南海南部天然气水合物稳定带厚度及资源量估算

为了估算南海南部天然气水合物资源量,文章分析了中外科学家的研究成果,认为南海南部具有天然气水合物形成、发育的有利条件:发育的沉积盆地、有利的水深和充足的物源供应,地震剖面揭示的BSR、泥底辟和断裂构造等印证了这一点;同时利用相关的计算公式,对南海南部4个重点区域的水合物稳定带厚度进行了计算,并在此基础上对南海南部的水合物资源前景进行了预测.结果表明,4 个研究区域内的绝大部分海域具有天然气水合物形成的温度、压力条件,水合物稳定带厚度67～833 m.各个海域差异较大,南海南部水合物体积及甲烷资源量分别为2.32×1013m3和4.78×1015m3.

天然气水合物稳定带顶底界线及厚度预测

天然气水合物稳定带顶底界线和厚度以及分布范围预测是天然气水合物资源评价的基础,对了解天然气水合物的成藏规律和指导天然气水合物的勘探开发具有重要的指导意义,因此,准确预测天然气水合稳定带顶底界线和厚度非常重要。

青海木里冻土区水合物稳定带的特征研究——模拟与钻探结果对比

基于青海木里冻土区的气体组成、钻孔泥浆的温度测量数据等对该区水合物稳定带的顶底深度进行了模拟计算,并将计算结果与钻探揭示的水合物产出深度进行了对比.模拟计算的水合物顶深在148.8～122.7 m间,底深在324.6～354.8 m间,水合物厚度在175.8～232.2 m间,钻探揭示水合物及其异常产出在133～396 m间层段,两者具有可比性,彼此结果基本一致,显示模拟手段可以很好地服务于水合物稳定带顶底深度的预测.气体组成、冻土深度、冻土层内地温梯度、冻土层下地温梯度等是影响木里冻土区水合物稳定带顶底深度的主要敏感因素.

南海天然气水合物稳定带厚度及资源量估算

中国的南海一直被人们认为蕴藏着丰富的天然气水合物资源,综合中国南海的水深、地热梯度及底部水温等地质资料,运用VisualBasic.Net编程分析在该海域范围内天然气水合物稳定带厚度,讨论其分布特征,并以此来评估该区域的水合物资源量.结果表明当地热梯度为0.06℃/m,在区域1中可能存在天然气水合物,其稳定带的最大厚度可达400m,天然气水合物分布较为规则,从外向内逐渐增厚.但在区域2中由于受到水深和地热等因素的影响不存在天然气水合物,此时天然气水合物的资源量约为0.55×104km3;当地热梯度随机取值时,该区的天然气水合物资源量约为0.57×104km3.通过对地热梯度取不同的值,估算得到在该研究区天然气水合物的资源量约为0.6×104km3.

南海天然气水合物稳定带的影响因素

文章利用南海所积累的大量热流、海底温度和地温梯度数据,针对地温梯度的变化,对地温梯度数据进行了初步校正。分情况研究了纯甲烷,甲烷、乙烷、丙烷混合物分别在纯水、海水条件下形成的天然气水合物在南海的可能分布范围;进而对影响天然气水合物分布的影响因素进行了讨论。研究表明,随着天然气中重烃含量的增加,孔隙水盐度的降低,水合物稳定带在平面上的分布范围越来越大,水合物稳定带的厚度也越来越大。比较而言,气体组成的影响要比孔隙水盐度的大。同时,天然气水合物稳定带的厚度与热流有一定的负相关关系。在南海2000m水深范围之内,由于受海底温度的控制,水合物稳定带的厚度与水深呈明显的正相关关系。

南海天然气水合物稳定带厚度分布特征

天然气水合物在未来能源、自然环境和灾害等方面具有重要的研究意义,其形成除需要充足的气源外,还与温度、压力密切相关。天然气水合物稳定带表明该地区水合物发育与分布的可能范围。以Dickens和Quinby-Hunt的甲烷水合物相平衡公式为基础,从地热学角度分析南海甲烷水合物稳定带厚度及其分布特征。研究表明,南海大部分海域均具备形成天然气水合物的条件。由于受海底深度、海底温度、热流等参数的影响,在不同位置发育的水合物稳定带厚度变化较大,最大厚度可达1 100 m,位于吕宋海槽内。水合物稳定带厚度较大的区域主要呈条带状分布在南海中部和东部,大陆边缘水深500 m左右即可形成水合物,说明南海地区具有广泛的天然气水合物形成环境。天然气水合物稳定带厚度仅是水合物厚度的理论值,地层中实际的水合物发育厚度和分布特征还受到气源、构造、沉积等因素的影响。此外,岩石热导率、海底温度、热流和水深等对南海水合物稳定带厚度及其分布有影响。

海底天然气水合物稳定带的特征分析

水合物稳定带 (HSZ)控制着海底天然气水合物的成矿作用和分布规律 ,其厚度及分布范围决定了天然气水合物的蕴藏量 ,所以水合物稳定带的分析对天然气水合物的成矿与分布规律、成因与演化机制以及资源评价研究具有重要的指导意义。水合物稳定带本身受海底温度、压力和甲烷量等因素的影响 ,其变化会影响水合物稳定带的范围、稳定带底界的位置 。

祁连山冻土区DK-9孔温度监测及天然气水合物稳定带厚度

祁连山冻土区木里盆地三露天井田自2008年首次钻采到天然气水合物实物样品以来,实现了中低纬度高山冻土区天然气水合物勘探的重大突破。天然气水合物钻孔DK-9于2013年发现水合物,通过对该孔长期地温实时监测,获得了稳态的地温数据。结果表明,祁连山多年冻土区聚乎更矿区三露天井田冻土层底界为约163 m,冻土层的厚度达约160 m,冻土层内的地温梯度为1.38℃/100 m,冻土层以下的地温梯度达4.85℃/100 m。根据天然气水合物形成的温-压条件分析,聚乎更矿区具备较好的天然气水合物形成条件,天然气水合物稳定带底界深度处于510~617 m之间。

外界条件变化对天然气水合物相平衡曲线及稳定带厚度的影响

目前,有关天然气水合物的相关研究越来越多,而天然气水合物相平衡曲线和稳定带厚度的研究也变得越来越重要.本文利用Sloan的CSMHYD程序研究了外界条件变化对天然气水合物相平衡曲线及稳定带厚度的影响.研究结果表明:当天然气水合物中含有其他气体时,除了氮气会使水合物稳定存在的区域变小外;其他气体都会使稳定区域变大,且甲烷含量越少,水合物越容易形成;对于本文中所提到的几种气体,丙烷和硫化氢对相平衡曲线的影响最大;另外,水合物稳定存在的区域会随着盐度增加而变小.地温梯度、水深、海底温度、气体组成和孔隙水盐度对稳定带厚度的影响不同,其中稳定带厚度与地温梯度呈指数相关关系,与水深呈对数相关关系,与海底温度、水合物中甲烷含量及气体组成呈线性相关关系.水深从1 000 m增加到4 000 m时,稳定带厚度增加了大约400m;水深2 000 m情况下,地温梯度从0.02℃/m到0.1℃/m变化时,稳定带厚度减薄了大约660 m;底水温度从0～17℃的变化过程中,稳定带厚度减薄了大约1000m;在水合物中气体组成从纯甲烷到含20%乙烷时,稳定带厚度增加了大约170m;盐度在0～4.5 wt%的变化中,稳定带厚度减薄了大约130 m.由此可见,在这几种因素中,地温梯度和底水温度对稳定带厚度的影响较大.

冲绳海槽天然气水合物稳定带厚度的计算

水合物稳定带 (HSZ)的研究对天然气水合物的成矿与分布规律以及资源评价研究都具有重要的指导意义。文章根据天然气水合物的相平衡条件和相应的压力_温度方程 ,参照有关的几何算法 ,讨论了海底天然气水合物稳定带厚度的理论计算方法。并根据稳定带厚度的理论计算方法 ,在Windows中文平台上编制了简单实用的程序。利用该程序对冲绳海槽水合物稳定带的厚度进行了计算 。

琼东南盆地华光凹陷天然气水合物稳定带厚度的影响因素

为了探讨琼东南盆地华光凹陷海底天然气水合物稳定带的分布规律,定量研究了静水压力、底水温度、地温梯度和气源组分对水合物稳定带的影响程度。在此基础上,分析了华光凹陷现今甲烷水合物稳定带的厚度分布。最后,综合各因素的历史演化过程,初步探讨了华光凹陷1.05MaBP以来天然气水合物稳定带的演化。结果表明:(1)气源组分和海底温度的变化对研究区内水合物稳定带的影响较大;水合物稳定带厚度与海底温度呈良好的线性负相关性。(2)水深超过600m的海域具备形成天然气水合物的温压条件;超过600m水深的海域水合物稳定带厚度大部分超过100m,其中西北部稳定带的最大厚度超过300m,是有利的水合物勘探区。(3)华光凹陷1.05MaBP以来天然气水合物稳定带厚度经历了快速增厚–窄幅变化–快速减薄和恢复的过程。麻坑群与水合物稳定变化敏感区在空间上具有较好的叠合关系。结合前人的研究成果,推测其形成与天然气水合物的分解释放有关。

冲绳海槽天然气水合物稳定带特征及资源量评价

根据冲绳海槽多道地震资料的处理解释,在16条地震剖面上发现了水合物似海底反射层BSR,经过AVO、波形反演等特殊的处理技术,首次直接利用BSR圈定了冲绳海槽天然气水合物的具体分布范围,直接利用数据得出了天然气水合物稳定带厚度在冲绳海槽的分布趋势,认为海槽南部最厚,中部次之,北部最薄,并通过计算得出了冲绳海槽水合物稳定带的厚度和水合物资源量,对今后海槽水合物勘查和资源量评价具有一定的指导意义。

天然气水合物稳定带的计算方法与参数选择探讨

天然气水合物稳定带的研究对于认识天然气水合物的成矿与分布规律以及资源评价都具有重要的指导意义。在计算稳定带厚度的不同方法之间, 特别是在参数的选择上存在很大的差异。通过简单评价天然气水合物稳定带计算的几种方法和参数选择, 认为选择压力计算公式时要考虑孔隙水产生的压力、海底以上水柱的压力和大气压; 考虑大气压的压力随纬度变化的二阶方程是最符合实际的深度—压力转换方程; 通过实验得到的方程只适用于纯水或盐度为33 5‰的海水中纯甲烷的预测; 根据热力学理论可以计算不同盐度、不同气体组分的稳定带的温压条件; 用相平衡图的方法最简单, 但误差很大; 通过四阶方程拟合实验数据和热力学数据得到的稳定带厚度更接近实际情况; 不同方法预测的稳定带底界与实际含水合物沉积底界很难一致。

海域天然气水合物稳定带厚度与其影响因素的半定量研究

海底沉积物中蕴含着大量的天然气水合物资源。水合物稳定带(HSZ)反映了海底天然气水合物的成矿作用和分布规律,稳定带厚度的影响因素决定了天然气水合物的蕴藏量。水合物稳定带的影响因素有很多种,但每种因素对其的影响程度不同。为探讨水合物稳定带厚度的分布规律,从分析海底天然气水合物相平衡影响因素入手,着重研究了影响稳定带厚度的水合物气体组分、地温梯度、海水深度、海底温度及孔隙水盐度等重要参数,并使用CSM-Gem程序对这些影响因素进行模拟计算;然后利用模拟计算所得到的结果数据进行曲线拟合,直至得到较为可信的相平衡曲线;最后根据此相平衡曲线,结合相应条件下的地温梯度曲线方程求得稳定带厚度。通过对预设各条件值与相应得到的稳定带厚度值进行回归分析,得出稳定带厚度与各个影响因素的关系以及这些因素对稳定带厚度的影响程度。

南海东沙海域深水区末次冰期以来天然气水合物稳定带演化

利用基于热力学理论的CSMHYD程序,模拟预测了末次冰期以来南海东沙海域深水区天然气水合物稳定带(GHSZ)的演化特征,同时讨论了海平面、底水温度对该区天然气水合物稳定带变化的影响,以及水合物分解对环境的影响。结果表明:①水深超过595 m的海域具备形成天然气水合物的环境条件;GHSZ平均厚度可达245 m,其中最厚区位于研究区东部,超过380 m,其次为东沙陆坡段与台湾浅滩陆坡段的结合部。②末次冰期(LGM)以来东沙海域GHSZ厚度呈现不对称旋回变化,按照时间由老到新可以分为TC1、TC2、TC3、TC4和TC5共5个完整的旋回。稳定带变化的减薄半旋回持续时间要长于增厚半旋回。TC1—TC4旋回内GHSZ厚度变化受海平面升降的控制,TC5旋回内稳定带厚度变化受到海底温度的控制。③在由陆缘向中央海盆方向逐渐增大的高地温梯度背景下,LGM以来海底温度和海平面变化对GHSZ的影响在中层水范围内大于深层水;同时水柱引起的压力效应在中层水深度范围内相对较大,深层水范围内海平面变化对GHSZ的影响十分有限。东沙海域CaCO3含量异常降低可能受水合物分解释放的甲烷气进入水体后引起海水酸化的影响。

南海西沙海槽6Ma以来天然气水合物稳定带演化初探

水深、海底温度、地温梯度是影响天然气水合物稳定带的重要因素。文章通过海平面变化、底栖有孔虫氧同位素、构造热演化资料分析了水深、海底温度、地温梯度的变化,进而探讨了南海西沙海槽地区6Ma以来天然气水合物稳定带的演化。结果表明:南海西沙海槽地区6Ma以来天然气水合物稳定带经历了稳定、缓慢减薄、快速增厚、小幅度变化和减薄的一个过程。海底温度的变化对天然气水合物稳定带厚度影响最大,热历史的影响次之,海平面变化的影响最小。

非烃类气体对琼东南盆地深水区水合物稳定带厚度的影响

天然气水合物在未来的能源、环境及海洋地质灾害等方面有着重要意义,是当前研究的热点。根据琼东南盆地的实际地质条件,结合琼东南盆地深水区的海水盐度和地温梯度等,在不同水深条件下计算不同组分气体所形成的水合物稳定带厚度,研究非烃类气体对水合物稳定带厚度的影响。结果表明,琼东南盆地的水合物稳定带厚度随着海水深度的增加而增加,混合气体中的CO2对水合物稳定带厚度的影响不仅与其含量有关,还受海水深度影响。当水深小于或等于1.3km时,混合气体所形成的水合物稳定带厚度随CO2含量的增加先增大后减小;当水深大于或等于1.55km时,CO2使水合物稳定带厚度减小,并随CO2含量的增加影响越大。CH4+N2混合气体中的N2使水合物稳定带厚度减小,混合气体中的N2每增加1%时,所形成的水合物稳定带厚度将减少4m。

海底天然气水合物稳定带厚度的影响因素

天然气水合物在未来能源、环境及海洋地质灾害等方面有重要意义,是当前研究的热点。海底沉积物中含有大量的天然气水合物资源。天然气水合物稳定带厚度可用于水合物资源量的预测,在水合物资源评估中有重要意义。研究了不同因素对海底天然气水合物稳定带厚度的影响,结果表明:海水深度、地温梯度、孔隙水盐度及组成和气体组分对水合物稳定带厚度的影响不同。水合物稳定带厚度随着海水深度的增加而增大,与地温梯度呈指数递减关系;随着孔隙水盐度的增加水合物稳定带厚度减小并呈良好的线性关系,不同盐类对水合物稳定带厚度的影响程度不同;混合气体中的C2H6、CO2及H2S会使水合物稳定带厚度增加,而N2使水合物稳定带厚度减小,并且含量越大对稳定带厚度的影响越明显。

冲绳海槽天然气水合物稳定带特征和资源量评价(英文)

根据冲绳海槽多道地震资料的处理解释,在16条地震剖面上发现了水合物拟海底反射层BSR,经过AVO、波形反演等特殊的处理技术,首次直接利用BSR圈定了冲绳海槽天然气水合物具体分布范围,直接利用数据得出了天然气水合物稳定带厚度在冲绳海槽的分布趋势,认为海槽南部最厚,中部次之,北部最薄,并通过计算得出了冲绳海槽水合物稳定带的厚度和水合物资源量,对今后海槽水合物勘查和资源量评价具有一定的指导意义。

末次冰期以来珠江口盆地深水区天然气水合物稳定带演化

珠江口盆地深水区具备优良的天然气水合物成藏条件,是南海重要的天然气水合物资源勘探区。利用CSMHYD软件模拟预测了天然气水合物相平衡条件下,现今珠江口盆地的天然气水合物稳定带厚度分布和末次冰期以来水合物稳定带厚度的演化特征,同时讨论了晚更新世冰期以来海平面、底水温度对该区天然气水合物稳定带变化的影响,以及水合物分解对环境的影响。结果表明:(1)水深超过600m的海域具备形成天然气水合物的温压条件;水合物稳定带平均厚度245 m,其中南部稳定带的最大厚度超过330 m,是有利的水合物勘探区;(2)中层水团温度上升很可能是新仙女木末期珠江口盆地深水区天然气水合物分解的主要诱发因素;(3)B/A暖期到YD冷期结束时水合物稳定带面积减少约0.65×10^4 km^2,分解释放的甲烷量约0.38×10^13 m^3,折算成总碳量约为1.9 Gt。