低場核磁法在二氧化碳置換法開采可燃冰中的應用

一、什么是可燃冰？
可燃冰學名是天然氣水化合物，是甲烷、天然氣、水的合成體。是在高壓低溫條件下可燃氣體分子和水分子緊密結合的合成物，是白色
或淺灰色的，形狀像冰一樣的冰雪晶體。它可以像固體酒精一樣被點燃，所以被稱為“可燃冰。它是能量密度大而且是無污染能源。
可燃冰分布于深海或陸域永-久凍土中，其燃燒后僅生成少量的二氧化碳和水，污染遠小于煤、石油等，且儲量巨大，因此被國-際-公-認為石
油等的接替能源。
二、可燃冰的分布及成因
自然界中的可燃冰主要賦存于低溫、高壓環境的海底淺表層沉積物和高緯度凍土里，約有97%可燃冰分布于海洋中，僅3%分布在陸地凍土
帶。可燃冰可在**10℃時生成，**過20℃便會分解。在0℃時，只需30個大氣壓即可生成，壓力越大越穩定。
其成因主要有兩種類型：一種是由于氣體滲漏到地層的孔洞或裂縫中，呈塊狀、脈狀或結核狀；另外一種是氣體擴散到沉積物的孔隙中，形成微
小的可燃冰顆粒充填于沉積物的孔隙中，通常不為肉眼所識別，這種可燃冰就像一杯水倒進沙子里，什么都看不到一樣。
三、如何開采可燃冰？
可燃冰一般存在于凍土帶地下砂層、海底砂層、泥質沉積物中，大部分與土顆粒混合，所以想要大量開采可燃冰首先要解決泥沙淤堵以及如
何在地下分解成氣態等問題。另外可燃冰對溫度和壓力的變化很敏感，地層坍塌、海嘯、地震、甲烷泄量甲烷泄露到大氣層，所產生的溫室
效應比二氧化碳高25倍左右。
危險和機遇同在，想要轉型新能源，我們逐一解決成本、技術、風險三大難題。目前天然氣水合物常規開采方法主要有∶降壓法、二氧
化碳置換法、加熱法、注入抑制劑法等。
降壓法：
讓鉆井套管達到可燃冰儲層，管內壓力小，管外可燃冰儲層的壓力大，于是可燃冰在這種壓力差之下會分解出可燃氣體，原為分解后再開采。
但是為了預防泥沙淤堵管道，我國科學家提出了礫石-水合物連續置換開采和間歇式吞吐置換開采的解決方案，可在長期開采中對地層虧空量
進行及時填充或置換。
加熱法：
通過將水蒸汽、熱水或表層海水輸入到水合物層，促使其分解，但是此法成本較高。
注入抑制劑法：
通過注入乙醇、鹽水等抑制劑，來改變水合物的均衡條件，促使其分解。
二氧化碳置換法開采可燃冰：
二氧化碳水合物形成的壓力比可燃冰低，溫度比可燃冰略高。可以向可燃冰儲層注入二氧化碳，并在儲層中形成二氧化碳水合物，這樣由于壓
力差，可燃冰會分解出甲烷，便于持續開采。這種方法，因其兼顧環保技能，既能開發出水合物中的甲烷，又能實現二氧化碳封存。
四、低場核磁共振技術在二氧化碳置換法開采可燃冰中的應用
在甲烷水合物（天然氣水合物）的測量中，核磁共振法通常用于測量樣品中甲烷分子的特征信號。通過分析信號的強度、頻率和形狀，可以推
斷出甲烷水合物（天然氣水合物）的含量、飽和度以及樣品中其他相關參數的信息。
總之，核磁共振法的測量原理基于原子核的自旋和磁矩之間的相互作用，利用外部磁場對原子核的能級結構和輻射吸收進行操控和檢測。這種方法可
以提供關于樣品中原子核特性和分子特征的豐富信息。
甲烷水合物（天然氣水合物）的合成過程監測
蘇州紐邁分析儀器股份有限公司專注于低場核磁共振儀器,臺式核磁共振儀器,核磁共振成像儀等