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青岛建立天然气水合物实验测试技术体系

2015-06-11 10:21:27   来源:中国国土资源报

目前,还没有经济有效的获取天然气水合物的手段,实验测试技术是重要方法,中国地质调查局青岛海洋地质研究所科研人员以大型高新仪器为基础,建立了系统的天然气水合物实验测试技术体系。

  目前,还没有经济有效的获取天然气水合物的手段,实验测试技术是重要方法,中国地质调查局青岛海洋地质研究所科研人员以大型高新仪器为基础,建立了系统的天然气水合物实验测试技术体系,具备了针对不同研究需要的分析测试能力,将为天然气水合物勘探、开发提供强有力的技术支撑。

  刘昌岭、孟庆国等人通过研发、引进和技术集成,研制了特殊的实验装置,系统地开展了天然气水合物测试技术研究,建立了系统的实验测试技术与方法。针对不同的研究对象,采用不同的实验测试技术,获取了不同研究需要的特定参数信息,包括天然气水合物的结构类型、笼占有率、气体组成、形态学、赋存状态、微观动力学过程等基本信息,已成功应用到天然气水合物的相关研究中。


主要技术成果如下:

  一是建立了天然气水合物晶体分析技术方法。建立了粉末X射线衍射实验测试技术,可测定水合物晶体的晶胞参数,从而判别水合物的结构类型(I型、n型或h型等)。


  二是建立了天然气水合物谱学分析技术方法。建立了激光拉曼光谱和固体核磁共振实验测试技术,可提供客体种类及笼占有率、水合指数等参数。如果是甲烷水合物等简单水合物,还可判断水合物的结构类型。建立了核磁共振成像和拉曼成像技术,可对天然气水合物生成/分解微观过程进行直接观测,准确捕捉到水合物在生成与分解过程中微观结构的变化,对水合物的相关理论研究有重要意义。


  三是建立了天然气水合物晶体微观形态学分析技术方法。通过研制专用装置建立了X-CT技术,可直接观测沉积物中水合物的赋存状态。无论其测试分辨率,还是灰度识别方法都领先于国际上的同类技术,实现了对水合物与气、水及沉积物颗粒边界的准确划分,形象地阐明了水合物在沉积物孔隙内的生长、聚集和分布特征,对天然气水合物成藏微观动力学机理研究具有重要的科学意义。建立了低温扫描电镜实验测试技术,能够观测到天然气水合物晶体表面形态,对于研究不同条件下水合物表面形态学具有重要意义。


  四是建立了天然气水合物地球化学分析技术方法。建立了一套完整的天然气水合物气体组成的分析测试方法,包括水合物样品的气体分解与收集方法、气体成分与同位素组成的测定等。该技术已成功应用到我国在海域和陆域天然气水合物样品的气体组成、气源与结构信息的研究中。建立了水合物样品气水比测定法,能够提供不同样品中的气水比,对水合物样品含气量评价具有重要意义。


  五是建立了天然气水合物热学分析技术方法。研发了高压差示扫描量热仪实验测试技术,可在高压环境下在线测量水合物的热力学数据,确定不同条件下水合物的相平衡曲线。另外,通过对反应进行在线监测,可了解天然气水合物生成/分解微观过程,对水合物的相关理论研究具有重要意义。


  据悉,该技术体系可广泛地应用于我国海域和陆域钻获的天然气水合物样品中,提供丰富、准确的分析测试信息。天然气水合物实验测试技术体系的建立,将大大推动我国天然气水合物研究的不断深入,为我国深入、系统地开展天然气水合物研究提供了技术支撑。


原标题:天然气水合物实验测试技术体系建立


(责任编辑:冯晓雯)

标签: 天然气水合物可燃冰可燃冰勘探

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