當(dāng)前位置: 首頁(yè) > 新聞 > 深度閱讀

對(duì)“自來(lái)水能點(diǎn)燃 這場(chǎng)鬧劇誰(shuí)的鍋?”的解釋

中國(guó)電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2020-12-07 10:02:34  作者:龐名立

  從“自來(lái)水能點(diǎn)燃 這場(chǎng)鬧劇誰(shuí)的鍋?”一文的表述,從甲烷-水-壓力-溫度關(guān)系來(lái)看,就是天然氣溶入地下水形成水溶性天然氣(不是摻混),然后隨自來(lái)水抽到地面,釋放出可點(diǎn)燃的天然氣。這場(chǎng)鬧劇是中國(guó)首次發(fā)現(xiàn)水溶性天然氣,鍋原來(lái)是聚寶盆。

  水溶性天然氣是非常規(guī)天然氣的一種。美國(guó)每年都會(huì)報(bào)告多起自來(lái)水可燃事件。美國(guó)科學(xué)院此前發(fā)布的一份報(bào)告指出,自來(lái)水中含有的甲烷是其可以燃燒原因,這些甲烷來(lái)自頁(yè)巖氣開采。頁(yè)巖氣開采散入水相生成水溶性天然氣,隨水進(jìn)入自來(lái)水管。

  好在可以在網(wǎng)絡(luò)上查到一份可靠的工業(yè)開采資料,日本有家奇葩的天然氣公司就是靠像“四營(yíng)屯可燃的自來(lái)水”這類水來(lái)吃了幾十年的飯,在上世紀(jì)40年代就開始經(jīng)營(yíng)了。這家公司叫做“關(guān)東天然氣開發(fā)株式會(huì)社(Kanto Natural Gas Development Co. Ltd.)”,在日本關(guān)東地區(qū)從事水溶性天然氣的開發(fā)、生產(chǎn)和分配,除了一般天然氣的利用外,還大搞副業(yè),從事氣田水提碘等鹵水的處理,使得日本碘生產(chǎn)量占世界總量的50%。

  關(guān)東天然氣開發(fā)株式會(huì)社開發(fā)南關(guān)東氣田(Southern Kanto gas field)是含有水溶性天然氣的沉積盆地,延伸到千葉、茨城、埼玉、神奈川等轄區(qū)和東京大都會(huì),覆蓋面積達(dá)4300平方公里。氣田中的天然氣溶解在地層含砂和泥漿的裂縫水中,積累在上新世晚第三紀(jì)和第四更新世的海底砂巖和泥巖中,厚度約10米。南關(guān)東氣田估計(jì)可采儲(chǔ)量為3500億立方米。南關(guān)東氣田產(chǎn)生的天然氣其甲烷高達(dá)99%左右,幾乎不含一氧化碳或硫,并且發(fā)熱量高,惠及于55萬(wàn)戶家庭。

  本文不是介紹日本水溶性天然氣的開采,詳細(xì)報(bào)告請(qǐng)參見【http://www.gasukai.co.jp】。

  水溶性天然氣(gas dissolved in water)簡(jiǎn)稱“水溶氣”。指地層壓力大于飽和壓力的條件下,以溶解狀態(tài)存在于地下水中的天然氣,是一種非常規(guī)天然氣。

  與液態(tài)石油相比較,天然氣在地層水中有更高的溶解度,頗有點(diǎn)像“蛇吞象”??扇急蛇_(dá)到每噸水跟162立方米天然氣結(jié)合,水溶性天然氣比可燃冰少,但數(shù)量也可觀。地下水的溶解氣量取決于天然氣的壓力、水的溫度和含鹽量。當(dāng)這種地下水到達(dá)地表后,隨著壓力降低,溶解氣鼓泡產(chǎn)出。

  水溶性天然氣可分為:

 ?、?低壓水溶性天然氣:每噸水中溶解幾立方米天然氣,不具有開采價(jià)值;

 ?、?高壓水溶性天然氣:每噸水中可溶解幾十至數(shù)百立方米天然氣,具有開采價(jià)值。

  這種尚未被充分開發(fā)的天然氣資源,在全世界分布很廣,潛在資源很大。儲(chǔ)集層為海相或?yàn)a湖相,伴生的鹵水可含有較多的碘化物。水溶性天然氣藏在日本開采最多,歷史也最長(zhǎng)。在日本南關(guān)東氣田甚至可以從水溶性天然氣的氣田水中提取碘。

  甲烷水合物的壓力-溫度相圖(methane hydrate pressure-temperature phase)是表示甲烷水合物在平衡條件下的溫度-壓力-組分之間的幾何圖形。

  水溶性天然氣實(shí)際上是形成可燃冰(天然氣水合物)的前身,形成水溶氣要滿足三個(gè)條件:

 ?、?有甲烷氣源,無(wú)論是生物氣或者是熱成因氣。

  ⑵ 壓力要足夠大。在0℃時(shí),只需要30atm就可形成水合物。海深每增加10m,壓力就增大1atm,因此海深300m就可達(dá)到30atm。海越深壓力越大,天然氣水合物或水溶氣就越穩(wěn)定。(1MPa=1000kPa=9.8 atm)

 ?、?溫度不能太高。海底溫度在2~4℃,水溶氣或天然氣水合物就可形成,溫度越低,越容易形成,在4℃形成水合物必須有50個(gè)以上的大氣壓。但高于20℃就分解。

  從甲烷-壓力-溫度關(guān)系圖可以看出,在甲烷水合物穩(wěn)定區(qū)內(nèi),只要加熱或者壓力降低就會(huì)有天然氣溢出。趙圈河鎮(zhèn)的二號(hào)水井,水源深度1380米,就有可能在地層下形成甲烷(天然氣)水合物。當(dāng)水抽出地面后,壓力驟降,天然氣立即游離出來(lái),氣-水分離,點(diǎn)火即燃。

  居民買水,實(shí)際上賣了水和溶入水中的水溶氣,當(dāng)然不合理。如果將一定體積的含水溶氣的自來(lái)水釋放天然氣后再測(cè)定水的體積,就可以得出水溶入了多少天然氣。

  從以上分析可以得出:

 ?、?盤錦位于遼河油田是富產(chǎn)油氣區(qū),地層有天然氣溶入水中形成水溶氣是自然過(guò)程。

 ?、?趙圈河鎮(zhèn)的二號(hào)水井供應(yīng)自來(lái)水就是富含水溶氣的自來(lái)水。這種自來(lái)水抽到地面后,大體積的水溶氣自動(dòng)快速逸出后。如果逸出的天然氣在空氣中濃度達(dá)到15%以上時(shí),遇明火即可發(fā)生爆炸,發(fā)生人身傷害或住房爆燃事故。

 ?、?從趙圈河鎮(zhèn)的二號(hào)水井冒出的火苗來(lái)看,估計(jì)是高壓水溶性天然氣,有商業(yè)價(jià)值。

 ?、?這種自來(lái)水值錢的還有逸出的天然氣,怎么回收,怎么銷售,當(dāng)然不在本文討論的范圍,您就發(fā)揮您的才智了。

  非常規(guī)天然氣儲(chǔ)量極為豐富,但開采成本很高;這種水溶性天然氣開采就成本低得多了。在可燃冰穩(wěn)定區(qū),其實(shí)是冰狀和液體狀的天然氣水合物混合的,當(dāng)抽出液體狀的水溶氣時(shí),為了達(dá)到平衡,冰狀的可燃冰會(huì)向水溶氣過(guò)渡。

  對(duì)非常規(guī)天然氣的儲(chǔ)量都有個(gè)估算,如可燃冰儲(chǔ)量大致是化石燃料的兩倍,可是對(duì)水溶氣卻沒(méi)有估算,也沒(méi)有工作經(jīng)驗(yàn),真是個(gè)空白。

評(píng)論

用戶名:   匿名發(fā)表  
密碼:  
驗(yàn)證碼:
最新評(píng)論0

相關(guān)閱讀

2020年中國(guó)天然氣現(xiàn)況報(bào)告: 2、天然氣進(jìn)口量

2020年中國(guó)天然氣現(xiàn)況報(bào)告: 2、天然氣進(jìn)口量

本報(bào)告用數(shù)據(jù)說(shuō)明我國(guó)天然氣現(xiàn)況,并以世界或有關(guān)國(guó)家比較,必要時(shí)加以詮釋,以期讀者知悉我國(guó)天然氣發(fā)展?fàn)顩r。
2020年中國(guó)天然氣現(xiàn)況報(bào)告:1、儲(chǔ)量 產(chǎn)量 消費(fèi)

2020年中國(guó)天然氣現(xiàn)況報(bào)告:1、儲(chǔ)量 產(chǎn)量 消費(fèi)

天然氣(Natural Gas)是指在地表以下、孔隙性地層中、天然存在的烴類和非烴類混合物。從狹義來(lái)說(shuō),天然氣指按常規(guī)鉆井方式得到的天然氣。這種天然氣在組分上以烴類為主,并含有一定的非烴類組分的氣體。

華能總投資50億元的天然氣發(fā)電項(xiàng)目正式簽約落戶龍門

11月18日,總投資50億元的天然氣發(fā)電項(xiàng)目正式簽約落戶龍門。龍門縣委書記陳偉良,縣委副書記、縣長(zhǎng)段致輝,縣委常委、常務(wù)副縣長(zhǎng)葉育強(qiáng),副縣長(zhǎng)魏燕雄,以及中國(guó)華能集團(tuán)南方分公司負(fù)責(zé)人等出席項(xiàng)目簽約儀式。
重大利好!電力石油化工天然氣行業(yè)準(zhǔn)入全放寬

重大利好!電力石油化工天然氣行業(yè)準(zhǔn)入全放寬

日前國(guó)家發(fā)展改革委、科技部、工信部、財(cái)政部、人社部、人民銀行六部委,聯(lián)合發(fā)布支持民營(yíng)企業(yè)的重磅利好政策——《關(guān)于支持民營(yíng)企業(yè)加快改革發(fā)展與轉(zhuǎn)型升級(jí)的實(shí)施意見》。

供暖季將至 煤炭天然氣價(jià)格“思漲”

以往每逢供暖季來(lái)臨,煤、氣價(jià)格常常出現(xiàn)一波多頭行情。業(yè)內(nèi)人士表示,綜合來(lái)看,天然氣、焦煤、焦炭基本面供需格局偏緊張,行情維持震蕩偏強(qiáng)概率較大;受主產(chǎn)區(qū)增產(chǎn)等因素影響,動(dòng)力煤價(jià)格近期回落,但受調(diào)控政策影響,預(yù)計(jì)今年供應(yīng)偏緊局面會(huì)有所緩解。

全球天然氣發(fā)電現(xiàn)狀與展望

2018年,全球氣電裝機(jī)18億千瓦,占全球電源裝機(jī)的四分之一,其中北美、中東氣電裝機(jī)占比較高。北美氣電在21世紀(jì)初取代煤電成為第一大電源品種,2018年裝機(jī)占比高達(dá)41.2%。歐洲發(fā)電裝機(jī)結(jié)構(gòu)較為均衡,氣電裝機(jī)占比為27.9%。中東發(fā)電以氣為主,2018年燃?xì)獍l(fā)電裝機(jī)占66.4%。

山西推進(jìn)省屬燃?xì)馄髽I(yè)整合重組

9月24日晚間,山西省上市公司藍(lán)焰控股和國(guó)新能源發(fā)布公告稱,收到各自控股股東轉(zhuǎn)發(fā)的《關(guān)于省屬燃?xì)馄髽I(yè)整合重組有關(guān)事宜的通知》,山西省將省屬燃?xì)馄髽I(yè)整合重組,組建華新燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司;以山西省國(guó)新能源發(fā)展集團(tuán)有限公司控股上市公司國(guó)新能源為整合主體,通過(guò)市場(chǎng)化方式整合其他省屬和民營(yíng)管網(wǎng)公司。

天然氣全國(guó)一張網(wǎng)邁出第一步

9月24日,國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)與廣東省政府在北京簽署了《關(guān)于廣東省天然氣管網(wǎng)體制改革戰(zhàn)略合作協(xié)議》。廣東省省長(zhǎng)馬興瑞,國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)董事長(zhǎng)、黨組書記張偉出席簽約儀式。廣東省常務(wù)副省長(zhǎng)林克慶,國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)總經(jīng)理、黨組副書記侯啟軍分別代表雙方簽約。

《中國(guó)天然氣發(fā)展報(bào)告(2020)》

受主辦方國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所、國(guó)家能源局石油天然氣司、自然資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心邀請(qǐng),對(duì)即將發(fā)布的《中國(guó)天然氣發(fā)展報(bào)告(2020)》進(jìn)行解讀。
東莞立沙島天然氣熱電冷聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目建成投產(chǎn)

東莞立沙島天然氣熱電冷聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目建成投產(chǎn)

9月9日13時(shí)18分,由中國(guó)能建總承包建設(shè)的中電新能源東莞市虎門港立沙島2×200兆瓦級(jí)天然氣熱電冷聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目第二套機(jī)組,通過(guò)72+24小時(shí)可靠性運(yùn)行,兩套機(jī)組全面建成投產(chǎn)。