中國石油大學經(jīng)過五年攻關,開發(fā)研制的天然氣水合物(NGH)生成與開發(fā)模擬實驗技術于2007年12月初獲得成功。在實驗室條件下,科研人員已將甲烷成功合成為NGH,滿足了目前我國NGH實驗研究的多項需求,同時為今后的工業(yè)化開采、運輸積累了大量實驗數(shù)據(jù),使中國成為繼日本、美國和俄國之后,第四個對NGH進行研究開發(fā)的國家。
最新調查表明,目前世界上已發(fā)現(xiàn)的“可燃冰”分布區(qū)多達116處。從1999年開始,我國地質調查局組織有關單位,在南海海域某區(qū)首次開展“可燃冰”資源調查,發(fā)現(xiàn)NGH分布面積約8000多平方千米??辈楣浪惚砻?,南海海域NGH資源量約為700億噸,相當于目前我國石油、天然氣資源量的50%。在我國的東海陸坡海域也有類似重大發(fā)現(xiàn),并正在醞釀準備2015年左右進入水合物的試開采階段。
作為能源消費大國,我國高度重視對天然氣水合物開采技術的研究,將NGH列入國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的重大課題,已啟動了8.2億元的研究資金。中國石油大學成立天然氣水合物研究中心,獲得了國家“863”項目“天然氣水合物成藏條件實驗模擬技術”的主持權。
在此背景下,有關科研機構急需擁有自主開發(fā)的模擬實驗系統(tǒng)。中國石油大學儀器儀表研究所與中科院廣州能源研究所、黑龍江科技學院等單位合作,連續(xù)研發(fā)了NGH生成與開發(fā)模擬實驗技術和多套相關儀器設備系統(tǒng),包括一維長管開采模擬實驗系統(tǒng),二維平板開采模擬實驗系統(tǒng),三維開采模擬實驗系統(tǒng),天然氣低溫儲存和輸送實驗系統(tǒng),以及多孔介質中NGH熱動力學模擬實驗裝置等。
應用該模擬實驗技術與設備,在實驗室反應釜內高壓低溫條件下,已成功合成天然氣水合物。該套系統(tǒng)體現(xiàn)三個特點,一是可視化程度高,能直接看見NGH的生長過程,可用光、聲、電多種檢測方法探測NGH的形成和分解;二是測試精度高,能清楚測出NGH形成和分解的壓力和溫度;三是自動化程度高,實驗中的數(shù)據(jù)采集與處理、圖像采集均由計算機控制完成。