流体剖面上溶解硫酸盐的含量能否反映原地甲烷通量

在天然气水合物稳定带中，受生物地球化学因素制约的甲烷通量是控制天然气水合物分布和含量的关键。我们将通过非保压岩心和保压岩心数据进行说明，这些数据分别来自孟加拉海两个海盆：克里希纳河－哥达瓦里河盆地（K—G）和印度东南部近海的Mahanadi盆地（水深9001170m），以及位于安达曼海（水深1600m）的1个站位和卡斯卡底古陆（水深890m）的水合物脊上的2个站位。以上所有站位都发现了天然气水合物存在的证据，但每个站位水合物的含量、分布和含水合物沉积物的结构各不相同。     

天然气水合物样品保压转移及处理技术系统设计

天然气水合物样品保压取样技术已经成熟,但保压样品只能进行压降处理成为常压样品,这种方法很大程度上影响了水合物在沉积物中的存在初始状况,压力的急骤变化以及温度的变化都会引起沉积物中水合物成分析出,影响后处理的判别。样品保压转移及处理技术不仅是未来天然气水合物资源勘探技术的发展趋势,也是重要技术手段之一。天然气水合物保压样品的获取、检测、处理是天然气水合物取样技术从初级走向成熟阶段的重要标志。介绍了天然气水合物沉积物样品保压转移及处理技术的设计思路及系统各组成单元。该系统主要由天然气水合物样品保压转移系统、天然气水合物保压样品在线探测及岩心分析系统等2部分组成。该系统的设计为今后天然气水合物资源的勘探和开发提供了很好的技术支撑。     

天然气水合物的声学探测模拟实验

在人工岩心中进行天然气水合物的生成和分解实验,同时获取了体系的温度、压力、声学特性(Vp和Vs、幅度和频率)及含水量等参数。经研究发现,温压法、超声探测法和TDR探测法都能灵敏探测沉积物中天然气水合物的形成和分解过程。分析认为,本次实验中水合物形成速率过快,只能宏观研究水合物对沉积物声学特性的影响,建议采用长岩心进一步研究沉积物中水合物的声学特性。     

天然气水合物保压子取样装置压力特性研究

从海底采集的长柱状保压天然气水合物一般不能被直接分析,需要被切割成小段再转移。保压子取样装置是在天然气水合物保压转移系统的基础上研发的,该装置能够获取任意小尺寸的带压岩心,并将其转移到测试装置中进行原位检测。介绍保压子取样的总体结构和工作原理,并分析系统压力变化的趋势,然后利用AMESim软件对压力维持部分进行仿真,最后通过水合物转移实验,验证保压子取样技术的可行性。重点讨论了蓄能器对于系统压力维持能力的影响,得出预充压力越大蓄能器保压效果越好的结论。     

来自MITI南海海槽钻井气水合物中的甲烷的成因

一口研究甲烷水合物的探井由ＭＩＴＩ（国际贸易和工业部）和南海海槽近陆端钻探。水深９４５ｍ ,ＢＳＲ出现在海底以下３００ｍ深处。除了可见气水合物以外 ,孔隙水中氯化物含量异常表明气水合物出现在海底以下２００～２７０ｍ的３个不连续区间（１～１０ｍ厚）。２２个沉积物气样在１６８～３２０ｍ之间由头空取样方法采集。气体由ＰＴＣＳ（保压保温岩心取样器）采集。进一步的沉积物气样在１９９７年由ＭＩＴＩ井站位北北西方向２００ｍ和４００ｍ的２口调查井采集。甲烷和二氧化碳碳同位素成分和烃类成分表明甲烷系由ＣＯ２ 的细菌产…     

海洋浅表层沉积物和孔隙水的天然气水合物地球化学异常识别标志

天然气水合物是一种赋存在低温,高压条件下海底沉积物中的规模巨大的新型能源,研究表明,地球化学是识别海底天然气水合物赋存的一种有效方法。国际上通过分析由大洋钻探采上来的柱状沉积物和孔隙水的地球化学异常,已建立了一套较为成熟的地球化学识别方法。但是,在没有钻井岩心的情况下,如何通过浅表层（＜20m）沉积物和孔隙水及底层海水的地球化学分析来识别海底可能存在的天然气水合物,是国际国内天然气水合物勘查中面临的一道难题,通过对国际上已有数据和资料的全面总结,尝试提出了一系列在海底浅层条件下识别天然气水合物赋存的地球异常标志,包括底层海水的烃类气体及其同位素组成异常,沉积物有机碳和水的含量异常,沉积物中孔隙水的元素和同位素组成异常,沉积物中气体含量异常及沉积物中自生碳酸盐矿物的化学和同位素组成异常等。这些标志的建立将有助于在我国海域开展天然气水合物的勘查工作。     

印度洋中央盆地深海沉积物岩心的地球化学

印度洋中央盆地深海沉积物岩心的地球化学Ａ．Ｖ．Ｍｕｄｈｏｌｋａｒ等用４个采自印度洋中央盆地（ＣＩＯＢ）的沉积物岩心研究粗粒部分、过渡金属和主要氧化物在沉积物岩心中的分布型式及其在铁锰结核生长认识上的意义，试图追踪地下陆源输入对印度洋中央盆地的影响．在...     

根据压缩波和剪切波的速度估算JAPEX／JNOC／GSCMallik2L—38气体水合物研究

本文利用压缩波（Ｐ波）和剪切波（Ｓ波）井下测量,估算了ＪＡＰＥＸ／ＪＮＯＣ／ＧＳＣＭａｌｌｉｋ２Ｌ－３８气体水合物研究井沉积物孔隙中所含原地气体水合物的含量。文中将用来关联未固结沉积物孔隙中的气体水合物含量与地震波速度增加之间关系的加权方程及由层组密度测井得到的孔隙度,应用珐声波测井中,权重（Ｗ）为１．５６和指数（n） 为１时,Ｓ波和Ｐ波测井所估算的气体水合物含量值一致。孔隙中气体水合物含量最高达８     

天然气水合物:21世纪的资源?

估计世界上水合物聚集体中的气体含量大大超过了已知常规气储量体积 ,但是气体水合物在世界能源需求中起什么作用将最终取决于充足气体水合物资源的利用率和开发它们的费用。然而 ,关于世界气体水合物资源仍存在着大量的不确定性和反对意见。气体水合物存在于永冻区和外部大陆边缘海底温压条件下的沉积物矿床中。综合北极区气体水合物研究资料 ,表明永冻区气体水合物可能存在于地下深度约１３０～２０００ｍ范围内。气体水合物在近海大陆边缘的存在主要由异常地震反射即似海底反射层（ＢＳＲ）来指示 ,ＢＳＲ在海底深１００～１１００ｍ处。…     

用~(129)I测定孔隙水体的年龄:与海洋气体水合物成因的关系

气体水合物是能源和温室气体潜在的巨大来源。最新调查表明，气体水合物在大陆坡普遍存在，而且水合物中甲烷的能源当量很可能超过所有已知原油和天然气储量的总和。海洋气体水合物通常由圈闭在水冰晶格中的甲烷组成，一般发现于海底以下（bsf）200～500 m之间海洋沉积物的特定深度范围内。在地震剖面上，气体水合物稳定带的底部由一强反射层――似海底反射层（BSR）指示。在BSR之下常见游离甲烷气体，但其浓度显著低于气体水合物中的甲烷。气体水合物的成因与形成已成为越来越多的研究中的焦点。尽管通常假定气体水合物与海洋沉积物中有…     

井底测井技术探测气体水合物

用井底测井技术来确定海洋沉积中气体水合物和地震信号与气体水合物下面游离气的联系已衩证明为非常有效。最近在布来克脊的钻探中,大洋钻探计划（ODP）记录到的现场测得速度和电阻率测井提示在温压稳定带内水合物含量深度的加大而增大。对应的剪切刚度（Vp/Vs比率减小）变小,含水合物层声波幅度减小是由于沉积物中的颗粒被水合物胶结,这解释了布来克脊地区采集的地震剖面普遍存在的振幅空白带现象。 将来的钻探活动中,采用安置在钻头正上方的随钻测井（LWD）传感器将改进孔隙度、气体水合物的横向变化和储层潜力现象精度估计。     

ODP研究天然气水合物的科学目标

研究天然气水合物的成功计划需要研究沉积岩中影响水合物形成和分解的相关过程。这样 ,ＯＤＰ项目建议书应选定下述内容 :（１）确定沉积物的气被溶解、形成水合物和进入游离气等相态。（２）识别和定量分析从天然气水合物稳定的温压状态中天然气进入和逸出之散射与对流过程。（３）确定在沉积物中什么地方可发育天然气水合物。（４）确定水合物的存在对沉积物成岩作用的影响。（５）查清为什么由于水合物的存在而改变了沉积物的物理性质。（６）提高和调整估算天然气水合物储量的间接检测技术。（７）确定是否甲烷气能有效地从地质储层中转…     

南海神狐海域天然气水合物样品的基本特征

我国于2007年在南海神狐海域成功地钻获了天然气水合物样品。为了深入了解这些样品的结构、气体组成及饱和度等基本特征,在实验室内采用不同的技术手段对其进行了系列的分析测试研究,主要包括水合物结构鉴定、气体组分分析、含气量及饱和度计算等。结果表明,南海神狐海域水合物是典型的I型结构,主要组成气体是甲烷,占99.3%以上;甲烷分子在大笼的占有率99%以上,在小笼中86%左右,水合指数5.99。沉积物中水合物的饱和度为21%左右,低于野外观测的数值,主要是由于沉积物岩心样品中存在部分自由水,使测定结果偏低。     

海洋孔隙水的硫酸盐剖面在底层气体水合物甲烷通量中的指示

海洋孔隙水的硫酸盐剖面在底层气体水合物甲烷通量中的指示ＷａｌｔｅｒＳ．Ｂｏｒｏｗｓｋｉ等微生物硫酸盐的减少，微生物沼气的产量，和气体水合物的形成与深海、大陆边缘沉积物中出现的成岩作用紧密联系（Ｐａｕｌｌ等，１９９４）．气体水合物是由水和低分子量气体（...     

多传感器岩心测试系统（MSCL）产品简介

多传感器岩心测试系统（MSCL系统）是Geotek公司用于岩芯测试的产品，能够在不同的环境下对沉积物、岩石和岩心进行快速、精确和自动的地球物理测试。系统的不同组合特性既可以使它在岸上实验室环境开展工作，也可以在科学调查船／钻探船上使用。为了满足不同客户的要求，GEOTEK公司开发了一系列不同的产品：1）标准型（MSCL—S）；2）垂直型（MSCL—V）；3）XYZ型（MSCL—XYZ）；4）保压型（MSCL—P）。根据MSCL系统的传感器组合，可以获得塑料衬管内整个岩心或分段岩心的地球物理数据。部分测量可以穿透铝质或钢质衬管，但塑料衬管一般来说比较好。根据不同的岩心类型和质量及不同的取样限制和测试要求，运用不同的MSCL系统组合具有明显的优势。     

Hakon Mosby泥火山气体水合物沉积物中的氦和其它惰性气体

关于氦和其它惰性气体在海底气体水合物中聚集的特别研究迄今尚未进行过 ,但发现在鄂霍茨克海、里海和黑海的水合物气体中具低氦含量（Ｇｉｎｓｂｕｒｇ等１９９０ ,１９９２,１９９３）。在大多数气体样品中 ,氦含量低于分析仪器的灵敏度（５．２ｐｐｍ） ,采用灵敏度更高的仪器分析的４个样品的氦浓度在１．２～１．７ｐｐｍ范围内。１９９６年 ,对位于巴伦支海西缘海底ＨａｋｏｎＭｏｓｂｙ 泥火山（ＨＭＭＶ）附近形成水合物的沉积物进行研究（Ｖｏｇｔ等１９９７） ,样品被选用于研究惰性气体。研究包括测定Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ含量和 ３…     

天然气水合物生长形态以及对含水合物砂强度和阻尼的影响

利用经过特殊组装的天然气水合物共振装置塔（GHRC），南安普顿大学开发出人工合成水合物的各种方法，并且测量了所产生的沉积物的各种性质，如剪切波（VS）、压缩波（VP）和它们各自的衰减值（QS^-1和QP^-1）。有两种方法值得考虑：第一种方法使用气体过剩技术，孔隙空间中已知水的体积可指示水合物的量：第二种方法在水饱和的孔隙空间的情况下用已知量的甲烷气体去制约水合物的体积。这两项技术的结果表明，在过剩气体条件下生成的水合物在低的饱和度情况下（3％）会导致沉积物结构的加强；然而，过剩水条件下即使足在水合物高饱和度情况下（40％），也只可观察到强度的缓慢增加。此外，在过剩气体实验中，衰减结果显示出阻尼在水合物的饱和度为5％左右时出现峰值，然而在过剩水实验中，阻尼随着孔隙空间中水合物含量的增加而持续增加。通过分析以上两种方法的结果，可以看出合成水合物的方法显然会影响含水合物砂的性质，并且也必定会影响孔隙空间中水合物的形态特征.     

含水合物沉积物声学特性的实验研究

天然气水合物沉积层声学特性的研究对于水合物的勘探及资源评价均有重要意义.目前,对纯水合物已有较多的岩石物性数据,但对含水合物沉积物的声学参数则研究较少.关于沉积物中水合物饱和度对声学性质的影响已有一些研究,但还不足以验证前人提出的理论模型,从而修正原有模型或建立新的模型.青岛海洋地质研究所取得了人工岩心中水合物饱和度与声速关系的初步研究成果,建议对系列人工岩心进行深入实验研究,建立一套水合物饱和度与声学特性关系的实验模型.     

珠江口盆地东部海域天然气水合物成藏气源特征探讨

通过钻探,在珠江口盆地东部海域获取了天然气水合物实物样品,在5个取心站位目标层段进行了保压取心,获取了水合物岩心释放气样品,同时在13个层段获取了水合物分解气体样品。钻探取心的5个站位都在航次现场选择层段制备了顶空气样品。所有气体均进行了气体组成与同位素分析,结果表明:水合物气体组成以甲烷占绝对优势,甲烷含量96.5%～99.8%;乙烷含量极少,为(175～554)×10~(-6),未检测出C_(2+)以上烃类气体。水合物气体甲烷碳-氢同位素分析测试结果表明,δ~(13)C_(1 )为-68.4‰～-71.2‰,δDC_1为-182‰～-184‰,据此判识水合物气体成因类型为生物成因气。水合物气源成因类型与水合物产出形态没有直接关系,多种产出类型的水合物可能与储层发育及形态特征有密切联系。主要气源位于1000m以内的浅地层中,主要以侧向运移方式运移至稳定域有利部位形成水合物。     

X-射线岩心扫描系统对海洋沉积物成分测定质量的综合评价和校正

基于采自东海内陆架泥质区的沉积物岩心,利用X-射线岩心扫描系统对其进行高分辨成分扫描,同时利用台式偏振X射线荧光光谱仪对该岩心进行元素测定,通过对比研究评价了X-射线岩心扫描系统元素扫描分析质量。研究表明:（1）X-射线岩心扫描系统对海洋沉积物元素分析质量可以分为四类,Ⅰ类元素分析结果可信度高、可以直接作为含量对待,Ⅱ类具有重要的参考价值,Ⅲ类具有一定参考价值,而Ⅳ类无参考价值。（2）海洋沉积物的X-射线岩心扫描元素分析受到压实作用的影响,其中钙、铁、钾、钛、硅等5种元素压实效应明显,通过压实校正可以有效消除压实作用造成的元素垂向上的系统波动。（3）对钙、铁、钾、钛、硅等5种元素,X-射线岩心扫描强度与传统的XRF元素含量之间具有良好的线性关系,相关系数在0.47~0.87,可以据此进行扫描强度和元素含量的换算。