认为:①在长江以北地区,通过“海气+LNG”资源统一协同和“四点、N站、一网”的天然气基础设施布局,可以形成较大规模和互相支撑的天然气年周转、气化外输、储气和调峰能力;②依托于“资源池”的统筹调配和LNG接收站的小时级调峰能力,可以为高波动的用气需求量提供高弹性的供气保障;③在长江以南沿海地区产供储销体系的富裕能力能够直达或商业互换至长江以北地区,依托海上LNG资源的灵活调度和陆上外输管道气的流向调配,可以在更大范围内为长江以北地区天然气产供储销体系建设提供支撑和互济保障。

法国天然气市场价格体系特点及引出的思考

随着国家"西气东输"、"北气南下"及进口LNG工程的实施,管道天然气应用在我国得到了快速发展。伴随着城市公用事业市场化的推进,城市燃气行业也正逐步由国有垄断向市场化过渡,与之相应的政策和制度改革也在向纵深发展。实施科学的用户分类,采取有效的市场营销策略,建立科学的天然气价格体系已经成为燃气企业面临的紧迫任务,也是燃气企业健康、可持续发展的需要。本文通过对法国燃气市场发展、用户分类及管道天然气价格机制现状的分析,提出了我国制定科学合理的天然气价格体系的方法和思路。

天然气—水/盐水体系相平衡计算

准确模拟天然气—水系统的相平衡对于消除油气安全输送隐患具有重要的意义。为此,基于气—水二元体系相平衡的研究成果,给出了3种简单实用的多元气—水体系相平衡求解方法:VPT状态方程法——采用状态方程计算气液相组分逸度;PR状态方程法——采用由实验数据回归拟合得到两套二元交互系数和新型Alpha函数,再分别计算气、液相组分逸度;PR-Henry法——采用状态方程、活度模型和Henry定律计算气液相组分逸度。此外,对于多元气—盐水体系的相平衡,采用Pizter模型计算了溶解盐的影响。数值计算结果表明:3种方法均能够较准确地预测气相含水量和气体在水/盐水中的溶解度,且计算精度能够满足工程要求,但其中以VPT状态方程法的精度为最佳。

天然气烃露点预测研究进展

获取准确的天然气烃露点数据,对发展天然气工业的诸多环节(如天然气开采、加工和管输)都具有重要意义。预测方法可快速提供一定精度范围的天然气烃露点数据,是推动天然气工业发展的一种重要手段。首先,梳理了经验关联式、状态方程、超额吉布斯自由能-状态方程(G^E-EOS)模型3种预测方法的发展及其在烃露点预测领域的应用。其次,通过对不同天然气体系复杂性的分析,提出了以不同的预测模型深入开展不同天然气体系烃露点预测研究的思路,并结合开展的实验工作,指出目前国内常用的烃露点预测模型(PR方程和SRK方程)的平均预测偏差较大(分别为6.7℃、9.2℃),不能准确有效地指导天然气工业的工程设计和装置运行。最后,指出针对不同复杂性的天然气体系,开发不同的预测模型,形成系统化的天然气烃露点研究成果的重要性与迫切性。

国家油气管网公司成立带来天然气市场体系的变化与机遇

作为我国天然气体制改革的重大举措,国家油气管网公司新近正式挂牌成立。国家油气管网公司成立后,我国天然气产业链各环节如何与之适应和发展,天然气产供储销形势和天然气价格机制将发生哪些变化等等,成为行业内外关注的焦点。为此,将国外天然气管道运营体制机制改革的历程和经验与我国天然气体制现状及改革方向相结合,指出我国成立国家油气管网公司具有充分的必然性和基础条件,在此基础上,明晰了国家油气管网公司将重构我国天然气市场体系,使中国天然气市场和产业迎来新的发展机遇期。研究结果表明:(1)国家油气管网公司将从供应侧和需求侧两个方面重构我国天然气市场体系,即以三大基础设施平台共享提升天然气市场供给侧有效供给和以三大市场要素充分竞争提升天然气市场需求侧有效需求;(2)国家油气管网公司成立使中国天然气市场和产业迎来新的发展机遇,包括通过深化供给侧和需求侧改革推动中国天然气产业市场化发展,通过改革优化生产、供应、储备、运输、销售五大环节促进天然气产供储销体系健康协调发展,以及通过聚焦天然气上、中、下游各环节释放天然气全产业链高质量发展的新机遇等。

欧洲天然气定价机制及对我国天然气市场的启示

以俄乌冲突爆发引发欧洲天然气供应危机、欧洲天然气价格和价格体系经历调整为背景,详细介绍了全球天然气贸易定价机制、欧洲天然气定价的演变历史;分析了俄乌冲突对欧洲天然气价格短期和长期的影响;在此基础上,提供了对我国天然气发展的启示和建议。

LNG涨价潮背景下的天然气储备体系建设思考

2018-04,国家发改委、能源局提出加快推进天然气产供储销体系建设的指导意见,旨在补足储气调峰短板,提高冬季用气高峰期间的保障能力。2年来,国内天然气产供储销体系建设已经取得长足的进步,但是2020年冬季又迎来一波LNG疯狂涨价潮,凸显出中国天然气储备体系在应对旺季波峰需求方面仍然存在较大的不足,天然气储备体系建设任重而道远。以2020年入冬以来的LNG价格疯涨现象为出发点,分析涨价潮背后的原因及应对举措。

海洋天然气水合物的地球物理研究(Ⅳ):双似海底反射

由于双似海底反射可望指示一个动态演化的天然气水合物 游离气体系特征,这一重要问题的研究非常有意义.目前在世界上有两个双似海底反射分布区最为典型,一是挪威西部大陆边缘,另一个为东南海海槽大陆边缘.对双BSR的解释,主要有两种,一种是残留BSR,对应古温压条件下天然气水合物稳定带底界的反射,另一种是混合气体水合物沉积的底界反射.阐明双似海底反射层空间分布特征与其成因,建立动态演化的天然气水合物-天然气体系模型,可为深入了解天然气水合物形成机制、分布规律及其地质历史中的演变提供重要的科学基础.

中国能源消费结构调整与天然气产业发展前景

在当今以化石能源为主的背景下,天然气是最清洁低碳的化石能源,是化石能源向新能源过渡的桥梁。中国一次能源消费总量已位居世界第一,消费结构以煤为主,能源效率低、环境污染严重,加快天然气产业发展既是中国实现能源消费结构优化调整的现实选择,也是强化节能减排的迫切需要。为此,全面总结和分析了现阶段中国能源消费特点及面临的挑战,以及天然气在资源潜力、清洁性、高效性、经济性和利用领域等方面的优势,首次阐明了中国天然气发展的三大革命性目标:①天然气在一次能源消费中的比例超过30%;②建成覆盖全国各地、互联互通、高效安全灵活的现代化管网体系和应急调峰体系;③形成以中国为中心的全球天然气人民币体系。提出了实现中国天然气革命的四大战略举措:①充分发挥资源优势,确保供应量快速增长;②加大天然气利用力度,逐步成为全球最大的消费中心;③加快输配系统建设,形成类似公路网、电网分布特点的天然气管网体系;④加强合作,全力推进天然气人民币体系建设。

天然气中H2S的化学成因实验研究

对天然气-CaSO4-水体系进行了恒温实验研究。结果表明,含水条件下天然气与CaSO4在450℃～570℃时可以发生反应,产物主要为H2S、CO2、CaCO3和焦炭。随着反应程度加深,天然气中总烃所占比例呈递减趋势,天然气干燥程度与酸化程度均增大。给出了反应途径通式并进行了热力学分析。热力学计算表明,天然气与CaSO4的反应可自发进行,升高温度对反应有利,长链烷烃比短链烷烃更容易与CaSO4发生反应。本研究对解释天然气中H2S的化学成因提供了理论与实验依据。

2018年我国天然气发展回顾及2019年展望

2018年我国天然气行业延续旺盛的发展势头,并创多项纪录。工业和发电拉动天然气消费增长再创新高,进口量突破千亿立方米跃居全球首位,全年市场呈紧平衡。国内增产创纪录,互联互通效果显著,LNG接收站投产规模历史最高,储气库建设明显提速,产供储销体系建设初见成效,消费旺季平稳度过。居民与非居民气价并轨建立起市场主导的价格机制,LNG接收站公平开放实现"商业化破冰",市场化交易增添新品种,LNG罐箱开创储运新方式,中俄合作再续亚马尔里程碑。展望2019年,良好发展势头有望延续,消费较快增长但增速放缓,进口能力大幅提升但季节性供应压力仍较大。建议完善矿业权竞争性出让制度,实现更大范围的矿权流转;建立健全天然气管网运营机制;进一步明确日调峰责任,探索可操作的储气调峰商业模式;鼓励先行先试,尽快出台调峰气价。

2019年天然气政策和实践回顾及2020年展望

2019年,我国天然气行业稳定发展,消费首次突破3000亿m^3。增储上产态势向好,国内生产明显提速。产供储销体系建设不断推进,储气库探索商业化运营。市场供需趋于宽松,气价水平下降。中俄东线进口通道投产,进口量增速大幅放缓。体制改革取得重要突破,国家油气管网公司成立,对外开放力度加大,矿业权改革“破冰”,城燃监管新规发布,行业整合进行时。展望2020年,在抗疫情和稳经济“两手抓”背景下,天然气需求增长核心动力持续减弱,呈现“前低后高”的季节性特点。进口持续放缓,长贸履约压力加大。国内产量保持增长但低于“十三五”目标。建议加快矿业权改革的配套制度设计;加快构建国家管网运营新机制;加快建立全产业链监管规则;完善价格形成机制;加强政策引导,稳定发展预期。

珠三角城市群液化天然气多式联运研究

围绕珠三角城市群的液化天然气物流运输体系现状及存在问题,提出液化天然气罐式集装箱多式联运模式,以国内外发展现状阐述其可行性、可靠性及经济性,并提出相应的发展措施与建议,可为广东省政府及能源企业制定相关政策和对策提供参考。