新一轮全球能源革命正在蓬勃发展,正在经历从化石能源向非化石能源(新能源)过渡的重要阶段。
氢能作为一种广泛、清洁、低碳、安全高效的燃料,在清洁能源替代中具有重要的战略地位,氢能发展正逐渐成为能源技术革命的重要方向和实现能源脱碳的重要途径。
天然氢气开发的需求
氢能是一种清洁、零碳、灵活高效、丰富的二次能源,作为现代能源体系的重要组成部分,作为无碳工业原料,氢气是不可替代的。
天然氢气作为地下地质过程的一种生成可再生氢,凭借其绿色生产方式、较低的生产成本和巨大的地下储量,足以满足千年的使用(截至 2020 年,全球发现的天然氢地面排放量估计为 15-3.每年1000万吨,相当于200-400吉瓦的电解槽制氢量),这被认为是未来能源格局的重要支柱。
在采矿现场进行监控的必要性
氢气是所有气体中最轻的,挥发性强,在空气中扩散迅速,因此在地质圈闭中不能高浓度富集,因此很难探测到。
在自然系统中,天然氢的生产和消耗是紧密耦合的,这可能导致浓度降低。 在缺乏对氢气样品的检测和技术分析过程的情况下,天然氢气的当前演变统计数据可能被低估了。
天然氢的大多数表面迹象是略带圆形和椭圆形的凹陷。
由于构造环境的复杂性,自然界中产生的氢气往往与其他气体混合,因此氢气能否在检测点得到有效检测是检验仪器是否准确的重要依据,如何鉴别氢气的存在也是改进氢气体系研究中需要解决的重要问题。
天然氢气的检测
设备 - 氢氦快速检测仪
采用预处理柱+四极杆质谱结构,预处理色谱法保证氧和水尽可能少进入真空室延长使用寿命,减少干扰。
更高的定量准确性以获得更精确的自动校正。
GC-MS的结构保证了仪器的稳定性,也提高了仪器的测量速度测量在 30 秒内完成
极高的氢气和氦气浓度检测灵敏度限制为 2ppm
开发了浓度为5-500ppm的氢气标准曲线,r = 09992
个案研究
鄂尔多斯杭金奇地区A井钻井时氢氦,A井位于鄂尔多斯东升气田,钻井层位位于下二叠统下石箱组。
钻井深度为3100m-3270m。 氢含量的总体趋势是随着气体高度的增加而增加,但存在一些差异。
天然氢的环境意义在于其作为清洁和可持续能源的潜力。 使用天然氢气可以对环境产生许多积极影响,其中之一就是减少温室气体排放。 同时,天然氢也是实现长期能源安全、减少对化石燃料依赖的一种选择,具有在储能方面发挥重要作用的潜力。 相信未来,在世界各国的努力下,能够有效发挥天然氢勘探开发的潜力和优势,并随着对天然氢的深入研究和资金的投入,也能推动相关技术创新,降本增效,赋能绿色地球的可持续发展。