天然气水合物是一种高效清洁的新能源,分布广、规模大,势必成为未来的主流能源。在当前能源紧缺和环境问题日益突出的影响下,世界各国都对潜力巨大的天然气水合物产生了浓厚兴趣。文章对全球主要国家的天然气水合物研究进展进行阐述,并提出:对我国天然气水合物重点目标区加大研究力度;加大海域和陆域天然气水合物的资源调查力度,寻找更多可供试采的水合物矿区;与国际接轨,加强国际合作;考虑经济问题,以期实现低成本、高效率的开发模式;把环境安全放在突出位置,尽可能避免水合物开采带来的环境及地质灾害问题等建议。以期能为未来我国天然气水合物的勘查试采工作提供有益帮助。

在海底的沉积物或冻土中,赋存有大量的天然气水合物,这是一种适于未来开发利用的能源,具有优质、洁净、资源量大等优势。由于开采对象的复杂性,在世界范围内,开采技术整体上尚无成熟配套,面临着单井产量低、连续时间短、经济效益差等缺陷,因此需要针对天然气水合物储层研究高效开采的工艺方法。本研究针对有一定渗流能力的水合物储层,提出了一种采用直井井组细分层压裂注热水开采的工艺技术:(1)依据地质资料,对目标储层布置直井井组,直井分为注水井与生产井,通过井组注入热水开采提高采收率;(2)采用套管射孔完井,套管内下入筛管防砂;(3)对注水井进行不加砂细分层压裂,采出井不压裂;(4)至生产效果变差时,开始通过注水井注入热水激发,从生产井生产天然气;(5)采用海水源热泵技术提供热水,就地取材,经济高效;(6)对采出井进行注入固结剂作业,采用系统防砂技术;(7)建立数学模型进行模拟,结果表明,细分层压裂注热水开发方案能大幅提高产量。该工艺能够提高储层的加热效率与受热体积,减少出砂的可能性,大幅提高储层生产天然气的产量与持续时间,进而提高经济效益。

随着我国经济的发展，天然气作为清洁能源在一次能源中的占比逐年上升，我国也建成了西气东输、中俄东线、川气东送等一系列高压力、大口径、长距离的输送管道。天然气管输过程中水合物的流动保障问题不容忽视，水合物一旦生成将对多相流动和传热特性造成影响，产生节流效应，增大压降，造成管道及设备堵塞，影响管存及管输量。

天然气水合物在岩石矿物表面的粘附力学特性是影响水合物在沉积层中运移的重要因素，对水合物安全高效开采具有重要意义。本文构建了可视化开放式水合物沉积强度测试装置，直接测试岩石矿物表面形成的水合物沉积层的粘附强度，并对过冷度、退火时间、壁面粗糙度等影响因素展开研究，探索其影响规律。研究结果表明退火时间通过影响水合物转化率来影响水合物粘附强度，在较高的过冷度下水合物沉积层可以在较短的时间内达到较高的水合物转化率，从而产生较高的粘附强度。亲水性岩石表面粗糙度越大，嵌入壁面微结构中的水合物越多，导致水合物粘附强度越大。

本文主要针对出现天然气水合物的原因进行了阐述，同时提出了应对天然气水合物的防治措施和应急处理方案。 　

天然气在集输过程中，水合物的形成及抑制是不可回避的问题。本文依托XX气田井场成熟集输工艺，先从水套炉加热方法入手，借助HYSYS模拟软件，阐述了该法工艺及加热炉功率的计算过程。紧接着，又对水合物抑制法的机理、种类及当前天然气新型抑制剂的应用技术进展进行了介绍。最后，简要介绍了原料天然气脱水的方法，并得出相关结论。

随着对水合物室内研究的不断深入，以及试采工程的广泛开展，形成多种具备理论和技术可行性的天然气水合物清洁开采技术。但这些技术尚处于理论或实验室研究阶段，受能耗高、工艺烦琐、装置复杂等制约，与现场应用需求仍有较大差距。因此，与太阳能、风能、潮汐能、地热等新能源结合，建立现场能量补偿体系，同时针对天然气水合物开采技术和现有开采技术的异同开展研究，借助现有的成熟开采技术优化天然气水合物开采的工艺和装置，加强对天然气水合物形成机理方面的研究，将成为天然气水合物规模化、商业化开采的研究重点。