天然气水合物 - 图文 (3)

物带之下，在地震剖面上常产生指示水合物底界的强反射面(BSR)。该类水合物含量较低，一般不超过沉积物孔隙的7%；埋藏深（>20m），海底不发育水合物，除进行钻探施工外，海底常规采样方法无法获取水合物样品；水合物产出带没有游离气存在，是水—水合物的二相热力学平衡体系，水合物的沉淀主要与沉积物孔隙流体中溶解甲烷有关，受原地生物成因甲烷与深部甲烷向上扩散作用的控制。渗漏型水合物与海底天然气渗漏活动有关，是深部烃类气体沿通道向海底渗漏，在合适条件下部分渗漏天然气沉淀形成的天然气水合物由于渗漏作用具有异 图1 渗漏型天然气水合物成藏概念模式

常高的天然气渗漏量，天然气以游离气方式迁移，甚至在海底可观测到渗漏进入水体的天然气气泡，水合物发育于整个稳定带，是水—水合物—游离气的三相非平衡热力学体系(Cathles and Chen 2004)。该类天然气水合物产出集中、埋藏浅，含量高，在海底可观测到出露的块状天然气水合物，并在海底和水体中形成一系列特殊的地质、地球物理、地球化学和特异生物异常。另外，该类水合物不具有明显的似海底反射层（BSR）标志，应用常规的BSR探测方法不易发现。针对海底天然气渗漏形成水合物的成藏过程，建立了渗漏型水合物资源的动力学评价新方法 (陈多福等，2005)，并开展了海底天然气渗漏过程中传质和传热对水合物沉淀与分解影响研究（Chen and Cathles,2006）。 2.2 新发现了2个潜在的渗漏型水合物发育区 在南海北部深水区新发现2个天然气渗漏活动及浅埋藏渗漏型水合物发育的有利区。2004年12月通过遥感分析圈定出琼东南盆地海底渗漏活动在海面形成的异常区，2005年在中国科学院南海海洋研究所的公共航次海底采样中，在该区获得了天然气渗漏活动形成的冷泉碳酸盐岩。在同一航次中，还在东沙西南部采集到了冷泉碳酸盐结核，如图2所示：a 角砾状结核, 表面有角砾状突起(白色箭头),内部的孔洞和通道(黑色箭头)被正常海水沉积的碳酸盐充填；b 球状或椭球状结核，有突出的一端或两端(白色箭头)；c 烟囱状结核,表面具有瘤状

突起；d 具有蜂状孔洞的半固结 图2 中国东沙西南部冷泉碳酸盐结核的形貌特征 结核, 已结晶了少量自生的白云石和菱铁矿。这是另一个新的天然气渗漏活动区(陈忠等，2006)。此前，在2002年，“中心”研究人员从广州海洋地调局在东沙东北部采集的海底样品中就鉴别出了冷泉碳酸盐岩；2004年，对该区的中德联合航次考察对此鉴别做了确证；2005年，此方面最终成果发表于英国《Marine and Petroleum Geology》(海洋石油地质)杂志上（Chen et al., 2005），是国际上对南海冷泉碳酸盐岩的首次报告。

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3、拟试验研究

图3 二维开采模拟试验系统示意

水合物气开采的模

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