热盐水开采天然气水合物的热力学评价

【摘要】：将多孔介质中天然气水合物在热力作用下的分解过程看作一个移动边界问题,在求解等温边界条件下水合物地层中分解区和未分解区(水合物区)温度场的基础上,推导出热力法开采水合物过程中开采热效率(用于水合物分解的热量与输入热量之比)和能量效率(开采所得甲烷气体的总热值与输入能量之比)的解析表达式.在相同水合物地层条件下,对比注入热盐水(采用NaCl溶液)和热水两种开采方法,得出热盐水中盐的浓度(简称盐度)对开采热效率等的影响.计算结果表明,采用热盐水开采热效率一般在40%~70%.在开采温度300~450K、盐度0~15%的条件下,热力法开采水合物的能量效率在7·4%~11·3%之间. 【作者单位】： 中国科学院广州能源研究所天然气水合物研究中心 中国科学院广州能源研究所天然气水合物研究中心 中国科学院广州能源研究所天然气水合物研究中心 中国科学院广州能源研究所天然气水合物研究中心 中国科学院广州能源研究所天然气水合物研究中心
【关键词】： 天然气水合物 热盐水 热效率 能量效率
【基金】：中国科学院重大方向性项目(KGCX2-SW-309) 中国科学院引进国外杰出人才基金项目.
【分类号】：TE37
【正文快照】： 引言气体水合物是一种笼形结晶化合物,其外形如冰雪状,通常呈白色,遇火即可燃烧,俗称“可燃冰”.天然气水合物广泛地存在于冻土地带和海洋底层,其含量估计在2000万亿立方米,相当于全球已知矿物含量(石油、煤、天然气)的2倍[1-2],因而是一种重要的潜在资源.由于天然气水合物是

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