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。…     

利用地震反射法评价海底天然气水合物资源

海底天然气水合物是２１世纪的重要新能源,本文介绍了利用地震反射法来识别海底天然气水合物的存在和分布特征,并春资源量进行评价的方法。根据地震剖面上的拟海底反射层（ＢＳＲ）识别水合物的存在,并结合地震弹必参数和利用沉积物的孔隙率等等征,来评估海底天然气水合物的资源前景。     

沉积物间隙水中硫酸盐与甲烷相互关系的研究进展

天然气水合物是在低温、高压以及有足够气体供应条件下形成的一种天然气（主要为甲烷）与水组成的似冰状固态化合物，广泛分布于海底沉积物和大陆高纬度地区寒冷的冻土带中。由于其巨大的资源储量（估计为石油、煤、天然气等所有化石燃料矿产总储量的两倍）、潜在的地质灾害（海底天然气水合物分解可能引起大规模海底滑坡等灾害）以及对全球环境变化的影响而备受关注［１］。 现在，识别天然气水合物主要依靠地震剖面上似海底反射界面（ＢＳＲ）的出现。ＢＳＲ曾被认为是由水合物稳定带中致密厚层水合物所导致，然而，现有证据表明，ＢＳＲ…     

用单道地震反射波法定量分析BSR反射特性的横向变化

１引言在适当条件下 ,海底沉积物中的气水合物稳定带的基底以似海底反射（ＢＳＲ）为标志。为此ＢＳＲｓ通常被当成海底气水合物的指示物。如地震反射波法发现的ＢＳＲｓ附近波速的分布已经利用多偏移距反射数据的全波形反演法在世界若干地方做过研究。来自各地的结果表明具有高振幅特征的ＢＳＲ下伏薄层游离气层（Ｓｉｎｇｈ等 ,１９９３）。这已经被钻探所证实（Ｍａｃｋａｙ等 ,１９９４ ;Ｈｏｌｂｒｏｏｋ等 ,１９９６）。但是 ,ＢＳＲｓ的反射波并非总是高振幅的 ,通常表现出较大的横向变化。其原因还不太清楚。利用波形反演法研究ＢＳ…     

利用弹性波模拟获得的甲烷水合物BSR

近几年 ,甲烷水合物研究不仅因其作为下一世纪资源 ,而且因其与全球构造和动力学有着密切的联系而受到关注。另外在甲烷水合物层之下也有望存在游离气。甲烷水合物层的底界可以由反射声波法探查记录的ＢＳＲ(似海底反射层 )来识别。根据地质模型的弹性波模拟法可以阐明甲烷水合物ＢＳＲ的声波特性。根据其结果的反转效应可弄清ＢＳＲ外观相位和振幅的变化 ,这对记录的解释提供了重要信息。１引言在声波探查记录上表现出来的特殊反射面之一的ＢＳＲ中因甲烷水合物稳定带底界的声阻抗骤变而产生的ＢＳＲ是提示甲烷水合物层的物性和ＢＳＲ之下…     

日本中部近海千叶沉积盆地铫子山嘴坳陷内的似海底反射层（BSR）之成因及意

在日本中部近海千叶（Ｃｈｉｂａ）沉积盆了铫子山嘴（ＣｈｏＳｈｉＳｐｕｒ）顶端的一个小型坳陷内,中新世－上新世内的Ｍｉｒｕｒａ组发育了似海底反射层（ＢＳＲ）。我们假设天然气水合物ＢＳＲｓ总是与位于气本水合物稳定基底（ＢＧＨＳ）处气体水合物层以及下伏的游离气同时形成,想必具ＢＳＲ标志的天然气水合物之形成与热成因的天然气有关,天然气与ＢＧＨＳ的上移相伴生,可假定这些后生的天然气是由地些未发现的,下伏的,     

台湾西南近海BSR地震特征分析和影象识别

甲烷水合物可能是天然气的优良盖层。在甲烷水合物与天然气之间有一个强阻抗差界面 ,导致与海底形状一致的类似于亮点的强反射。台湾南部近海至少有２万ｋｍ２增生棱柱体 ,水深范围５００～２０００ｍ ,为ＢＳＲ所覆盖。ＢＳＲ的最高浓度位于增生楔柱体的西北部 ,可能与迅速沉积的陆源沉积物有机碳含量高有关 ,从而提供了甲烷的来源。本项研究中提供了２条由台湾国立大学海洋研究所完成的未公开的多道地震剖面 ,确定了该区气水合物和含游离气沉积物的地震特征。解释后的地震剖面是甲烷水合物解释中最常用的资料。为了解释地震资料 ,本项研究…     

海底气体水合物BSR的AVO模拟

在世界各地陆架外缘的地震剖面上，出现与海底近似平行的拟海底反射层BSR。BSR与气体水合物稳定域同时发生，并通常用作指示海底天然气水合物。尽管假设BSR标志含气体水合物的沉积物之底界，但位于BSR之下沉积物内低速游离气的产状及重要性仍是长期争论的课题。这篇论文通过对俄勒冈近海和波弗特海面两个地区BSR的反射系数模拟或AVO模拟，调查水合物丰度与BSR伴生的游离气。根据两地的多道地震剖面，地震速度资料和俄勒冈ODP第892站的钻井记录资料模拟，若BSR之上的气体水合物饱和度小于孔隙体积的30％，BSR的AVO研究能确定BSR之下是否存在游离气。根据AVO，能大致估算BSR之上气体水合物饱和度，但仅用地震资料，不能控制BSR之下的游离气饱和度。两个地区的AVO分析暗示出：BSR之下的游离气是导致强振幅BSR的主要原因。对两地区研究，计算BSR之上的水合物浓度不足孔隙体积的10％。     

振幅空白与沉积物中气体水合物充填的相互关系

含气体水合物沉积的地震指示包括层速度的急剧增大及地震反射振幅的衰减，这归因于沉积物孔隙中存在气体水合物。然而在布莱克海台所观察到的具有较低层速度的振幅空白使人难以理解，这是由于缺少实际地震模型以解释观测结果。本研究提出几个气体水合物浓度随孔隙度而变化的模型，其中的气体水合物在较大孔隙介质中时，其浓度也较大，并能获得具有明显较低层速度的振幅空白。含气体水合物沉积的反射振幅可能比相应的不含水合物沉积的反射振幅弱很多、略弱或者强，这取决于孔隙空间中气体水合物浓度的量值。     

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（...     

在沉积物搬运过程中气体水合物的自然赋存作用

自然界中赋存的气体水合物在海底沉积物是处于半固结状态,具有储存大量的气体和水的潜能。当水合物的平衡条件被打破时,能释放出气体和水。因此,水合物能给巨大的沉积物搬运提供潜在的形成机制。在海底低水温和正常静水压力条件下,大部分陆坡和所有海隆、深海平原在靠近海底沉积物的孔隙不处在饱和或近饱和状态下,烃类气体将形成水合物。水合物的气体既可能是原地微生物成因气,也可能是来自较深部沉积物的热解气。稳定水合物沉积物的平衡条件可能遭到破坏,例如由连续沉积或者海平面下降所引起,其中任何一种情况出现使部分固体气－水混合物开始分解。释放出气体和水的体积超过水合物自身的体积,如果大量水合物分解,那么其内部压力能猛烈地骤增,原来部分稳定的沉积物转化为富含气体和富含水的低密度泥岩。当内部压力由于气体压缩或者浮力作用变得非常大时,其上覆沉积物隆起甚至破裂,而非致密的气侵泥岸可以向上运移。与水合物有关非常大时,其上覆沉积物隆起甚至破裂,而非致密的气侵泥岸可以向上运移。与水合物有关的这些现象可以引起泥底辟、泥火山、泥滑坡或浊流,这取决于沉积物的结构和海底地形。     

日本中部千叶近海沉积盆地的铫子坡尖拗陷中似海底反射层(BSR)的成因和特征

千叶近海沉积盆地位于日本弧东北部的南部弧前。ＭＩＴＩ（日本国际贸易和工业部）的地震剖面中存在似海底反射层（ＢＳＲ）（图１）。下面讨论其地质背景和成因。１　千叶近海沉积盆地的ＢＳＲ１９７４年Ｔｅｉｋｏｋｕ石油公司和海湾石油公司在房总半岛东部陆架小于１０００ｍ水深进行了两次地震调查,但没有探测到ＢＳＲ。１９７７年ＭＩＴＩ从较深的位置取得了地震剖面,在称为铫子坡尖的底层、两条地震测线交叉的地方发现了一个ＢＳＲ。图１　天然气水合物的分布,包括似海底反射层和日本近海的气体水合物分布（据Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ等…     

碳氢化合物的底部界线

碳氢化合物的底部界线ＬａｎＲ．ＭａｃＤｏｎａｌｄ海洋气体水合物为水和甲烷的混合物，可能是烃类资源的主矿脉，其有机碳储量比全球石油埋藏量大得多。并且能够与大气层相互作用影响气候循环。在布莱克海脊，钻进海底模拟反射层（ＢＳＲ）支持关于一个气体水合物地层能...     

岩石磁性记录的末次冰期以来气体水合物带底面的上升

气体水合物是甲烷和水混合的冰状笼形物,存在于大陆架和陆坡沉积物中。气体水合物在地温梯度与水合物相边界(气体水合物稳定带底界,BGHS)相交的深度范围内是稳定的。当底层水温度上升造成地温梯度升高时,或当相对海平面降低使围限压力降低时,BGHS就会向上迁移,并形成因水合物分     

气体水合物区之下高度压缩的游离气

最新的研究证明,水合物区的游离气可能通过气体烟囱和断层面迁移,这里,我们计算了BSR之下横向连通的游离气量,其足以引起上覆含水合物沉积物中的断层滑移,并使气体从游离气体带迁移至水合物稳定带,这样的游离气柱可能存在于有孔平板状沉积物或者倾斜层中,或者沿断层分布。我们运用声纳测井得到了游离气体带厚度,首先对南卡罗来那东部300km远的布莱克海脊的冲积物进行了估计,然后计算了大洋盆地中断层重新活动需要的游离气体带厚度,作为BSR深度和沉积物特性的函数,并将我们的结果与测量的BSR之下的气体柱高度进行比较。虽然该模型不能预测最大主应力(σ1)近似水平的水合物区的游离气体带的厚度,但是可以对稳定盆地和活动地区测量的游离气体带厚度进行比较,并注意到这两个地区下面的游离气层厚度的系统误差。我们运用这些资料来估算水合物区下的全球游离气总量的上限。     

印度调查开发天然气水合物“九五”计划简介：1996—2000年

随着印度天然气需求量与供应量“入不敷出”的不断扩大,在以ＬＮＧ形式进口天然气的价格相对较昂贵的情况下,就需要加速勘探开发天然气替代资源———气体水合物的步伐。近年来,由ＯＮＧＣ、ＤＧＨ、ＧＡＩＬ、ＮＧＲＩ和ＮＩＯ等机构的初步调查研究表明,印度东、西近海域存在着气体水合物的地震模拟反射层（ＢＳＲ）的证据。印度研究机构认为,开展调查勘探活动,并最终进行商业性开采气体水合物该是时候了。为此,印度政府组织了一个由ＧＡＩＬ的ＳｈｒｉＩ．Ｌ．Ｂｕｄｈｉｒａｊａ（技术顾问）、ＯＮＧＣ的ＫｕｌｄｅｅｐＣｈａｎｄ…     

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…     

气体水合物储集层中原地甲烷含量的直接测定

气体水合物储集层中原地甲烷含量的直接测定ＧｅｒａｌｄＲ．Ｄｉｃｋｅｎｓ等某些气体能与水结合形成在高压和低温条件下稳定的固体—气体水合物。许多有甲烷来源的海洋沉积物中存在着适合气体水合物形成的条件。大陆边缘的地震反射剖面表明，在海底沉积物上部几百米中，...     

巨型天然气水合物储层原始甲烷数量的直接测量

在高压和低温的稳定条件下 ,某些气体可以与水结合在一起形成固体———天然气水合物。在许多有甲烷供给的海洋沉积物中存在形成水合物的条件。大陆边缘的地震反射剖面表明在海底上部几百米的沉积物中通常存在天然气水合物 ,其下伏更深的地带则含游离气。若大量甲烷储集在这些储集层中 ,溢出的天然气可能在气候变化期间扮演重要角色。事实上海洋沉积物中的天然气水合物储层可能是地球上最大的化石燃料储集层。在此 ,我们报告了作为气水合物和游离气储集在大西洋西部布莱克海脊沉积层系内的原地甲烷丰度的直接测量。我们的结果表明作为固体气…     

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…