海底沉积物声学原位测量方法与南海天然气水合物勘探的应用研究

研究原位测量技术中表层沉积物声学原位测量技术、声波测井技术和OBS测量技术的特点和差异,得出3种技术的分辨率虽然依次降低,但测量尺度依次增大,可以应用不同深度和结构层序的海底沉积物声学物理性质研究.3种原位测量技术基于海底原位状态,可以测得海底沉积物的纵波和横波特性,通过比较纵波特性、纵横波速比和计算泊松比可以提高沉积...     

新型海上静力触探设备的研制与应用

海上静力触探是一种操作简单、经济高效、测量数据可靠的海床土体原位测量方法。国内自主研发的海上静力触探设备很少能够广泛的应用在实际工程勘察中。本文介绍了一种新型海上静力触探设备,由贯入系统、液压系统、甲板控制系统、浮力系统四部分组成,可在地形复杂多样的滩浅海区域进行连续走航测试。利用这套设备在黄河口海域进行地质勘察,并对该海域的海床土层结构划分进行了探讨,证明了该设备在滩浅海地区的工程勘察领域有者广阔的应用前景。     

静力触探稳定装置在浅海工程地质调查中的应用

静力触探稳定装置在浅海工程地质调查中的应用李春，莫杰（地矿部海洋地质研究所）海洋工程地质调查需要进行钻探施工，但由于船在海上漂浮，随着潮水和浪流的动荡而船体不断地上下起伏晃动，因而对静力触探测量工作造成一定的困难，影响触探的效果和质量。目前在较深海域...     

海底天然气水合物形成的数学模型

我们建立了一个预测海洋沉积物中天然气水合物的数量和分布的数学模型，认为大陆边缘有机质沉积积累的环境是天然气水合物稳定存在的区域。由于细菌的作用。有机质向甲烷转变有利于形成水合物并消耗了有机碳。我们得到了沉积物中水合物和气体数量的质量平衡方程，并解释了孔隙流体中溶解甲烷和盐类浓度的变化。沉积压实及相关流体的影响明确模型化。尽管我们主要关注仅由沉积输入碳的理想化的被动大陆边缘。我们也提及了深源流体的供应。数学计算显示．沉积速率、有机质的质量和数量、以及表征生物生产力效率的速率常数为该模型的关键参数。应用该模型预测了布莱克海台代表的环境，并将其与ODP164航次的观测结果进行了比较。我们得到，没有任何外来淡水的条件下，包括稳定带以下的区域在内，预测结果与实测的氯离子剖面十分吻合。我们同样预测，水合物不可能占据7％的孔隙体积，这也与观测的结果一致。     

海洋天然气水合物勘探与开采研究进展

海底水合物是一种重要的新型能源矿产,曾认为在未来20~30年内不具开采价值,但是现在这种看法已经改变,美国和日本政府现正筹划进行试验性开采。近年科技界已经研究出适合于从深海水合物中开采甲烷气体的工艺技术和方法。目前,降压法已被证明是一种较为经济有效的方法。引述了日本天然气水合物勘探和开采纲要MH21,详细说明其开采试验的计划和设计。     

横波勘探在海洋天然气水合物调查中的应用

在地震勘探领域,利用纵波(P-w)、横波(S-w)、转换横波(PS-w)进行联合多波勘探已成为近年来的热点。文中主要介绍了将陆上三分量横波勘探方法引入深海天然气水合物勘探工作中所取得的成果。首先介绍横波勘探在陆上地震中的成熟技术和勘探优势,并结合我国南海海域天然气水合物的地球物理特征和成矿特点,给出了技术应用的可能性,提出了一系列技术方案。最后介绍了广州海洋地质调查局在2000年以来进行三分量海底横波勘探天然气水合物方法的研究进展,并提出了一些设想和建议。     

海底管线区浅表层土孔压静力触探参数特征及应用

利用东海陆架海底输油管道路由调查获得的孔压静力触探数据和钻探资料等,采用统计分析的方法,对管道路由区5 m以浅土体的孔压静力触探曲线特征、土的分类方法鉴别作了探讨,结果表明:研究区5 m以浅黏性土的锥尖阻力(qc),侧摩阻力(fs)值较小,且随深度呈线性增加,粉质土的qc,fs值增大,但随深度线性增加规律不明显,砂类土的qc值急剧增大,但fs值变化不大;Robertson法和Eslami-Fellenius法两种土类划分方法均适用于研究区浅表层软土的土类划分,但Robertson法在判别粉质土时受到一定限制,Eslami-Fellenius法判别较为准确,应用简单。本研究可为我国在海底管线工程路由勘察中直接利用孔压静力触探(CPTU)参数划分土层和判别土类作铺垫。     

基于Downhole工艺的海底静力触探及其设备研制

论述基于Downhole CPT的海底静力触探工艺和实施方案,并在此基础上研制了适用于水深10~100 m,触探最大深度120 m的海底静力触探设备。对设备中的管内锥探总成、海底机座以及推进速度控制策略等核心问题进行了探讨。码头与海底试验中,触探数据结果与钻探取样基本符合,验证了工艺方案与触探设备达到了预期的工艺要求。     

静力触探技术在东海陆架工程勘察中的应用研究

通过对东海大陆架海底浅表层土样的静力触探参数进行统计分析,得到该区域细砂、粘土、淤泥质土和淤泥的静力触探统计值,建立了研究海区基于静力触探参数的土类判别图,可用于快速判定土的类别.根据静力触探参数,并应用经验公式估算了海底粘性土的抗剪强度和灵敏度,对估算公式经验系数选择进行了深入研究,提出在研究海区应用经验公式进行粘性...     

未来海底新能源--天然气水合物国际研讨会在青岛召开

20 0 3年 10月 15— 17日在青岛府新大厦召开了“未来海底新能源———天然气水合物国际研讨会” ,此次会议主办单位为国土资源部中国地质调查局和国家自然科学基金委员会地球科学部 ,承办单位为青岛海洋地质研究所和广州海洋地质调查局。此次会议的宗旨是 :了解世界各国针对天然气水合物资源所实施的国家计划及其所取得的最新成果 ;掌握海域天然气水合物资源调查、研究、模拟实验和评价中所采用的先进技术 ;总结调查研究经验 ,抓准天然气水合物勘探、开发中的关键科学问题和技术难点 ;推进我国海域天然气水合物的调查、研究、模拟实验和资…     

海底浅表层不同土类静力触探参数与物理力学性质对比研究

海底土的物理、力学特性是海洋地质学、海洋土工学、海洋地质灾害等调查研究及海洋资源开发环境条件调查和评价等方面非常重要的资料,海底静力触探试验(CPT)是获取这方面资料的一种快速高效、成本低、测试精度高的原位测试方法。它可同时获取海底土锥尖阻力、侧摩阻力等方面的连续原位测试数据,这些数据与海底土取样样品测试分析资料及物探资料结合,可对海底土的工程特性等作比较全面的分析和评价。本文对采集的海底土样的静力触探参数与海底土样的物理力学指标进行相关分析,分粘性土和砂类土二类,建立了海底浅表层土的静力触探参数与物理力学指标之间的相关方程。利用相关方程可以通过静力触探的数据来推算土的物理力学指标,进而对海底土的工程情况作较全面的评价。     

AVO技术在水合物勘探中的应用

AVO技术正被应用到海域天然气水合物的真假BSR识别和水合物沉积层的储藏参数预测。在研究了水合物沉积层与其上下围岩(层)之间不同的地球物理特征(尤其是纵、横波速度)差异以及不同的岩性组合带来的AVO效应的差异的基础上,根据AVO技术的特点,制定了利用AVO技术进行海域天然气水合物的真假BSR识别和水合物沉积层的储藏参数预测的方法技术路线和流程。     

孔压静力触探在确定砂土内摩擦角中的应用

内摩擦角作为砂土的抗剪强度指标之一,是工程设计的重要参数。常规海洋工程勘察中主要依据室内土工试验确定,如三轴压缩试验、直接剪切试验、颗粒粒径、级配和密实度等。随着孔压静力触探(Piezocone Penetration Test, PCPT)在海洋工程勘察中广泛开展,利用孔压静力触探测试的锥尖阻力、侧壁摩阻力和孔隙水压力等参数确定砂土内摩擦角具有无需取样、快速、合理、可靠的优点,在桩基础、管线路由、水下基础等海洋工程勘察中具有越来越重要的工程意义。本文总结了3种利用PCPT资料确定砂土内摩擦角的方法即Mayne提出的内摩擦角评估经验公式、砂土最大最小经验公式和Senneset等提出的计算砂土内摩擦角经验公式,在中国广东沿海某风电场开展了3个钻孔的应用实践。对结果进行对比分析后认为,在熟练掌握PCPT测试方法、资料采集、数据处理和成果解释的基础上,依据Senneset等提出的计算方法,用PCPT资料确定砂土内摩擦角,具有一定的可靠性与适用性。     

日韩海洋天然气水合物勘探研究进展及对我国的启示

海底天然气水合物是一种重要的新型能源矿产,美国、加拿大、德国等发达国家都将水合物列入国家重点发展战略。而中国、日本、韩国的研究工作起步时间相对较晚,过去十年,日本实施了"21世纪水合物研究开发计划(MH21)",韩国制订了"天然气水合物开发十年计划"。我国在水合物领域也做了大量的研究工作,在南海陆坡区钻探到了水合物样品,但与日、韩相比还存在一定的差距。文章通过总结日本、韩国天然气水合物研究的开发思路,旨在为我国海域天然气水合物的勘探开发和试开采计划提供借鉴和参考。     

新一代卫星遥感技术在国际海底天然气水合物勘查中的应用

利用新一代卫星遥感数据所提供的天然气水合物的特殊标志信息：海表温度热异常、海表大气层甲烷成分异常和特殊的构造环境等，在综合分析水合物已知区的地质、地球物理、地球化学与卫星遥感之间的耦合关系基础上，通过对综合分析模型的认真分析和各种方法的相互验证，可以初步建立一套识别国际海底天然气水合物的标准，以指导国际海底天然气水合物的勘探。     

地震资料在估计深海沉积物中原生天然气水合物含量中的应用

海洋沉积物中天然气水合物的含量可以根据真振幅处理后的多道地震资料测量含水合物带的层速度的反射振幅来估计。通常,单一运用层速度或振同资料不足以估计天然水合物的含量。本文介绍一种美国大西濂大陆边缘布莱克俏地区运用层速度校准后振同的降低量来估计天然气水合物的含量的方法。整个地区的振幅数据校准工作一旦完成,仅需反射振幅信息就能估计天然气水合物的含量。该方法在某些只有单道地震勘探资料的地区尤其有效,但必须至     

俄勒冈滨外水合物脊大洋钻探建议书

位于水合物脊(前称“第二脊”)上的ODPl46航次站位调查资料揭示了俄勒冈边缘水合物／气体系统中构造活动影响下的地层和BSR反射特征的变化情况。尤其在水合物脊南部，这些模式得到了详细的描述，1996年在该区的抓斗样品表明。在海底附近存在含块状水合物的沉积物。根据我们对ODPl46航次站位调查资料的检验和水合物脊最近几个航次的调查结果，建议在水合物脊上实施三个钻孔，井深400—700米。并辅以生物和地球化学综合采样及一系列的原位测试。在这样一个ODP航次中开展下列课题的研究：1．在两个明显不同的沉积和构造环境中，对气体和水合物形成的物理和化学机制作源区比较：(1)在增生楔较老沉积物中，海底附近发现了块状水合物及其相关的自生碳酸盐矿物，其甲烷可能来源于俯冲沉积物；(2)与增生楔相连、快速充填的陆坡盆地中，沉积物较年轻、成层性好，其地震反射特征强烈地显示了水合物和(或)游离气的存在，但海底附近没有水合物和(或)碳酸盐矿物积聚的迹象，其气源主要来自原地沉积物中。2．采用地球物理遥感技术校准确定水合物及其下伏游离气饱和度。为了更好地了解这些特性，需要编制井间水合物分布图，评价俯冲带环境中天然气水合物的未来经济潜力。3．利用地球化学示踪物、物理性质测量和微结构分析，检测构造因素诱发的水合物不稳定导致的BSR和BSR下伏地震反射特征发生变化是否与地震反射资料推测的一样。4．加深对水合物形成的地球化学效应的认识，以便于利用综合地质资料确定甲烷释放进入大气的原生载体，了解巨大而剧烈的水合物失稳作用在全球变化中所扮演的角色。5．确定水合物和下伏沉积物的孔隙度和剪切强度，以评估水合物、流体活动与斜坡稳定性之间的关系。6．确定沉积物中生物成因甲烷菌和热成因甲烷菌的分布数量，评估它们对水合物形成和分解的贡献，以及与沉积物成岩作用的关系。     

充液管中的导波测量海底沉积物原位声速的方法研究

海底沉积物原位声学参数是标定海底地层声场环境、开展多种海洋工程应用的关键参数之一。本文首先建立了充液管-地层物理模型中声波传播的有限差分算法,数值模拟并分析了管中接收声波的特征及其随沉积物速度的变化规律,着重分析了首波的传播特性随距离的变化特征;其次,在此基础上研制了可挂接于海底静力触探装置的实验样机及其核心部件,如声波发射和接收换能器及功能电路板等,搭建了实验测试平台并进行了相关的性能实验测试,对管外存在不同介质下管中激发产生的导波的声信号特征进行了对比和分析。理论和实测结果表明：充液管中导波的衰减特性受到沉积物声速的影响,该特性可用于反演测量地层的声速,实验测量的结果进一步论证了方法的可行性。