海洋天然氣水合物保溫保壓取樣工具對比研究

劉協魯，趙義，劉海龍，阮海龍，陳云龍，沈立娜，吳海霞，梁秋平

(北京探礦工程研究所，北京 100083)

0 引言

作為一種高度壓縮的新型清潔環保能源，天然氣水合物主要被發現于深海和永久凍土帶的淺地層中。目前世界各國均爭相開展天然氣水合物勘查評價工作，中國、美國、日本均進行了海域天然氣水合物試采工作，獲取了大量的參數，以期早日實現商業開采。作為天然氣水合物勘查評價的一項關鍵技術，保溫保壓取樣是識別、獲取水合物最直接有效的手段。得益于ODP、DSDP等計劃的實施，美國、日本、歐盟等國家對天然氣水合物保溫保壓取樣工具的研究起步較早，通過在實踐應用中不斷完善，已發展出多種類型的天然氣水合物保溫保壓取樣工具，并成功應用于世界各地的天然氣水合物鉆探取樣工作中。前人已從不同角度對國外天然氣水合物保溫保壓取樣工具進行了概述，本文在此基礎上，重在闡述目前國內外天然氣水合物保溫保壓取樣工具的結構特點及技術指標，并對應用情況進行了介紹和對比，以期為國內天然氣水合物取樣工具的研制提供一些參考。

1 國外天然氣水合物保溫保壓取樣工具

1.1 日本研制的PTCS和Hybrid PCS

PTCS是1998年由日本國家石油公司委托美國Aumann&Associates公司進行設計、制造，并在2004年進行了升級。其內筒采用的密封機構為球閥，通過球閥的開關實現保壓功能。而保溫功能的實現主要在巖心襯管和內管之間增加保溫材料，通過注入液態氮和熱電冷卻裝置，并結合低溫鉆井液實現的。……