天然气水合物 21世纪的新能源2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

天然气水合物 21世纪的新能源PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一篇 气体水合物的物理化学基础3

第1章 气体水合物的发现和研究简史3

1.1 气体水合物的发现和实验室研究的历程3

1.1.1 气体水合物的发现及早期的探索3

1.1.2 早期探索阶段发现和研究气体水合物的大事记（1810—1925年）4

1.2 “人造天然气水合物”的出现推动基础研究5

1.2.1 气体水合物形成和相平衡研究6

1.2.2 气体水合物晶体结构的研究8

1.3 自然产出的天然气水合物的发现及勘探开发研究9

1.3.1 自然产出的天然气水合物在西伯利亚的发现9

1.3.2 天然气水合物调查和钻探的快速发展10

1.3.3 1998年起，对天然气水合物的研究进入开发利用阶段11

1.4 天然气水合物进入了开采新阶段12

1.5 面向未来的研究14

1.5.1 科学开采天然气水合物的方法和技术的研究14

1.5.2 天然气水合物开采的安全及防护研究14

1.5.3 与天然气水合物有关的环境保护研究15

参考文献15

第2章 气体水合物的晶体结构17

2.1 气体水合物的概念和笼形结构17

2.1.1 气体水合物的定义17

2.1.2 气体水合物的笼形结构19

2.2 天然气水合物的晶体结构27

2.2.1 天然气水合物的3种晶体结构28

2.2.2 Ⅰ型天然气水合物的晶体结构30

2.2.3 Ⅱ型天然气水合物的晶体结构32

2.2.4 H型天然气水合物的结构34

参考文献36

第3章 气体水合物的物理化学性质38

3.1 气体水合物的物理性质38

3.1.1 气体水合物的晶体特征、矿物和物理性质39

3.1.2 气体水合物的力学性质41

3.1.3 气体水合物的热学性质42

3.2 气体水合物的化学性质44

3.2.1 气体水合物的化学式44

3.2.2 气体水合物的含气率45

3.2.3 天然气水合物的气体成分46

3.2.4 天然气水合物的同位素成分49

3.2.5 气体组分与天然气水合物结构类型的关系50

3.3 含天然气水合物岩层的物理性质51

参考文献53

第4章 气体水合物的形成和分解55

4.1 气体水合物晶体的成核作用56

4.1.1 气体水合物晶体成核的必要条件56

4.1.2 溶液中晶体的成核理论58

4.1.3 气体水合物的成核假说60

4.1.4 晶体成核的时间因素和成核的随机性65

4.1.5 晶体成核作用小结66

4.2 气体水合物晶体的生长67

4.2.1 晶体生长的理论67

4.2.2 气体水合物晶体生长的过程68

4.2.3 气体水合物晶体生长的速率73

4.2.4 水合物晶体生长小结74

4.3 气体水合物的分解75

4.3.1 气体水合物的分解热75

4.3.2 气体水合物分解的过程77

4.3.3 气体水合物分解过程中的自保存现象78

参考文献79

第5章 天然气水合物的相平衡热力学81

5.1 天然气水合物的相平衡图81

5.1.1 吉布斯相率82

5.1.2 天然气水合物的相平衡图的特点82

5.2 天然气水合物相平衡的统计热力学研究90

5.2.1 水的巨正则配分函数92

5.2.2 水在水合物中的化学势94

5.2.3 统计热力学模型的一些应用举例98

5.2.4 统计热力学模型用于研究甲烷＋乙烷＋丙烷－水体系100

参考文献108

第6章 气体水合物的鉴定测试技术109

6.1 气体水合物的物相和结构鉴定的技术和方法109

6.1.1 核磁共振波谱（NMR）109

6.1.2 红外光谱111

6.1.3 拉曼光谱112

6.1.4 X射线多晶衍射分析117

6.2 气体水合物的物理及热学性质的测试122

6.2.1 某些力学性质的测定122

6.2.2 热学性质的测试技术123

6.3 气体水合物的热力学性质及参数的测试和实验技术125

6.3.1 测定和研究气体水合物热力学性质的实验设备126

6.3.2 实验测定的某些气体水合物的相平衡热力学参数129

参考文献131

第二篇 天然气水合物矿床和资源135

第7章 天然气水合物概述135

7.1 天然气水合物的发现和研究简史135

7.2 天然气水合物对工业和社会的重要性137

7.3 天然气水合物的形成和分布138

7.4 天然气水合物资源的类型142

7.4.1 天然气水合物资源的分类143

7.4.2 天然气水合物矿床的分级145

7.5 天然气水合物矿床（资源级的天然气水合物）146

7.6 天然气水合物开采的技术方法和策略148

7.6.1 天然气水合物开采的技术和方法148

7.6.2 天然气水合物开采的策略150

7.7 未来20年天然气水合物的勘探、开采活动的展望151

参考文献153

第8章 天然气水合物在全球的分布及资源量155

8.1 天然气水合物的生成环境155

8.2 天然气水合物在全球的分布156

8.3 天然气水合物巨大的资源168

参考文献170

第9章 海洋中的天然气水合物175

9.1 海洋型天然气水合物的一般特点175

9.2 海洋型天然气水合物的赋存和分布175

9.2.1 海洋型天然气水合物稳定带（GHSZ）176

9.2.2 海洋型天然气水合物赋存带（GHOZ）179

9.2.3 海洋型天然气水合物的分布180

9.3 海洋型天然气水合物的类型和资源量181

9.3.1 成因分类181

9.3.2 资源类型182

9.3.3 海洋型天然气水合物储层的结构类型183

9.3.4 海洋型天然气水合物的资源量183

9.4 海洋型天然气水合物的开采184

参考文献186

第10章 大陆上的天然气水合物188

10.1 大陆型天然气水合物的发现史188

10.2 大陆冻土带天然气水合物的赋存特征189

10.2.1 冻土带与天然气水合物189

10.2.2 冻土带天然气水合物赋存的地质特征192

10.3 大陆型天然气水合物的分布和资源量193

10.4 大陆冻土带天然气水合物的开采195

10.4.1 天然气水合物矿藏开采的技术和方法195

10.4.2 大陆型天然气水合物矿藏的开采试验（以Mallik为例）198

10.4.3 大陆型天然气水合物开采的前景204

10.5 大陆冻土带天然气水合物的成因205

10.6 大陆型天然气水合物开采的环境问题209

参考文献211

第11章 天然气水合物的成因213

11.1 下生物圈：甲烷的主要发源地214

11.2 甲烷的生成：细菌成烷作用217

11.3 天然气水合物的生成机制220

11.3.1 天然气水合物生成的条件220

11.3.2 海洋型天然气水合物的形成机制224

11.3.3 天然气水合物堆积和天然气水合物矿床的形成229

参考文献231

第12章 天然气水合物开采的技术方法233

12.1 天然气水合物开采的意义和风险233

12.1.1 天然气水合物是一种储量巨大的未来能源233

12.1.2 天然气水合物开发与开采可能的风险234

12.2 天然气水合物的开采技术和方法235

12.2.1 天然气水合物矿藏开采的原理和基本方法235

12.2.2 降压开采法236

12.2.3 热激开采法239

12.2.4 试剂注入开采法241

12.2.5 天然气水合物开采的一些新方法241

12.3 天然气水合物矿床的试验开采246

12.3.1 大陆冻土带天然气水合物的试验开采246

12.3.2 海底天然气水合物的试验开采249

12.4 天然气水合物的开采与地质灾害预防和环境保护252

12.4.1 天然气水合物的开采可能带来的潜在风险253

12.4.2 天然气水合物开采风险的规避和环境保护254

参考文献256

第三篇 天然气水合物矿床各论261

第13章 墨西哥湾的天然气水合物261

13.1 墨西哥湾盆地地质构造背景263

13.2 墨西哥湾天然气水合物的分布及赋存特征264

13.3 重点靶区的天然气水合物矿藏266

13.3.1 格林峡谷区（Green Canyon）266

13.3.2 沃克海脊区（Walker Ridge）268

13.3.3 阿拉米诺斯峡谷区（Alaminos Canyon）271

13.4 墨西哥湾天然气水合物的特点272

13.5 今后工作的展望274

参考文献274

第14章 喀斯喀特陆缘的天然气水合物276

14.1 北喀斯喀特的天然气水合物277

14.1.1 BSR及天然气水合物的分布278

14.1.2 含天然气水合物地层的垂直剖面280

14.1.3 地球物理方法测算岩层中天然气水合物的含量281

14.1.4 钻井和测井资料283

14.1.5 北喀斯喀特天然气水合物储量的估算285

14.2 喀斯喀特“水合物脊”的天然气水合物285

14.2.1 “水合物脊”的地质构造285

14.2.2 “水合物脊”天然气水合物的特征287

14.2.3 岩层天然气水合物的含量289

14.2.4 “水合物脊”天然气水合物的形成机制291

参考文献293

第15章 印度洋北部的天然气水合物294

15.1 印度在天然气水合物方面的调查和开发研究现状294

15.2 印度洋北部的天然气水合物297

15.2.1 地质构造背景297

15.2.2 印度近海的天然气水合物298

15.2.3 莫克兰陆缘的天然气水合物308

参考文献309

第16章 日本近海的水合物311

16.1 日本天然气水合物勘查与开发研究311

16.2 日本近海的天然气水合物312

16.2.1 日本近海天然气水合物赋存区的地质背景312

16.2.2 日本近海天然气水合物的分布315

16.2.3 东南海海槽的天然气水合物316

16.3 东南海海槽天然气水合物的试验开采321

16.3.1 试验开采前的准备321

16.3.2 试验开采的实施325

16.4 试验开采结果326

参考文献326

第17章 阿拉斯加北坡的天然气水合物328

17.1 地质地理背景329

17.2 天然气水合物赋存情况330

17.2.1 阿拉斯加北坡天然气水合物的资源量330

17.2.2 “艾林”和“塔恩”两大天然气水合物赋存区332

17.3 艾尔伯特山（Mt.Elbert）天然气水合物的科学试验钻335

17.4 结语338

参考文献338

第18章 麦索亚哈的天然气水合物339

18.1 西伯利亚的天然气水合物339

18.2 麦索亚哈的天然气水合物341

18.2.1 麦索亚哈天然气水合物的发现史341

18.2.2 麦索亚哈天然气水合物矿田的地质构造342

18.2.3 麦索亚哈天然气水合物储层的特征343

18.2.4 麦索亚哈天然气水合物的开采史346

18.2.5 麦索亚哈天然气水合物的再开采和研究348

18.3 麦索亚哈天然气水合物发现和开采的意义351

参考文献351

第19章 南海北坡的天然气水合物353

19.1 中国天然气水合物研究的进展353

19.2 南海北坡的地质构造354

19.3 南海北坡天然气水合物的分布和成藏特征355

19.3.1 BSR的分布355

19.3.2 水合物烃源和输送体系的特征358

19.3.3 神狐探区的天然气水合物361

19.4 南海北坡天然气水合物的特性与前景371

参考文献373