当前位置: 首页> 新闻> 深度阅读

对“自来水能点燃 这场闹剧谁的锅?”的解释

中国电力网 发布时间:2020-12-07 10:02:34 作者:庞名立

  从“自来水能点燃 这场闹剧谁的锅?”一文的表述,从甲烷-水-压力-温度关系来看,就是天然气溶入地下水形成水溶性天然气(不是掺混),然后随自来水抽到地面,释放出可点燃的天然气。这场闹剧是中国首次发现水溶性天然气,锅原来是聚宝盆。

  水溶性天然气是非常规天然气的一种。美国每年都会报告多起自来水可燃事件。美国科学院此前发布的一份报告指出,自来水中含有的甲烷是其可以燃烧原因,这些甲烷来自页岩气开采。页岩气开采散入水相生成水溶性天然气,随水进入自来水管。

  好在可以在网络上查到一份可靠的工业开采资料,日本有家奇葩的天然气公司就是靠像“四营屯可燃的自来水”这类水来吃了几十年的饭,在上世纪40年代就开始经营了。这家公司叫做“关东天然气开发株式会社(Kanto Natural Gas Development Co. Ltd.)”,在日本关东地区从事水溶性天然气的开发、生产和分配,除了一般天然气的利用外,还大搞副业,从事气田水提碘等卤水的处理,使得日本碘生产量占世界总量的50%。

  关东天然气开发株式会社开发南关东气田(Southern Kanto gas field)是含有水溶性天然气的沉积盆地,延伸到千叶、茨城、埼玉、神奈川等辖区和东京大都会,覆盖面积达4300平方公里。气田中的天然气溶解在地层含砂和泥浆的裂缝水中,积累在上新世晚第三纪和第四更新世的海底砂岩和泥岩中,厚度约10米。南关东气田估计可采储量为3500亿立方米。南关东气田产生的天然气其甲烷高达99%左右,几乎不含一氧化碳或硫,并且发热量高,惠及于55万户家庭。

  本文不是介绍日本水溶性天然气的开采,详细报告请参见【http://www.gasukai.co.jp】。

  水溶性天然气(gas dissolved in water)简称“水溶气”。指地层压力大于饱和压力的条件下,以溶解状态存在于地下水中的天然气,是一种非常规天然气。

  与液态石油相比较,天然气在地层水中有更高的溶解度,颇有点像“蛇吞象”。可燃冰可达到每吨水跟162立方米天然气结合,水溶性天然气比可燃冰少,但数量也可观。地下水的溶解气量取决于天然气的压力、水的温度和含盐量。当这种地下水到达地表后,随着压力降低,溶解气鼓泡产出。

水溶性天然气可分为:

  ⑴ 低压水溶性天然气:每吨水中溶解几立方米天然气,不具有开采价值;

  ⑵ 高压水溶性天然气:每吨水中可溶解几十至数百立方米天然气,具有开采价值。

  这种尚未被充分开发的天然气资源,在全世界分布很广,潜在资源很大。储集层为海相或瀉湖相,伴生的卤水可含有较多的碘化物。水溶性天然气藏在日本开采最多,历史也最长。在日本南关东气田甚至可以从水溶性天然气的气田水中提取碘。

  甲烷水合物的压力-温度相图(methane hydrate pressure-temperature phase)是表示甲烷水合物在平衡条件下的温度-压力-组分之间的几何图形。

  水溶性天然气实际上是形成可燃冰(天然气水合物)的前身,形成水溶气要满足三个条件:

  ⑴ 有甲烷气源,无论是生物气或者是热成因气。

  ⑵ 压力要足够大。在0℃时,只需要30atm就可形成水合物。海深每增加10m,压力就增大1atm,因此海深300m就可达到30atm。海越深压力越大,天然气水合物或水溶气就越稳定。(1MPa=1000kPa=9.8 atm)

  ⑶ 温度不能太高。海底温度在2~4℃,水溶气或天然气水合物就可形成,温度越低,越容易形成,在4℃形成水合物必须有50个以上的大气压。但高于20℃就分解。

  从甲烷-压力-温度关系图可以看出,在甲烷水合物稳定区内,只要加热或者压力降低就会有天然气溢出。赵圈河镇的二号水井,水源深度1380米,就有可能在地层下形成甲烷(天然气)水合物。当水抽出地面后,压力骤降,天然气立即游离出来,气-水分离,点火即燃。

  居民买水,实际上卖了水和溶入水中的水溶气,当然不合理。如果将一定体积的含水溶气的自来水释放天然气后再测定水的体积,就可以得出水溶入了多少天然气。

 从以上分析可以得出:

  ⑴ 盘锦位于辽河油田是富产油气区,地层有天然气溶入水中形成水溶气是自然过程。

  ⑵ 赵圈河镇的二号水井供应自来水就是富含水溶气的自来水。这种自来水抽到地面后,大体积的水溶气自动快速逸出后。如果逸出的天然气在空气中浓度达到15%以上时,遇明火即可发生爆炸,发生人身伤害或住房爆燃事故。

  ⑶ 从赵圈河镇的二号水井冒出的火苗来看,估计是高压水溶性天然气,有商业价值。

  ⑷ 这种自来水值钱的还有逸出的天然气,怎么回收,怎么销售,当然不在本文讨论的范围,您就发挥您的才智了。

  非常规天然气储量极为丰富,但开采成本很高;这种水溶性天然气开采就成本低得多了。在可燃冰稳定区,其实是冰状和液体状的天然气水合物混合的,当抽出液体状的水溶气时,为了达到平衡,冰状的可燃冰会向水溶气过渡。

  对非常规天然气的储量都有个估算,如可燃冰储量大致是化石燃料的两倍,可是对水溶气却没有估算,也没有工作经验,真是个空白。

评论

用户名: 匿名发表
密码:
验证码:
最新评论 0

相关阅读

2020年中国天然气现况报告: 2、天然气进口量

2020年中国天然气现况报告: 2、天然气进口量

本报告用数据说明我国天然气现况,并以世界或有关国家比较,必要时加以诠释,以期读者知悉我国天然气发展状况。
咨询报告 2020-12-07
2020年中国天然气现况报告:1、储量 产量 消费

2020年中国天然气现况报告:1、储量 产量 消费

天然气(Natural Gas)是指在地表以下、孔隙性地层中、天然存在的烃类和非烃类混合物。从狭义来说,天然气指按常规钻井方式得到的天然气。这种天然气在组分上以烃类为主,并含有一定的非烃类组分的气体。
咨询报告 2020-12-04

华能总投资50亿元的天然气发电项目正式签约落户龙门

11月18日,总投资50亿元的天然气发电项目正式签约落户龙门。龙门县委书记陈伟良,县委副书记、县长段致辉,县委常委、常务副县长叶育强,副县长魏燕雄,以及中国华能集团南方分公司负责人等出席项目签约仪式。
项目建设 2020-11-23
重大利好!电力石油化工天然气行业准入全放宽

重大利好!电力石油化工天然气行业准入全放宽

日前国家发展改革委、科技部、工信部、财政部、人社部、人民银行六部委,联合发布支持民营企业的重磅利好政策——《关于支持民营企业加快改革发展与转型升级的实施意见》。
产业财经 2020-10-27

供暖季将至 煤炭天然气价格“思涨”

以往每逢供暖季来临,煤、气价格常常出现一波多头行情。业内人士表示,综合来看,天然气、焦煤、焦炭基本面供需格局偏紧张,行情维持震荡偏强概率较大;受主产区增产等因素影响,动力煤价格近期回落,但受调控政策影响,预计今年供应偏紧局面会有所缓解。
产业财经 2020-10-26

全球天然气发电现状与展望

2018年,全球气电装机18亿千瓦,占全球电源装机的四分之一,其中北美、中东气电装机占比较高。北美气电在21世纪初取代煤电成为第一大电源品种,2018年装机占比高达41.2%。欧洲发电装机结构较为均衡,气电装机占比为27.9%。中东发电以气为主,2018年燃气发电装机占66.4%。
咨询报告 2020-10-14

山西推进省属燃气企业整合重组

9月24日晚间,山西省上市公司蓝焰控股和国新能源发布公告称,收到各自控股股东转发的《关于省属燃气企业整合重组有关事宜的通知》,山西省将省属燃气企业整合重组,组建华新燃气集团有限公司;以山西省国新能源发展集团有限公司控股上市公司国新能源为整合主体,通过市场化方式整合其他省属和民营管网公司。
国内新闻 2020-09-27

天然气全国一张网迈出第一步

9月24日,国家管网集团与广东省政府在北京签署了《关于广东省天然气管网体制改革战略合作协议》。广东省省长马兴瑞,国家管网集团董事长、党组书记张伟出席签约仪式。广东省常务副省长林克庆,国家管网集团总经理、党组副书记侯启军分别代表双方签约。
产业财经 2020-09-25

《中国天然气发展报告(2020)》

受主办方国务院发展研究中心资源与环境政策研究所、国家能源局石油天然气司、自然资源部油气资源战略研究中心邀请,对即将发布的《中国天然气发展报告(2020)》进行解读。
咨询报告 2020-09-21
东莞立沙岛天然气热电冷联产项目建成投产

东莞立沙岛天然气热电冷联产项目建成投产

9月9日13时18分,由中国能建总承包建设的中电新能源东莞市虎门港立沙岛2×200兆瓦级天然气热电冷联产项目第二套机组,通过72+24小时可靠性运行,两套机组全面建成投产。
项目建设 2020-09-14
Baidu
map