CSAMT在祁连山永久冻土区天然气水合物调查中的应用

根据祁连山永久冻土区区域地质背景、成矿条件和岩石物性特征,开展了CSAMT方法的探测研究。通过对CSAMT原始数据的分析解释,发现测区浅部0～100m深度段,呈现一似层状的高电阻率异常;在中深部存在纵向条带状低电阻率异常且电阻率呈现横向不连续变化。结合地质、钻孔资料得出浅部0～100m深度段的高电阻率异常为冻土层的反映,中深部呈现横向不连续的电阻率变化或纵向条带状低阻异常为断裂构造引起。因此认为CSAMT能够很好地分辨出天然气水合物形成、运移所需要的冻土盖层和断裂构造。

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井估算法。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,以提高估算精度。

大兴安岭永久冻土区7种沼泽类型土壤温室气体排放特征

气候变暖及永久冻土退化将会增加冻土湿地的温室气体排放,但关于大兴安岭永久冻土区沼泽湿地温室气体通量及主控因子尚不明确。采用静态箱-气相色谱法,同步原位观测大兴安岭永久冻土区7种天然沼泽类型(草丛沼泽-C、灌丛沼泽-G、毛赤杨沼泽-M、白桦沼泽-B、落叶松苔草沼泽-LT、落叶松藓类沼泽-LX、落叶松泥炭藓沼泽-LN)土壤CO2、CH4和N2O通量及土壤温度、水位、化冻深度及土壤碳氮含量、碳氮比、pH值及含水量,揭示永久冻土区沼泽土壤温室气体通量及其主控因子。结果表明:1)7种沼泽类型土壤CO2年均通量(125.12-163.33 mg m^-2 h^-1)相近;2)CH4年均通量(-0.007-0.400 mg m^-2 h^-1)呈草丛显著高于其他沼泽5.6-65.7倍(P<0.01);3)N2O年均通量(1.52-37.90μg m^-2 h^-1)呈阔叶林沼泽显著高于其他类型2.0-23.9倍,针叶林沼泽显著高于草丛、灌丛沼泽2.9-6.2倍(P<0.05);4)CO2主控因子为土壤温度和水位;CH4主控因子为土壤温度和化冻深度;N2O受到多种环境因子综合调控,共同可以解释N2O变化的26%-99%;5)土壤增温潜势(11.05-15.37 t CO2 hm^-2 a^-1)相近,且均以CO2占绝对优势地位,但草丛以CH4占次要地位,森林沼泽则以N2O占次要地位。综合对比国内外现有研究结果发现目前大兴安岭永久冻土区沼泽土壤仍处于CO2、CH4和N2O低排放阶段。

中国永久冻土区天然气水合物研究现状

中国作为世界第三大冻土国家,拥有可观的天然气水合物前景,目前已知中国冻土带主要分布在青藏高原和东北漠河盆地两大区域,同时零星分布于西部各高原地区。中国于2002年开始对陆域冻土带进行了试探性勘查研究,并于2008年底在青藏高原祁连山脉木里地区永久冻土带钻获了天然气水合物的实物样品。研究至今,国家已先后在祁连山地区、风火山—乌丽地区和东北漠河盆地等地区开展了水合物的勘探研究。随着中国对冻土区天然气水合物研究的提速,对于当前水合物的勘探开发开采技术也提出了新的挑战。另外,当前许多水合物有利远景区由于气候环境恶劣,工作条件有限,使得该区域的研究依旧很缓慢,这些都构成了目前中国对冻土区水合物研究的困难,同时也为未来的水合物研究提供了发展方向。

中国冻土区天然气水合物调查研究

中国是世界上第三大冻土国,在青藏高原和东北大兴安岭地区分布着大片的多年冻土区,并有较好的天然气水合物形成条件和找矿前景。20世纪90年代末就有部分科研人员开展了中国冻土区天然气水合物形成条件和分布预测的研究工作。2002年开始,中国地质调查局先后设立了5个地质调查项目,对中国冻土区开展了地质、地球物理、地球化学和遥感调查工作,并在祁连山冻土区成功地钻获了天然气水合物实物样品,取得了找矿工作的重大突破,使中国成为世界上既有陆地水合物也有海底水合物的少数几个国家之一。目前中国冻土区天然气水合物研究中仍存在着调查研究程度较低、技术装备落后、未开展试生产研究等问题。随着国家对天然气水合物重视程度的加强,中国冻土区天然气水合物的调查研究进程将会进一步加快,并有可能在不久的将来实现试生产。

冻土区天然气水合物勘查技术研究主要进展与成果

青藏高原多年冻土区分布在中纬度地带,天然气水合物赋存环境和基本特征既不同于海域水合物,也不同于极地冻土区水合物,缺少有效的勘探技术成为制约我国陆域天然气水合物资源调查与评价工作的主要技术瓶颈。在国家863计划、国土资源部行业科研专项和水合物国家专项共同支持下,开展了陆域冻土区天然气水合物勘查技术攻关,初步建成了陆域永久冻土区天然气水合物勘查的高精度地震勘探技术、音频大地电磁测深技术、超深探地雷达技术、地球化学勘查技术和综合地球物理测井技术;总结了冻土区天然气水合物地震学和电磁学识别标志,优选出了水合物地球化学勘查的有效指标,研发了水合物储层测井识别技术和储层参数评价技术;初步建立了冻土区天然气水合物物化探有效方法组合和物化探综合勘查模型;预测了水合物成藏有利区,提出的建议井位钻遇天然气水合物,方法有效性得到初步检验和应用。研究成果对推动陆域冻土区天然气水合物勘查技术进步、支撑我国冻土区天然气水合物资源评价与开发工作有重要意义。

青海聚乎更钻探区天然气水合物拉曼光谱特征

了解天然气水合物的微观结构特征对水合物资源勘探和评价具有重要意义。采用显微激光拉曼光谱技术,对青海聚乎更钻探区内DK8-19、DK11-14和DK12-13等3个站位共9个天然气水合物岩心样品进行了分析测试,探讨了钻探区天然气水合物的拉曼光谱特征。结果表明,青海聚乎更钻探区天然气水合物广泛分布,垂直方向在126.1~322.2m范围内不连续分布,不同钻孔、不同埋深水合物样品的拉曼光谱特征基本一致,初步判断为Ⅱ型结构水合物,且为多元气体水合物。水合物客体除甲烷、乙烷、丙烷及丁烷等烷烃外,普遍含有氮气组分。此外,在DK8-19站位埋深为126.1 m样品中发现水合物相中硫化氢组分的拉曼信号,这说明特定区域内可能存在硫化氢气体且形成了水合物。聚乎更钻探区水合物样品拉曼光谱特征为冻土区天然气水合物成藏与分布规律研究提供了新的启示。

陆域天然气水合物地球化学勘查技术试验研究

选择青海省木里地区天然气水合物已知区作为试验区,探索和研究了传统油气地球化学方法(酸解烃、顶空气、ΔC)对陆域天然气水合物勘查的适用性和有效性。试验结果表明,天然气水合物已知区浅表层土壤酸解烃、顶空气、ΔC等地球化学指标具有顶部异常特征,各指标按累积频率圈定了3处异常,异常范围基本吻合且与地下天然气水合物分布具有良好的相关性,初步提出了"酸解烃+顶空气+ΔC"异常是地下天然气水合物赋存的重要标志。

酸解烃技术在青海祁连山天然气水合物勘探中的应用

油气化探作为油气勘探的一种手段,在油气勘探中已经取得了明显效果。本文利用祁连山木里地区浅表层地球化学特征和井中化探资料,发现酸解烃指标可以指示天然气水合物的分布情况,也可以对天然气水合物储层进行预测和识别,对圈定天然气水合物远景靶区有重要参考意义。

世界第一高隧——青藏铁路风火山隧道施工新技术

高原、严寒条件下的青藏铁路风火山隧道施工 ,在永久冻土区隧道施工技术、合理支护结构形式以及人员健康等方面提出了严峻挑战。采用适用高原严寒条件下的施工方案 ,综合利用、保护冻土围岩的隧道施工方法和独特的通风、供暖、供氧和供水等辅助施工作业措施 ,并结合施工技术研究 ,保证了隧道施工的顺利进行。

陆地永久冻土天然气水合物钻探技术研究——中国地质科学院勘探技术研究所成果展示

基于收集的地质资料显示出我国青藏高原永久冻土区具备形成重烃类天然气水合物的温度和压力条件，中国地质科学院勘探技术研究所于2004年8月向中国地质调查局提出了将“陆地永久冻土天然气水合物钻探技术研究”列为地质大调查项目的立项建议并于2005年9月获得批准。

青海发现可燃冰

国土资源部近日宣布,我国在青海省祁连山南缘永久冻土带成功钻获天然气水合物(可燃冰)实物样品,成为世界上第一个在中低纬度冻土区发现天然气水合物的国家。我国是世界上第三冻土大国,冻土区总面积达215×10~4 km^2,具备良好的天然气水合物赋存条件和资源前景。据科学家粗略估算。

我国将于2015年起着手开发“可燃冰”

近几年，我国的“可燃冰”调查和勘探开发取得重大突破。中国地质调查局组织实施天然气水合物基础调查，通过系统的地质、地球物理、地球化学和生物等综合调查评价，初步圈定了我国天然气水合物资源远景区，并于2007年在中国南海北部首次钻探获得实物样品，2009年在陆域永久冻土区祁连山钻探获得实物样品，随后于2013年在南海北部陆坡再次钻探获得新类型的水合物实物样品，发现高饱和度水合物层，同年在陆域祁连山冻土区再次钻探获得水合物实物样品。

日本借可燃冰开发成“资源大国”还是一个梦

存在于大洋深处和地球永久冻土区的“可燃冰”。预测储量是现有天然气、煤炭、石油全球储量的两倍。是常规天然气的50倍。实验表明，1立方米可燃冰燃烧后能释放出相当于164立方米的天然气燃烧所产生的热值。可燃冰一旦得到开采，单是海底的储量就够人类使用1000年。可燃冰因此被称为继煤炭、石油和天然气之后的第四代能源。被公认为“后石油时代”首选替代能源。

“后右油时代”的新能源

据报道，近日，我国在青海省祁连山南缘永久冻土带成功钻获天然气水合物实物样品，成为世界上第一次在中低纬度冻土区发现天然气水合物的国家。天然气水合物是“后石油时代”的重要替代能源。我国是世界上第三冻土大国，具备良好的天然气水合物赋存条件和资源前景，据科学家粗略估算，远景资源量至少有3504亿t油当量。因此，在永久冻土区成功获取“可燃冰”，对于我国未来的能源接续利用意义重大。

祁连山天然气水合物水平试采井对接成功

2016年6月29日,中国地质调查局勘探技术研究所利用自行研制的定向钻探技术设备,在祁连山木里永久冻土区天然气水合物试采工程中,首次成功实现两口水合物试采井地下水平对接.

天然气水合物的勘探前景和挑战

本文提出一了作为一种潜在资源的甲烷水合物之所以日益受到人们重视的论据。讨论了什么是水合物，它们是在什么条件下形成而又如何被人们发现的，以及它们易遭破坏的特性所造成的地质危害。

Mechanism of evolution on wintertime natural convection cooling effect of frac-tured-rock embankment in permafrost regions

Mechanism and evolution of the pore-air natu-ral convection cooling effect in fractured-rock embankmentsin permafrost regions are studied using a numerical repre-sentation of the non-dimensional governing equations in variable permeability porous media. The analyses show that winter-time natural convection in fractured-rock embank-ments begins to occur in the side slope portions and gradu-ally develops from the left and right side slope portions to themiddle portion of embankment. The more significant distor-tion of isotherms from their initial orientations due to heat conduction alone is that the cooling effect of winter-time natural convection on the fractured-rock embankment is stronger. The minimum critical Rayleigh numbers triggering natural convection of the pore-air in the side slope portions and the middle portion of embankment were obtained. The factors of influence on triggering winter-time convection cooling effect in fractured-rock embankments were analyzed. Finally, the assertion that the techniques of the frac-tured-rock revetment and berm are the effective measures to maintain the heat stability of the roadbed in permafrost re-gions is theoretically demonstrated.

魂铸世界之巅——中铁一局青藏铁咱建设纪实

在举世瞩目的的青藏铁路建设中，中铁一局做出了让人肃然起敬的贡献。早在上世纪70年代，中铁一局就参加了青藏铁路的建设。2001年6月，格尔木至拉萨段开工，中铁一局再上青藏线，担负了格尔木南山口铺架基地，南山口至安多668公里3500余孔桥梁约占新建铁路格拉段全长60％的铺架工程，沱沱河至通天河之间近40公里路基、桥涵工程，2300余孔桥梁预制，200余公里的电力，无缝线路试验工程及西宁至格尔木段127．3公里的应急工程和既有线改造工程。工程管段纵跨青藏两省区，穿越高原腹地永久冻土区，平均海拔4700米，沿途经昆仑山、可可西里自然保护区、风火山、长江源，翻越铁路海拔5072米的唐古拉山车站直至西藏安多县。在被喻为“世界屋脊”、“生命禁区”和“世界第三极”的地方，面对条件苦、氧气缺、风暴强、海拔高等一系列挑战生命极限的难题，建设者们做出了巨大的奉献，创造了一个又一个奇迹。