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微波作用下天然气水合物分解的研究进展及应用前景

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2．3利用微波加热开采天然水合物

对从气体水合物中提取天然气的方法目前主要分有三类，分别为：热激发法、化学试剂法、减压法。其中热激发法主要是将蒸汽、热水、热盐水或其它热流体从地面泵入水合物地层，也可采用开采重油时使用的火驱法或利用钻柱加热器，总之只要能促使温度上升达到水合物分解的方法都可称为热激发法。热开采技术的主要不足是会造成大量的热损失，效率很低。特别是在永久冻土区，既使利用绝热管道，永冻层也会降低传递给储集层的有效热量。

近年来人们为了提高热激发法的效率采用井下装置加热技术，井下电磁加热方法就是其中之一。实践证明电磁加热法是一种比常规开采技术更为有效的方法，其在开采重油方面已显示出它的有效性。这种方法就是在垂直（或水平）井中沿井的延伸方向在紧邻水合物带的上下（或水合物层内）放入不同的电极，再通以交变电流使其生热直接对储层进行加热。储层受热后压力降低，通过膨胀产生气体。而在电磁加热的方法中，选用微波加热将是最有效的方法，使用此方法时可直接将微波发生器至于井下，利用仪器自身重力使发生器紧贴水合物层，这样效果将更好，发生器可加驱动装置，使其在井下自由移动，这种方法可适合于开采各型天然气水合物资源，而化学试剂法不适合于开采海洋型天然气水合物，各种激发方式比较见表1。

当然，单单采用某一种方法来开采天然气水合物是不经济的，只有结合不同方法的优点才能达到对水合物的有效开采。若将降压法和热开采技术结合使用将会展现出诱人的前景，即：用热激发法分解气水合物，而用降压法提取游离气体。

 

表1 各种激发方式比较



             





 

激发方式



优   点

缺 点


 

化学试剂



方法简单，使用方便

费用昂贵，作用缓慢，不宜在开采大洋水合物使用


 

减压法



不需要昂贵的连续激发，成本低

作用缓慢，效率低


                                                                                                                           加注热水



作用速度较快

是会造成大量的热损失，效率很低。特别是在永久冻土区，既使利用绝热管道，永冻层也会降低传递给储集层的有效热量。


 

电磁加热



作用速度快
 

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