甲烷水合物研究-Chemyx高壓柱塞泵/驅替泵

甲烷水合物研究-Chemyx高壓柱塞泵/驅替泵

01 概述

甲烷水合物由封存在水分子晶體晶格內的甲烷(天然氣)組成,存在于海底下的沉積物中,當暴露在大氣中時可以被釋放出來。甲烷水合物因其獨特的物理特性也被稱為“可燃冰”,是一種潛在的、相對清潔的能源,可以為我們不斷增長的能源需求提供解決方案。

根據美國地質調查局的數據,全球甲烷水合物的有機碳含量為1040億噸,大約是所有化石燃料總碳含量的兩倍。

每一個體積的水合物可以包含超過160體積的甲烷氣體。如果收集這些水合物,全球可能有多達20000萬億立方米,而全球剩余的常規天然氣儲量僅為250萬億立方米。

通過加熱從冰中釋放出的甲烷

02 形成

甲烷水合物是在特定的溫度和壓力條件下形成的,在這些條件下細菌從積累的有機遺骸中產生甲烷,沉積物迅速收集,保護遺骸不被氧化。

甲烷水合物的形成條件

03 全球潛在的水合物集中地

甲烷水合物可以在世界上大部分大陸和一些永久凍土地區的近海被發現,如加拿大和俄羅斯,那里存在特定的溫度和壓力。

僅在加拿大,估計就有500萬億立方米的甲烷水合物,主要位于北極圈上方的博福特-麥肯齊地區。該油田含有世界上濃度最高的天然氣水合物之一,研究表明水合物中的天然氣回收是可能的。位于日本近海的南開海槽中也發現了甲烷水合物,那里至少存有1.1兆立方公尺(40兆立方英尺)的存儲量。

04 初步研究

雖然潛在的好處是巨大的,但也有許多問題需要克服,比如如何回收水合物并從中提取甲烷。目前,日本、加拿大和美國正在進行相關研究,以解決這些重要的問題:

*甲烷水合物是如何形成?

*水合物儲層中的相飽和度和由此產生的流體流動是什么?

*全球可回收的甲烷總量是多少?

*如何以安全、經濟有效的方式收獲這種氣體?

*采集和使用甲烷水合物對環境有什么影響?

05 試驗研究

目前對甲烷水合物提取的研究,需要在實驗室模擬現場條件。需要研究更直接的數據,包括確定可燃冰內的水合物分布、含水合物的沉積物傳遞壓力-溫度影響的能力、相對滲透力、水合物儲層中的相飽和度和由此產生的流體流動,以及地下的甲烷產量和遷移速率。

06 Chemyx高壓柱塞泵

Chemyx高壓柱塞泵可用于實驗,通過精確控制流體體積、流量和壓力來確定巖心的相或相對滲透率。它們可用于液體輸送、圍壓和壓力調節。

圖3顯示了兩套連續流動泵,一對用于接收,一對用于輸送。接收泵設置為恒壓模式,填充后排放到廢液瓶。泵之間的切換是無脈沖的,從而最大限度地減少壓力波動。


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