台西南盆地天然气水合物甲烷量估算

南海北部陆坡区的台西南盆地是天然气水合物潜在分布区之一,水合物稳定带的研究对天然气水合物成矿与分布规律以及资源评价都具有重要意义,根据SO-177中德合作航次南海北部陆坡天然气水合物地质的调查资料,结合天然气水合物的相平衡条件和相应的压力-温度方程,计算了台西南盆地A区和B区的水合物稳定带厚度,并讨论了水合物稳定带厚度的分布特征。另外,对A区和B区天然气水合物中甲烷资源量进行了初步估算,估算结果为:A区甲烷资源含量为8.5739×1011～5.1443×1012m3,B区甲烷资源含量为1.4518×1012～8.7111×1012m3,A区和B区甲烷资源总量约2.3029×1012～13.8544×1012m3。初步估算结果显示,台西南盆地天然气水合物甲烷资源量潜力巨大。     

天然气水合物研究的新进展

天然气水合物的调查评价刚刚起步，有关其成藏机理等许多问题有待解决。最近国际上关于天然气水合物资源和成藏机理的研究有新的进展，现根据大量的实际调查资料重新估算了天然气水合物资源量，并认为过去报道的资源量过高；海底天然气水合物的聚集与烃流体的垂向运移有关，泥火山底辟构造控制了海底天然气水合物的聚集和分布；天然气水合物的开采方式与常规油气藏开发不同，宜采用简单加热法、抑制剂法和减压法开采；近期应主要进行海底及浅层的天然气水合物勘探。     

罗斯海天然气水合物成藏条件及资源量评估

罗斯海位于南极洲太平洋侧,通过对罗斯海气源沉积条件、地质构造条件和温、压条件对罗斯海天然气水合物成藏条件进行综合分析,结果表明罗斯海具备良好的天然气水合物储藏条件和勘探前景。本文在温、压条件的基础上,利用热流数据定量计算了天然气水合物稳定带的厚度,并使用体积分方法初步估算了该区域的天然气水合物的资源前景量。计算结果表明,罗斯海区域的天然气资源量为3.6×1011 m3,具有可观的经济价值。     

天然气水合物油气系统模拟新技术方法与应用

为弄清天然气水合物油气系统模拟的原理和实现过程及应用,系统分析了水合物油气系统发展历程和技术特色,总结了该技术在墨西哥湾、水合物脊、阿拉斯加北坡及中国天然气水合物研究中的应用。研究认为:天然气水合物油气系统模拟是在研究类似含油气系统中的生烃、排烃、运移、聚集和逸散模拟基础上,对地质模型网格和地质时代进行细化设置,达到对不同地质时期水合物的分布、热成因/生物成因甲烷气的运移、稳定带内水合物形成时期和资源量进行模拟的目的。系统的模拟可以证实含气流体的运移是天然气水合物聚集成藏的重要控制因素,可以预测天然气水合物稳定带的空间分布、地质演化,热成因气和生物成因气生成、运移、聚集并形成天然气水合物的过程,还可以定量计算水合物资源量。目前,中国对于该技术的应用还处于起步阶段,应该深入学习国外成功经验,大力推广,以提高中国天然气水合物理论研究及勘探开发水平。     

南极半岛西侧别林斯高晋海陆缘含水合物系统及资源潜力

以别林斯高晋海陆缘地质环境、天然气水合物存在标志如BSR为线索,认为南极半岛别林斯高晋海陆隆上快速堆积体具有天然气水合物成藏的良好环境。根据ODP太平洋钻探计划178航次的钻孔、地震剖面等数据,从沉积、气源、热流场、成藏关键时间分析研究区域含天然气水合物的成藏条件,通过研究区天然气水合物综合异常图及综合成藏系统表,预测南极半岛别林斯高晋海陆缘天然气水合物成藏区域在陆隆快速堆积体7上,研究区的天然气水合物可能成藏的区域在地层单元I和II,年龄应是全新世到上新世晚期(0～2.1Ma)。运用体积法对其天然气水合物资源量进行计算,预测资源量较大,为今后南极区域天然气水合物的调查研究提供参考。     

永久冻土区天然气水合物饱和度评价技术

在评价永久冻土区天然气水合物资源量时,沉积层孔隙中水合物饱和度的确定至关重要.总结了冻土区水合物饱和度评价方法,主要介绍了直接测试估算法、孔隙水地球化学估算法和地球物理测并估算法.在水合物饱和度估算过程中,每种方法都存在缺陷.因此,在对复杂的冻土沉积体系中水合物饱和度进行估算时,应根据实际情况选用一种以上的方法相互验证...     

国外海域天然气水合物资源量评价方法对我国的启示

天然气水合物资源量评价结果关系着对水合物资源价值、环境影响和潜在危害等科学问题的认识,是天然气水合物资源勘探开发工作中首要且最重要的内容。水合物资源量评价方法的选择、改进和发展决定了资源评价工作的质量和结果的可信度。通过分析国内外现有水合物资源量评价方法,明确了水合物资源量的含义(资源量/储量);依据成藏和生烃2种不同的评价思路,总结了4种评价方法;探讨了国外海域水合物资源量评价经验对我国的启示,认为通过掌握水合物成藏规律,采用基于生烃思路的方法,可以整体把握影响因素变化趋势,从而获取有效区域评价参数;通过结合已有地震、测井和钻井资料,采用基于成藏思路的方法,可以精细刻画各目的层的构造和沉积特征,增加资源量评价结果的可信度。     

南海沉积物中甲烷水合物的实验研究

<正>天然气水合物是由天然气中小分子气体(甲烷、乙烷等)在一定的温度、压力条件下和水作用生成的一类笼型结构的冰状晶体。形成天然气水合物的主要气体成分为甲烷,甲烷气体体积超过99.9%的天然气水合物通常称为甲烷水合物,它是一种典型的Ⅰ型水合物,广泛分布于海底以下0～1500m深的沉积带或陆地上的永久冻土带中,是自然界中甲烷存在的一种重要方式。迄今在世界各地海洋及大陆冻土带中已探明的天然气水合物     

墨西哥湾西北陆坡天然气水合物资源评价

墨西哥湾西北陆坡天然气水合物发育广泛,水合物天然气资源量估计约(10～14)×1012m3。构造控制的混合成因(生物甲烷和热成因天然气)水合物含量高、资源密度大,经济潜力高;盆地生物成因甲烷水合物呈细分散状发育,沉积物中水合物含量低、资源密度小、经济潜力低。综合地质、技术和开采成本3方面因素,在目前全球几个工程程度较高的水合物发育区中,墨西哥湾水合物的经济潜力最大,其中工作程度最高的7个水合物发育区中,MC852/853区的经济潜力最高。     

应用改进的Biot-Gassmann模型估算天然气水合物的饱和度

针对南海神狐海区含天然气水合物的高孔隙度、以粉砂质黏土为主的未固结的深水沉积地层,采用Lee提出的改进的Biot-Gassmann(BGTL)模型,利用纵波速度数据估算了A井天然气水合物的饱和度。BGTL模型假设非固结沉积地层的横波速度与纵波速度比与地层骨架的横波速度与纵波速度比与地层孔隙度有关。模型中参数的选择与天然气水合物在沉积物中的赋存方式、沉积物的矿物组成、地层压差、孔隙度及微观孔隙结构等参数密切相关。A井中天然气水合物在沉积物中赋存模式接近于颗粒骨架支撑模式。根据岩心分析资料将A井的矿物骨架简化为黏土矿物、碳酸盐、陆源碎屑3类,根据各矿物组分的理论弹性参数和体积百分比可以计算得到地层骨架的弹性模量和密度。应用BGTL理论估算得到的A井天然气水合物主要赋存于海底以下195～220mbsf井段,饱和度多数为20%～40%,最大饱和度为47%左右,与实测结果吻合。     

墨西哥湾天然气水合物资源潜力的评估方法

通过对有关墨西哥湾天然气水合物资源评估方法的文献进行归纳总结,认为地质、技术和经济是影响水合物资源经济潜力评估的三大重要因素,这对于我国未来天然气水合物资源评价具有一定的参考作用。     

天然气水合物和地热资源组合评价方法

近年来的研究表明,海洋中天然气水合物的成藏和分布受温度的影响较大,一些海域中的天然气水合物资源与地热资源同时存在且有一定的分布规律。在利用地热开采天然气水合物基础上把2种资源结合起来利用,将会对海洋天然气水合物的开发有重要意义。参考组合评价相关经验公式,基于该开采方法对天然气水合物和地热资源组合评价提出了相关的方法研究,并通过实例应用,丰富了该开采方法的可行性的论证,并对于2种资源的综合利用的靶区优选有一定的指导作用。     

天然气水合物的聚集和形成及南海地质条件分析

天然气水合物目前已经成为世界范围的一个研究热点，而我国的天然气水合物研究起步则相对较晚，通过阅读国内外有关文献，总结了天然气水合物在海底的分布特征，聚集和形成机制，产状及其形成机理，甲烷羽的形成过程，天然气水合物在沉积物中的聚集位置通常有两种情况：一是较浅的沉积物（海底以下几米）中，受控于泥底辟，泥火山，断层等；二是较深的沉积物（海底以下几十米，甚至更深）中，受控于流体，当断层延伸至海底时，通常在水合物聚集处的上部发现甲烷羽，天然气以溶解气，游离气或分子扩散的形式运移，在温，压适宜的沉积物中，即水合物稳定带内聚集并形成水合物，水合物的形成过程是：最初形成晶体，呈分散状分布于沉积物中，之后逐渐聚集，生长成结核状，层状，最后形成块状，在细粒的浅层沉积物中，通常以较慢的速度生长，形成分散状的水合物；而在粗粒沉积物中，水合物通常呈填隙状，并且这种产状可能位于较深层位中，我国南海在温度，压力，构造条件，天然气来源等方面都能满足天然气水合物的形成条件，并且在南海也发现了一些水合物存在的标志，如似海底反射层（BSR）以及孔隙水中氯离子浓度的降低。因此，天然气水合物在我国南海海域可能有很好的前景。     

Preliminary assessment of resources and economic potential of individual gas hydrate accumulations in the Gulf of Mexico continental slope

Some global estimates suggest that gas hydrates represent the largest reservoir of fossil fuel. However, only a few studies of the resource and economic potential of individual gas hydrate accumulations exist. Here we estimate the volume of hydrate-bound gas at GC (Green Canyon) blocks 184/185, GC 234/235, GB (Garden Banks) 388, MC (Mississippi Canyon) 798/842, GC 204, MC 852/853, and AT (Atwater Valley) 425/426 sites in the Gulf of Mexico at water depths ∼500–2000 m. The structural accumulations may contain from 4.7×10⁸ to 1.3×10¹¹ m³ of gas at standard temperature and pressure. The resources in individual gas hydrate accumulations are comparable (by volume) with the reserves in very small to major conventional gas fields. Various geologic, technologic, and economic factors affect the economic potential of studied accumulations. The MC 852/853 appears to be characterized by the most favorable combination of these factors, and thus is suggested to have the highest economic potential. The economic potential of gas hydrate accumulations at GC 204, GB 388, and AT 425/426 sites is ranked as ‘average’. Gas hydrate accumulations at GC 234/235, GC 184/185, and MC 798/842 sites contain only small volumes of hydrate-bound gas, and likely have no economic potential. Future gas hydrate research should focus on the detailed study of large structural gas hydrate accumulations from which gas may be profitably recovered (e.g. the MC 852/853 site).     

天然气水合物释放甲烷对晚第四纪气候影响的古环境记录

天然气水合物作为全球碳循环中最大的碳储库,在全球变暖或海平面变化导致压力减小的情况下将分解释放大量甲烷进入水体和大气,对气候和环境造成巨大的影响。自从1995年Dickens等提出形成晚古新世温度峰值事件(LPTM)的主要原因是海底天然气水合物大规模分解释放甲烷这一假说以来,地质历史时期天然气水合物演化的研究蓬勃发展。而晚第四纪以来经历了一系列气候变化过程,在加利福尼亚的圣巴巴拉盆地、瓜伊马斯盆地、俄罗斯的贝加尔湖、格陵兰海、秘鲁、东格陵兰陆架、巴布亚新几内亚以及南海等地都记录了天然气水合物分解释放而形成的碳同位素负偏的古环境信息。主要针对这些古环境记录进行整理总结,为进一步研究天然气水合物的动态演化提供基础。     

天然气水合物的重要特征与评价及其在中国海域的勘探前景

从勘探技术和资源评价的角度综述了甲烷水合物生成和聚集的重要特征, 如地震反射剖面、测井曲线资料、地球化学特点等以及对未知区的地质勘探和选区评价 .甲烷水合物在地震剖面上主要表现为BSR(似海底反射)、振幅变形(空白反射)、速度倒置、速度-振幅结构(VAMPS)等,大规模的甲烷水合物聚集可以通过高电阻率(＞100欧姆.米)声波速度、低体积密度等号数进行直接判读.此项研究实例表明,沉积物中典型甲烷水合物具有低渗透性和高毛细管孔隙压力特点,地层孔隙水矿化度也呈异常值,并具有各自独特的地质特征.现场计算巨型甲烷水合物储层中甲烷资源量的方法可分为:测井资料计算法公式为:SW＝(abRw/φm.Rt)1/n;地震资料计算法公式为:ρp＝(1-φ)ρm+(1-s)φρw+sφρh、VH＝λ.φ.S.对全球甲烷水合物总资源量预测的统计达20×1015m3以上.甲烷水合物形成需满足高压、低温条件,要求海水深度＞300 m.因此,甲烷水合物的分布严格地局限于两极地区和陆坡以下的深水地区,并具有3种聚集类型:1.永久性冻土带;2.浅水环境;3.深水环境.深海钻探计划(DSDP)和大洋钻探计划(ODP)已在下述10个地区发现大规模的甲烷水合物聚集,他们是:秘鲁、哥斯达黎加、危地马拉、墨西哥、美国东南大西洋海域、美国西部太平洋海域、日本海域的两个地区、阿拉斯加和墨西哥湾地区.在较浅水沉积物岩心样中发现甲烷水合物的地区,包括黑海、里海、加拿大北部、美国加里福尼亚岸外、墨西哥湾北部、鄂霍茨克海的两个地区.在垂向上,甲烷水合物主要分布于海底以下2 000 m以浅的沉积层中.最新统计表明又主要分布于二个深度区间:200～450 m和700～920 m,前者是由ODP995～997站位发现的;后者在加拿大麦肯齐河三角洲马立克2L-38号井中897～922 m处发现.中国海域已发现多处甲烷水合物可能赋存地区,包括东沙群岛南部、西沙海槽北部、西沙群岛南部以及东海海域地区.姚伯初报道了南海地区9处地震剖面速度异常值的发现,海水深度为420～3 920 m,海洋地质研究所则在东海海域解释了典型BSR反射的剖面,具有速度异常、弱振幅、空白反射、与下伏反射波组具不整合接触关系(VAMPS)等,大致圈定了它们的分布范围,表明在中国海域寻找甲烷水合物具有光明的前景.     

Modeling of rising methane bubbles during production leaks from the gas hydrate sites of India

Natural gas hydrates is considered as a strategic unconventional clean hydrocarbon resource in the energy sector. Understanding the behavior of the rising methane gas bubbles during production leaks from the deep marine gas hydrate reservoirs well head is essential for environmental impact studies and to design environmental monitoring systems. Numerical model for quantitatively characterizing the vertical dissolution pattern of the wellhead released methane gas bubbles is analyzed for three potential gas hydrate locations in India. Simulation results indicate that the methane bubbles with diameter of 10?mm can transport methane gas till 650, 800, and 750?m from the seabed in the Krishna–Godavari(KG), Mahanadi and Andaman basins respectively. Results brought out that potential well head damage during methane hydrate production at 1050?m water depth could release up to 28?m³ of methane gas, in which 50% of the molar mass shall get dissolved within 40?m of water column from the seafloor.     

沉积物中水合物含气量测定方法

建立了沉积物中水合物含气量的测定方法;测定了人工松散沉积物中甲烷水合物、南海神狐海域及祁连山冻土区天然气水合物样品的含气量;计算了样品的表观水合指数(水与气体的摩尔比);探讨了水合物含气量的影响因素.测试结果表明,人工甲烷水合物样品表观水合指数与晶体水合指数相近,样品中水合物的浓度大,含气量较高;南海神狐海域及祁连山冻...     

Experimental formation of massive hydrate deposits from accumulation of CH4 gas bubbles within synthetic and natural sediments

In order for methane to be economically produced from the seafloor, prediction and detection of massive hydrate deposits will be necessary. In many cases, hydrate samples recovered from seafloor sediments appear as veins or nodules, suggesting that there are strong geologic controls on where hydrate is likely to accumulate. Experiments have been conducted examining massive hydrate accumulation from methane gas bubbles within natural and synthetic sediments in a large volume pressure vessel through temperature and pressure data, as well as visual observations. Observations of hydrate growth suggest that accumulation of gas bubbles within void spaces and at sediment interfaces likely results in the formation of massive hydrate deposits. Methane hydrate was first observed as a thin film forming at the gas/water interface of methane bubbles trapped within sediment void spaces. As bubbles accumulated, massive hydrate growth occurred. These experiments suggest that in systems containing free methane gas, bubble pathways and accumulation points likely control the location and habit of massive hydrate deposits.     

Methane hydrate recycling offshore of Mauritania probably after the last glacial maximum

To what extent methane liberated from marine hydrate will enter the ocean during a warmer world is unknown. Although methane release due to hydrate dissociation has been modelled, it is unclear whether or not methane will reach the seafloor during a warmer world and therefore contribute to oceanic and atmospheric budgets. Here we show, using a new three-dimensional (3-D) seismic dataset, that some hydrate deposits surround the gas chimneys passing through the HSZ. Bottom water warming since the last glacial maximum (LGM) is interpreted to cause hydrate dissociation but critically some of the released methane was not vented to the ocean. The released gas caused seal failure and free gas entered the hydrate stability zone (HSZ) through vertical gas chimneys to where new hydrate accumulations formed. This process is a new evidence for methane recycling and could account in part for the lack of methane in ice core records that cover warming events during the late Quaternary. This research provides new insight into how methane could be recycled rather than vented during a warmer world.