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完成单位:国家地质实验测试中心 中国地质调查局油气资源调查中心
负责人:饶竹
参加人员:饶竹 刘晨 赵省民 邓坚 张晶 李松 杨峰 贾静 佟柏龄 杨志鹏 等
汇报人:饶竹
项目来源: 中国地质调查局国家海洋地质专项
主要进展
天然气水合物是一种规模巨大、能量密度高的潜在新型能源,广泛分布于海底沉积物和陆上永久冻土带。烃类和非烃类的组成与含量是天然气水合物勘查和研究的重要技术指标。然而我国在陆域永久冻土带天然气水合物现场快速检测领域尚属空白。
为满足永久冻土带天然气水合物钻探现场快速检测之急需,项目开展了钻探现场岩心解吸气、岩屑气、井口游离气、水溶烃等分析技术的系统研究,自主成功研制出岩心解吸气采集存储装置、岩屑气收集装置、水溶烃脱气装置等一系列现场快速检测的关键设备和技术,解决了现场岩心解吸气脱附、岩屑气收集、井口游离气检测、水溶烃提取等分析技术难题,建立了岩心解吸气、岩屑气、井口游离气、水溶烃等分析技术系列分析方法,并取得了10项国家实用新型专利,其中“一种天然气水合物钻探现场岩心气体采集系统”荣获第十六届国家知识产权局专利优秀奖。
岩心钻机大多以岩心勘探为目的,需要取心,而石油钻机以油气勘探为目的,一般不取心,因此二者在工作原理和工作方式上是有差异的。项目以引进的上海神开石油仪器有限公司新型气测录井技术为基础,通过对地质钻机传感系统和软件控制系统全面改进,攻克石油气测录井硬件、软件无法与地质钻机对接的难题,最终实现了地质钻机既能岩心取心又能自动、快速、准确地获得实时井深、钻时等地质参数,真达到了地质钻进过程中更灵敏、更准确地对全烃、烃类等气体实时监测的目的。特别的是监测系统还采用了当前先进的快速色谱技术使 C1~C5烃类气体分析周期由常规的5~6分钟降至30秒,烃类检测组分由C1~C5扩展到C1~C8,不仅大幅提高了烃类气体异常层段判断的分辨率和钻进过程的准确预警能力,还拓展了目标物研究范围,该项技术达到了当前国际先进水平。
建立的集岩心解吸气、岩屑气、井口游离气、水溶烃以及泥浆在线实时监测等陆域天然气水合物钻探气体现场快速检测综合技术已成功应用于东北漠河永久冻土带天然气水合物钻探;同时方法还应用于祁连山木里、青藏高原羌塘等地区天然气水合物调查以及煤层气、页岩气开采地下水污染的研究,有力地支撑了地质调查和环境保护工作,促进了野外现场气体快速检测技术的发展。