天然氣的開采與利用天然氣是一種清潔且高效的能源，近年來隨著能源需求的增長與環(huán)保意識的提高，其在能源結(jié)構(gòu)中的地位日漸重要。本文將從天然氣的開采與利用兩方面對其進行探討。一、天然氣的開采天然氣的開采是從地下巖石中提取氣體的過程，主要分為傳統(tǒng)天然氣和非常規(guī)天然氣兩種。1.傳統(tǒng)天然氣傳統(tǒng)天然氣開采是指將天然氣從自然油氣田中提取出來，目前以美國、俄羅斯、伊朗、卡塔爾和土耳其等國為主要生產(chǎn)國。傳統(tǒng)天然氣的開采流程一般包括勘探、鉆井、防爆、儲氣等環(huán)節(jié)。在勘探階段，需要根據(jù)地質(zhì)學(xué)原理分析潛在氣藏的分布和規(guī)模，然后通過地表地貌、地質(zhì)地貌、地下水流等綜合考慮，確定存儲天然氣的巖石層。在鉆井階段，是將鉆頭鉆入巖石層中，使得天然氣從開采井中流出。鉆井過程雖然有一定的危險性，但容易自動化，故生產(chǎn)成本不高。在防爆階段，需要加入適量的稀釋劑以避免氣體自燃造成爆炸。同時，還需要進行抽吸排氣以防止天然氣泄漏進入大氣中對環(huán)境造成污染。在儲氣階段，通過輸送將天然氣運往儲氣罐中，以保證天然氣的安全儲存和交易。2.非常規(guī)天然氣非常規(guī)天然氣包括頁巖氣、煤層氣、油砂氣等，相較于傳統(tǒng)天然氣的開采要更加復(fù)雜，但通過技術(shù)革新和基礎(chǔ)研究等手段日漸成熟，已成為重要的天然氣來源。以美國為例，其shalegas開采量已超過傳統(tǒng)天然氣的總產(chǎn)量。故其開采流程如下：在勘探階段，非常規(guī)天然氣的勘探需要考慮到頁巖、煤層等巖層中的裂縫、孔隙結(jié)構(gòu)等因素。而相較傳統(tǒng)天然氣難度更大的是需要對巖石進行“壓裂”處理。在鉆井階段，需要通過水力壓裂、移動式鉆井平臺等方式引出油與氣。而非常規(guī)天然氣為其開采壓力高、井口壓力高，鉆頭的磨損也相對較高。在防爆階段，由于壓裂中很容易引發(fā)天然氣漏出，因此防爆更為重要，需要加入更多的稀釋劑以避免氣體自燃造成爆炸。在儲氣階段，同樣需要進行輸送將天然氣運往儲氣罐中，以保證天然氣的安全儲存和交易。二、天然氣的利用天然氣作為一種清潔、高效的能源，在現(xiàn)代生活中得到了廣泛的應(yīng)用。主要用于以下幾個方面：1.燃氣發(fā)電天然氣可以用于燃氣發(fā)電，能夠高效地轉(zhuǎn)化為電力。與煤電廠相比，燃氣發(fā)電不僅能夠更快地達到滿負載運行，同時能夠降低空氣污染程度，減少二氧化碳排放量。2.工業(yè)生產(chǎn)天然氣的能量密度較高，不僅穩(wěn)定可靠、易儲易輸，而且能達到很高的溫度，因此在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。例如鋼鐵、石化、化肥、玻璃等行業(yè)都需要大量的天然氣作為能源。3.氣體燃料天然氣可以直接用于炊具、汽車、船舶的燃料使用。在炊具上，相較于煤氣而言更為清潔、高效；在汽車使用中，相較于汽油、柴油、電池等更為節(jié)能、環(huán)保；在船舶使用中，相較于液態(tài)燃料而言更為可靠、安全。4.氫氣生產(chǎn)天然氣通過重整和變換反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化為氫氣。在現(xiàn)代工業(yè)中，氫氣已成為一種重要的中間產(chǎn)品和能源載體。目前全球約有70%的氫氣都是從天然氣中提取的?？傊烊粴庾鳛橐环N清潔、高效的能