不同因素对天然气水合物稳定带厚度的影响

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,天然气水合物稳定带厚度用来表示水合物发育与分布的可能范围,与地温梯度、海水深度和海底温度等参数密切相关。根据Dickens和Quinby相平衡公式,定量计算了不同地温梯度、海水深度和海底温度参数下的水合物稳定带厚度。在保证其中2个参数不变的情况下,天然气水合物稳定带厚度随地温梯度增加而有规律的递减,随海水深度增加不断增加,随海底温度增加水合物稳定带厚度降低并且呈良好的线性关系。海底温度不变条件下,水合物稳定带厚度从地温梯度大、水深浅的区域,向地温梯[JP2]度小、水深较深的区域不断增大。海底深度不变时,从地温梯度大、海底温度高的区域到地温梯度小、海底温度低的区域,水合物稳定带厚度不断增大。此外,讨论了基于Dickens和Quinby、Brown及Peltzer和Brewer等3种相平衡公式计算水合物稳定带厚度的差异,根据Dickens和Quinby相平衡公式计算的水合物稳定带厚度最大,其他相平衡公式计算的水合物稳定带厚度相对较小。     

天然气水合物资源量的一种估算方法——以南海北部陆坡为例

根据天然气水合物物理化学相图平衡的基本原理,运用微积分学的基本理论,尝试一种新的天然气水合物资源量计算方法,并以南海北部陆坡为例对天然气水合物资源量进行了初步估算。天然气水合物稳定分布区可看成由许多微体积单元组成,对所有微体积单元进行累积积分计算出天然气水合物的分布体积;然后结合世界上已知天然气水合物分布的有关参数(如天然气水合物沉积层的孔隙度、天然气水合物的饱和度和水合系数)估算南海北部陆坡天然气水合物的潜在资源量。估算结果为,南海北部陆坡天然气水合物资源量约相当于标准条件下6.3×10¹³m³的天然气,这与美国Blake海底高原、日本Nankai海槽、美国墨西哥湾北部天然气水合物资源甲烷量的数量级(10¹³m³)一致,显示了南海北部陆坡天然气水合物资源的巨大前景。当然,南海北部陆坡天然气水合物的潜在资源量还有待于进一步调查核实。     

南海海槽等海域天然气水合物资源评价

介绍了南海海槽、富山海槽、日本海东部边缘、Choshi陆架山和种子岛东―日向―纳达等海域的天然气水合物和水合物气的估算值;用体积法计算的这些海域天然气水合物资源量为(4～20)×1012m3,水合物气(天然气水合物中的甲烷)的总量为(20.56～142.3)×1012m3。     

基于机器学习方法的天然气水合物稳定带厚度计算

随着互联网大数据发展,人工智能算法逐渐能自动学习数据特征和挖掘大数据隐藏的信息,且其预测结果具有极高的准确度和可靠性。机器学习是人工智能的核心算法,目前已应用于多个领域,在地球科学领域的应用也已兴起。天然气水合物稳定带是评估水合物资源潜力的关键参数,其准确性直接影响水合物勘探进程和结果。前人在计算水合物稳定带厚度时往往采用较为简单的模型,忽略气体组分、热导率等因素的影响,计算结果存在较大偏差。基于不同海水盐度和气体组分条件下的天然气水合物实验数据构建机器学习模型,利用机器学习算法预测天然气水合物的相平衡条件;进而结合南海北部的气体组分、热流、热导率等数据,计算得到南海北部水合物稳定带厚度。结果分析表明机器学习模型预测的水合物相平衡曲线与实验数据高度吻合,决定系数高达0.997。计算的南海北部水合物稳定带厚度与水合物钻井和地震资料揭示的结果基本一致。 本研究提供了一个机器学习算法在水合物稳定带厚度估算中的应用实例,表明人工智能算法在未来天然气水合物资源预测和潜力评价中具有较大的应用前景。     

南海天然气水合物开发工程方案

借鉴南海深水气田开发的成功实例,依据广东省天然气水合物（Natural Gas Hydrate,NGH）开发先导试验区建设计划,结合NGH采出气与常规天然气田采出气的差异性,对用于南海NGH产业化开发的2种“半海半陆式”开发工程方案进行适用性和经济性的分析与研究。通过方案比选,推荐采用“水下生产系统+半潜式生产平台+海底管道+陆地处理终端”的开发方案。在南海NGH小规模开发工程方案研究中,提出以LNG为主的小规模生产储运总体方案,液化工艺采用混合制冷剂技术。研究成果对于南海NGH产业化开发具有一定的参考价值。     

我国南海天然气水合物钻探结束

2007年6月12日，随着我国南海北部天然气水合物钻探第二航段工作的结束，中国科学家共在3个站位成功获得天然气水合物实物样品，取心发现水合物的成功率高达60％。     

珠江口盆地白云凹陷天然气水合物成藏条件及资源量前景

天然气水合物是一种新型、清洁、高效的替代能源,资源量巨大。珠江口盆地白云凹陷有良好的天然气水合物成藏的水深、温压条件和基本地质条件,发育两套主要的烃源岩(文昌组和恩平组),TOC和Ro都较高,以生气为主,生烃潜力极大,为水合物成藏提供了充足的气源。白云凹陷水合物成藏的运移条件优越,有两类运移通道:一是沟通气源的断层,二是底辟;运移模式有3种:一是单一断层运移,二是单一底辟运移,三是先底辟运移再断层运移。首次初步预测了白云凹陷存在两类水合物:一是有BSR(似海底反射)标志甚至双BSR标志的水合物沉积、二是与底辟或泥火山有关且无BSR标志的水合物沉积。白云凹陷水合物厚度预测为30～100m。乐观预测白云凹陷及周边深水区水合物资源量为6.04×1013m3;保守预测白云凹陷及周边水合物资源量为8.70×1012m3。白云凹陷天然气水合物勘探潜力极大。     

南海天然气水合物成矿条件与找矿前景

天然气水合物是一种新近发现的能源矿产,世界各国都非常重视对它的调查研究。南海是西太平洋天然气水合物成矿带的重要组成部分,具备良好的成矿条件和找矿前景,并已发现一系列地球物理和地球化学找矿标志,如模拟海底反射层标志、孔隙水氯离子浓度降低标志、卫星热红外增温异常、甲烷含量异常和热释光异常等,是我国最有希望的找矿远景区。     

南海北部陆坡天然气水合物地震识别研究

天然气水合物的存在改变沉积地层的声学特征，使得多道地震勘探成为发现天然气水合物的主要手段。地震识别首先通过地震剖面上独特的地震反射特征初步判断，然后经过地震反演获得地层的速度场分布，从而确定天然气水合物的存在及分布。南海北部陆坡是天然气水合物形成并稳定存在的有利区域，其多道地震反射剖面上具有明显的天然气水合物存在标志，包括强振幅的似海底反射（BSR）、振幅空白带、BSR与地层斜交等典型地震反射特征。文章以南海北部陆坡区的多道高分辨率地震数据为基础，探讨了天然气水合物地震识别的地震成像和波阻抗反演这二个方面的关键技术；研究结果不但突出了含天然气水合物地层的地震反射特征，并得到与天然气水合物最相关的地层岩性参数--声波速度；地震反射特征与速度场异常分别为天然气水合物的识别提供了定性和定量的地球物理证据；根据声波速度场的分布，可以推断存在于研究区地层的天然气水合物主要分布在靠近BSR的上覆沉积地层中。     

我国台西南附近构造沉降与沉积作用对气水合物成藏的可能控制

南中国海东北部大陆斜坡带上的海相沉积有适当的沉积厚度，处于适宜形成气水合物的温压域内，有一定的甲烷生成潜力。从台西南盆地的地震反射记录中，可以观察到气水合物存在的证据——似海底反射(BSR)，暗示了气水合物的广泛分布。台西南盆地的构造沉积格架与甲烷的生成和大量气水合物沉积可能存在直接联系；各种快速堆积的沉积体系(如滑塌块体、等深流沉积、浊积扇及三角洲)前缘，是天然气水合物富集的有利沉积相带，其中等深流沉积和滑塌块体推测为最有利气水合物聚集的沉积体。     

南海海域油气藏上方汞异常特征分析

在南海进行了8个航次的调查,发现汞地球化学异常出现在油气藏或含油气凹陷上方的海底沉积物、海水和海面大气中.这些介质中的汞异常经常互相叠置,且与其他油气化探指标组成综合异常.汞异常一般规模较大,中等以上强度;平面上为顶端块状异常,剖面上为相对连续的异常坪.见有汞异常浓度由沉积物向上经底层、表层海水到海面大气渐次降低的趋势.文中列举了实例,证明汞是一种有效的海上油气化探指标.     

南海盆地地热特征

对南海众多热流数据的统计结果表明,南海为平均热流值高达78.3mW/m_2的高热流区.但热流分布是不均匀的;其中,中央海盆区最高,北、南和西缘接近总体平均值,而东缘最低.形成南海区域性高热流的主要原因是新生代的多期拉张构造运动,尤其是中新世以来的构造运动.而拉张程度的非均匀性是控制南海大地热流分布趋势的主要因素.     

南海北部地质灾害对油气勘探开发的影响

南海蕴藏的油气资源十分丰富,而南海又是多灾害的海域,一些渐发型和突发型的地质灾害均可能对油气勘探开发产生不利的影响。本文就其中危害较大的活断层、地震及其诱发的次生灾害对钻井平台和输油(气)管线可能产生的影响,作初步探讨并提出防治对策的设想。     

南海西南部海区油气富集成藏类型分析

该区位于南海南部板块、陆块的碰撞、俯冲、增生部位。作者在区域地质构造背景和区域地层对比研究的基础上,划分了多种类型圈闭和5种与之有关的油气藏类型。根据盆地模拟和含油气系统的研究成果,作者对各种类型油气藏特征和成藏因素及其勘探前景作了分析,指出了与已发现油气田相类似的油气藏类型的成藏时代和有利分布区,可为油气勘探提供科学依据。     

最新国际天然气水合物研究现状及资源潜力评估

文章阐述了天然气水合物的概念与基本特征，分析国内外最新研究动态和深海调查成果后认为,迄今为止全球天然气水合物含甲烷资源的定量评估可以分为1980年以前的“推测性”阶段,1980年至1995年的“底限值”阶段和1995年以来的“确定性”阶段。目前，中国天然气水合物调查研究面临的最大难题是深海原位天然气水合物实物样品的保真采集，而技术瓶颈是深海天然气水合物保压保温取心钻具的研制和调查者对配套高技术调查船舶的拥有及航次的科学调配。     

南海西南部含油气区圈闭类型与成因分析

作者在分析该含油气区地质构造特征、地层划分和沉积特征的基础上,划分了压缩型、伸展型、剪切型3种构造类圈闭和重力、地层-岩性两种非构造型的圈闭,并选用南、北两条典型地震剖面模拟了典型圈闭形成过程及其与构造运动之间的演化关系,可为在该区中寻找同类型含油气圈闭和进行构造演化史的研究提供可靠依据。      

南海东北部中晚中生代构造、古地理背景及油气远景分析

对前人研究成果的综合分析表明 ,自晚三叠世以来 ,影响南海东北部构造及古地理、古气候的因素主要是太平洋而并非特提斯。本区晚三叠世—早侏罗世古地理和古气候条件有利于煤系烃源岩的形成 ;中侏罗世—白垩纪古气候条件对生烃相对不利 ;晚中生代弧前盆地构造背景不利于形成特提斯域所拥有的优质碳酸盐岩 蒸发岩储盖组合。勘探实践证明 ,南海东北部的中生界具有一定的油气远景 ,但油气勘探不应简单套用特提斯模式