印度天然气水合物研究开发概况
由于天然气供需矛盾的加剧,加之进口天然气价格的相对昂贵,印度加速了天然气水合物研究开发的步伐。根据近年来初步海上调查,印度东、西近海海域确实存在天然气水合物地震反射层。国际上天然气水合物研究开发的步伐正在加快。为此,印度政府在九十年代初组织了研究开发活动,成立了一个由技术顾问、开采指导专家组成的专家委员会,负责拟订研究开发计划,开展了相应的海上调查工作。
一、初步调查研究工作
根据专家委员会提出的研究开发计划,建立了包括地质学家、工程师组成的工作组。在已有的地质、地球化学和地震资料的基础上,对印度大陆架内开展天然气水合物初步调查。开展的工作主要包括:
1、根据已有的地质、地球化学和地震资料,编写了一份综合性报告,选取了具有远景的天然气水合物靶区。
2、在印度东、西近海域对应于“天然气水合物稳定带”的水域内确定了海底模拟反射层特征。
3、对天然气水合物资源量进行评估,并对印度大陆架内天然气水合物中气资源量进行了排序。包括天然气资源(有机碳和微生物资源量)的评估碳氢化合物生成与圈闭时间;有效气体运动概率的评估;对含天然气水合物多孔性岩石产状概率及潜在储层相的评估。由于所持的乐观或保守态度不同,评估资源量差别非常大,但无论如何与传统天然气资源量相比,天然气水合物资源量的绝对规模是非常大的。
4、制定商业性开采天然气水合物的必要步骤,包括:根据已有地质、地球物理资源编制天然气水合物分布图;圈定大陆架内天然气水合物远景区;开展地震调查,选择3~5个远景区进行勘探;进行地层划分并确定含天然气水合物层位(岩芯钻进和记录);试打3~5口测井;对天然气水合物储层进行模拟研究;对开发计划的各阶段进行技术经济评价;深水生产系统和管线的设计。
二、关于天然气水合物定量解释需要的技术问题
除了常规的地质沉积(物源、厚度、速率)、地球化学(有机物质含量、间隙水盐度、地热梯度)、构造特征(水深测量、构造类型)和地球物理(地壳反射)研究外,还特别需要加强二维地震(2DES)、高分辨率地震(HRS)、浅拖侧扫描仪(STP)海底下侧扫仪(SBP)的研究。在天然气水合物远景区进行三维(3D)高分辨率地震调查、深拖阵列地球物理调查、水听仪和地质测声仪的调查等。
为了确定岩层中天然气水合物的含量或孔隙体积、反射层以下是否存在游离气带及其渗透性等,需要引进“地震波反演技术”,它能提供在反射层以上或以下的详细波速特征。这种技术是朝着量化反射层之上沉积物中现存的天然气水合物和反射层之下的游离按需分配渗透性迈出的重要一步。
三、有关深水开发工艺问题
对天然气水合物的开采,要进行开发成本的技术经济评价,包括钻井(垂直井和水平井)、水下生产系统、水下近岸设施、操作与维持水处理和气处理系统等成本评估。
深水开发技术及工艺(水下生产系统的设计、生产与安装)在整个开发过程中必须得到保证,并选择可靠的生产技术。此外,为防止生产过程中可能产生气体突然释放而造成环境危害、温室效应等,事前应加强天然气水合物的热动力相行为的研究。
目前开采技术方法主要有:
1、减压法
2、热注入法(包括:原位燃烧法、蒸汽均持续注入法、热水淹没法)
3、抑制剂注射法(甲醇法、其它化学物质法)。
四、投资的保证
考虑到天然气水合物开发的高风险和高回报特点,印度1996至2000年天然气水合物研究开发计划的实施经费由国家投资5600万美元,用于开发前期的调查研究,选择有远景的区域进行钻探,为商业性开采作好准备。
摘自《国际海底区域资源开发战略研究报告》