输气管线中天然气水合物形成的地球化学控制因素

对于纯气体形成水合物，甲烷形成的温压条件最高，丁烷最低，乙烷和丙烷介于二之间。在甲烷-乙烷和甲烷-丙烷的二元混合体系中，形成水合物时随甲烷含量增高，形成温度降低、压力增高；对于自然产出天然气的多组分混合体系，随丙烷 丁烷含量增加，水合物形成压力降低，温度增高。增高水合物体系的盐度或加入阻凝剂，水合物的形成压力增高，温度降低。在确定的环境温度条件下，根据天然气成分可以确定天然气形成水合物的最大压力，从而能最大限度地提高输气设备的工作效率；加入阻凝剂或提高体系的盐度也可大大提高输气设备的工作效率。     

青海木里地区天然气水合物形成条件分析

我国的青藏高原地区有大面积的多年冻土分布,其适宜的温压条件为天然气水合物的形成创造了有利的环境。在青藏高原北部祁连山区木里煤田多年冻土层煤炭地质勘查施工中,发现天然气水合物存在的证据。通过分析木里地区多年冻土带天然气水合物的形成条件,对天然气水合物烃类气体的来源进行了探讨,提出煤层和煤系分散有机质热演化过程中形成的烃类气体是木里煤田天然气水合物主要来源的观点,将并其称之为“煤型气源”天然气水合物。     

青藏高原具有水合物形成条件

<正> 天然气水合物除了大量赋存于海洋大陆架部位,还可以赋存于高纬度和高原永久冻土带分布区。青藏高原是中国多年冻土集中分布区,冻土带面积达1.588×10~6km~2,占高原总面积的61%,世界多年冻土面积的7%。地质资料分析认为西藏地区有形成天然气水合物的必要条件,在海相盆地     

俄罗斯天然气水合物研究现状

2003年1月27～29日在俄罗斯新西伯利亚市召开了“俄罗斯2003地球生态体系中的天然气水合物”会议.会议的组织者为俄罗斯科学院西伯利亚分院、A·B·尼古拉耶夫无机化学研究所、A·A·特罗菲姆克地质与地球物理矿物学综合研究所和俄罗斯基础研究基金会.到会代表100余人,分别来自莫斯科、圣彼得堡、新西伯利亚、海参崴等15个城市的40多家单位. 目前,世界上许多国家对天然气水合物的研究兴趣不断提高.与煤层气、无机成因气、深盆气等非常规油气资源一样,天然气(以甲烷为主)水合物亦为重要的潜在新能源,值得今后进行深入勘查、利用开发…     

天然气水合物的勘查及其社会经济意义

天然气水合物是一种新型高效能源 ,其储量巨大 ,分布广泛。对天然气水合物的研究可以追溯到 1 80年前。近几十年来 ,美、日、加、英、俄、法、澳等国在这方面投入了大量的人力物力 ,取得了一些成果。我国在这方面起步较晚 ,1 999年 ,广州海洋地质调查局在南海地区进行了天然气水合物的专项调查 ,初步调查结果显示 ,南海部分地区可能有天然气水合物赋存。此外 ,我国青藏高原的永久冻土层也可能赋存了大量的天然气水合物。天然气水合物的形成条件。自然界中天然气水合物的出现受一定的温压条件和组分影响。资料表明 ,海底甲烷水合物的固相稳定…     

木里地区永久冻土层的形成及对天然气水合物的成藏影响

以青海木里天然气水合物成藏地区为研究对象,总结分析了现有木里地区永久冻土和天然气水合物的特点;基于青藏高原第四纪的气候调查相关证据和现有地质勘探资料,利用FLAC3D模拟计算永久冻土的形成过程,计算结果表明,现有的永久冻土可能形成于晚全新世新冰期(4000～3000至1000 a BP),约经历170 a的降温后形成稳...     

气体水合物的基本特征,形成条件及成因初探

气体水合物为冰雪状笼形包合物,由甲烷（乙烷,二氧化碳等）和水在低温高压下形成。主要有两种结构（结构Ｉ型和结构Ⅱ型）两种成因类型（生物成因和热解成因）。分布于极地永冻层和海底沉积层中,海底温度和压力,地热梯度,气体成分,同生水盐度等控制着水合物稳定带基底的深度和厚度,原地细菌生成模式和流体孔隙扩散模式是两种主要的成因模式。     

天然气水合物的形成条件及成因分析

从天然气水合物的晶体结构模型出发,说明了其组成成分及结构特征。通过对温度一压力平衡条件的差异性分析,揭示了天然气水合物形成的基本条件,对其赋存类型及成因进行了分类,对我国及全球天然气水合物分布情况进行了说明,并以青海木里煤田为例,对天然气水合物的形成条件和成因进行了详细的论述,认为：变质作用及煤化作用使煤田内丰富的煤炭资源不断产生煤层气,当煤层气沿断层破碎带及裂隙运移至含水岩层或含水裂隙时,在温度和压力的作用下遇水形成天然气水合物。强调在开发利用天然气水合物时,必须考虑水资源的保护和综合利用。     

天然气水合物形成的地质模式

根据对引起天然气水化合物形成的各种自然过程进行的研究和对天然气水合物在地下深部存在的可能性所作的评价以及根据引用的观测资料，划分出引起天然气水合物形成的低温，海侵，成岩，迁移流，断层，地层削蚀，热液，沉积和海底火山等作用的地质模式，并对这些模式的特征进行了描述。业已证明，最主要的天然气富集模式都是在海底条件下实现的。在大陆和极地陆棚的厚层冰冻岩带也可形成水合物弱富集。     

天然气水合物保真取样系统设计的理论基础

分析了设计天然气水合物保真取样系统的理论基础,即天然气水合物的化学性质、天然气水合物的形成及稳定条件.在此基础上对保真取样系统的压力、温度及自动控制系统必须具有的功能提出了构想.     

中国天然气水合物

天然气水合物是一种规模巨大的新型潜在能源,因其具有分布广、规模大、埋藏浅、能效高、污染低等优点,是后石油时代的最佳接替能源之一.世界各国特别是各能源短缺国家非常重视天然气水合物的调查研究工作,其研发重点已从资源勘查逐渐向开发利用方面转移.中国正在进行第三个阶段天然气水合物工作,已在海陆发现3处天然气水合物产地,并在祁连山成功实施天然气水合物试开采,计划在2017年实施海底天然气水合物试开采.随着勘查试开采技术的不断进步和国家一系列扶持性政策的实施,中国将与世界先进国家同步实现天然气水合物的商业性开发,并最终实现产业化.     

甲烷水合物在AlCl3溶液中的相平衡条件

利用可视法测定了甲烷水合物在AlCl₃溶液中的三相平衡(甲烷水合物-AlCl₃液相-甲烷气相)条件.AlCl₃溶液中甲烷水合物的生成压力为4.040～8.382 MPa,温度为272.15～278.15 MPa.对相同摩尔浓度的AlCl₃和KCl溶液中甲烷水合物生成条件的抑制作用进行了讨论.并将实验结果与前人的研究数据进行了对比,通过统计分析得到一计算甲烷水合物相平衡压力与温度的经验公式,经计算所得结果与实验数据一致.研究认为AlCl₃溶液可以作为一种良好的抑制剂用于油气工业的输送管道中。     

南海潜在天然气水合物藏的成因及形成模式初探

文章分析了南海部分地区浅表层沉积物酸脱氢烃类气体的组成及ODP184航次部分岩屑样品罐顶气的组成与同位素特征,总结了南海部分气苗的烃类气体与同位素组成特征,并根据它们的同位素值估算了这些气体源的深度。估算值与实际值较吻合。在此基础上对这些烃类气体的成因进行了判别,结果为：北部陆坡的烃类主要来源于深部的裂解气,可能还有浅部生物气的混合,南部陆坡的烃类主要以浅部的生物气为主,还有热解气的混合。文中还对南海潜在天然气水合物藏的形成模式进行了初步的探讨。这些认识将有助于对南海天然气水合物的形成过程及同一构造背景下油气藏的关系的理解,对今后的普查勘探具有一定的意义。     

天然气水合物成矿带的识别技术研究

在天然气水合物的地震资料解释过程中,常规地震剖面上难以识别水合物成矿带的准确位置。通过多年的实践对比研究,认为波形、速度反演、速度模型、流体因子、瞬时振幅、相对极性和能量半衰时等各种地震剖面,能够较好地揭示水合物成矿带的地球物理异常特征。收集整理了一部分国内外对水合物成矿带的识别技术,并提出了在无井的情况下,如何利用波形、速度和各种地震属性剖面所提供的信息来确定水合物成矿带的一些新想法,以期对水合物资源量的评估能提供比较有价值的参考依据。     

利用卫星热红外遥感探测南海天然气水合物

天然气水合物被誉为21世纪“化石燃料”的清洁替代能源,其意义十分重大。本文首次将卫星热红外遥感应于南海天然气水合物的勘查中,实践证明效果较好。作者分析了卫星热红外增温异常的机制,探讨了卫星热红外增温异常与海底天然气水合物的关系,指出了南海西沙海槽区、东沙群岛岛坡区、笔架南盆地、北吕宋海槽区、南沙海槽一带等是天气气水合物可能的赋存地带。     

Geochemical Indications of Possible Gas Hydrates in the Northeastern South China Sea

Gas hydrate, mainly composed of hydrocarbon gas and water, is considered to be a clean energy in the 21st century. Many indicators such as BSRs （Bottom-Simulating Reflections）, which are thought to be related to gas hydrate, are found in the South China Sea （SCS） in recent years. The northeastern part of the SCS is taken as one of the most potentials in the area by many scientists. It is situated in the conjunction of the northern divergent continental margin and the eastern convergent island margin, whose geological settings are much preferable for gas hydrate to occur. Through this study, brightness temperature anomalies recorded by satellite-based thermal infrared remotely sensed images before or within the imminent earthquake, the high content of hydrocarbon gas acid-degassed from subsurface sediment and the high radioactive thermoluminescence value of subsurface sediment were found in the region. Sometimes brightness temperature anomalies alone exist in the surrounding of the Dongsha Islands. The highest content of hydrocarbon gas amounts to 393 μL methane per kilogram sediment and the highest radioactive thermoluminescence value is 31752 unit; their geometric averages are 60.5 μL/kg and 2688.9 unit respectively. What is more inspiring is that there are three sites where the methane contents are up to 243, 268 and 359μL/kg and their radioactive thermoluminescence values are 8430, 9537 and 20826 unit respectively. These three locations are just in the vicinity of one of the highest confident BSRs identified by predecessors. Meanwhile, the anomalies are generally coincident with other results such as headspace gas anomaly in the sediment and chloride anomaly in the interstitial water in the site 1146 of Leg 184. The above-mentioned anomalies are most possibly to indicate the occurrence of gas hydrate in the northeastern SCS.     

南海北部陆坡海底火山活动对天然气水合物成藏的影响

南海北部陆坡发育海底火山。海底火山的发育是否有利于天然气水合物的成藏是该区进行水合物勘探首先要考虑的一个关键问题。通过地震剖面解释、建立地质模型,并通过模型温度场计算,认为发生岩浆底侵时,高温岩浆使水合物稳定域的厚度变薄。随着热量的散失,水合物稳定域的厚度逐渐恢复。底侵的深度较浅时,水合物稳定域减薄的幅度增大,恢复周期变短。对海底火山喷发的情况,水合物稳定域将完全不存在,但其恢复的时间更短。岩浆底侵深度为6 km时,其对水合物稳定域的影响周期为1 Ma左右。南海北部东沙运动和流花运动都伴随着规模性的火山活动,两次构造运动期间岩浆侵入、侵出引起的热效应到目前为止已对该区水合物稳定域的发育没有影响,但海底火山活动对增大地层的孔隙与通道,从而对甲烷气体的运聚和水合物的成藏都能起到积极的作用。火山活动引起的高地温梯度,对生物甲烷的产生也将起到一定的帮助,从而有利于水合物的形成。南海北部陆坡火山区仍是天然气水合物勘探的有利靶区。     

水力输送法开采海底浅层天然气水合物技术研究

海洋天然气水合物占全球水合物总储量的99%,海洋天然气水合物大部分沉积在海底浅层没有良好的覆盖层,无法采用开采传统油气资源的方法进行开采.为了开采海底浅层天然气水合物,分析了海洋天然气水合物的存在类型及地质特征,探讨了目前开采海洋天然气水合物的理论方法及局限性.根据海底天然气水合物成矿的地质特点及水合物的物理特性,提出了以水力输送技术为主要理论的海洋浅层天然气水合物开采方法.该方法克服了其他方法开采海底天然气水合物面临的技术困难,为海洋天然气水合物的开采提供了技术基础及理论支撑.     

祁连山冻土区天然气水合物分解气碳氢同位素组成特征

开展祁连山冻土区天然气水合物气体同位素研究,是解决其气体成因、来源等科学问题的一个重要手段。本研究采集祁连山南麓多年冻土区水合物科学钻探DK2和DK3孔共8个含水合物的岩芯样品,采用真空顶空法收集样品中水合物的分解气,分别用气相色谱(GC)、气相色谱同位素比值质谱(GC-IRMS)测定其气体成分和同位素组成,测试结果表明:祁连山冻土区天然气水合物样品的气体碳氢同位素变化较大,甲烷、乙烷和丙烷的碳同位素(δ13C)变化范围分别为-52.6‰～-48.1‰、-38.6‰～-30.7‰和-34.7‰～-21.2‰,而二氧化碳的碳同位素(δ13C)最低为-27.9‰,最高为16.7‰;甲烷、乙烷和丙烷的氢同位素(δD)变化范围分别为-285‰～-227‰、-276‰～-236‰和-247‰～-198‰。通过对这些碳氢同位素进行综合研究,包括气体分子组成与同位素的关系分析、甲烷的碳氢同位素之间的关系判断等,结果表明研究区天然气水合物的气体主要来源于热解气,而且是在淡水环境中形成的有机成因气。     

Gas Sources of Natural Gas Hydrates in the Shenhu Drilling Area, South China Sea: Geochemical Evidence and Geological Analysis

The Shenhu gas hydrate drilling area is located in the central Baiyun sag, Zhu Ⅱ depression, Pearl River Mouth basin, northern South China Sea. The gas compositions contained in the hydrate-bearing zones is dominated by methane with content up to 99.89% and 99.91%. The carbon isotope of the methane (δ13C1 ) are 56.7‰ and 60.9‰, and its hydrogen isotope (δD) are 199‰ and 180‰, respectively, indicating the methane from the microbial reduction of CO2 . Based on the data of measured seafloor temperature and geothermal gradient, the gas formed hydrate reservoirs are from depths 24-1699 m below the seafloor, and main gas-generation zone is present at the depth interval of 416-1165 m. Gas-bearing zones include the Hanjiang Formation, Yuehai Formation, Wanshan Formation and Quaternary sediments. We infer that the microbial gas migrated laterally or vertically along faults (especially interlayer faults), slump structures, small-scale diapiric structures, regional sand beds and sedimentary boundaries to the hydrate stability zone, and formed natural gas hydrates in the upper Yuehai Formation and lower Wanshan Formation, probably with contribution of a little thermogenic gas from the deep sedments during this process.