海底天然氣水合物生成影響因素研究進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2021-08-28 17:33
通過(guò)歸納總結(jié)眾多研究成果,綜述了海底天然氣水合物生成的影響因素,并對(duì)影響因素中的溫壓條件、構(gòu)造條件、沉積條件、氣源條件加以詳細(xì)闡述。最后提出目前研究工作中還存在的一些問(wèn)題:經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算水合物賦存溫度存在一定誤差;水合物成礦與沉積物顆粒粗細(xì)的關(guān)系機(jī)理不明確;如何提高水合物的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)程度等,這都需要加大研究力度。
【文章來(lái)源】:應(yīng)用化工. 2019,48(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
天然氣水合物相圖Fig.1Gashydratephasediagram1.1溫壓條件
黽?。與世界主要的水合物發(fā)現(xiàn)地區(qū)相比,水合物分布區(qū)的沉積物有機(jī)碳含量普遍較高(TOC≥1%)[24],當(dāng)有機(jī)碳含量<0.5%時(shí),難以生成水合物。因此,有機(jī)質(zhì)含量是沉積物中甲烷形成的決定因素。1.4氣源條件海底天然氣水合物的生成需要充足的氣體來(lái)源。只有當(dāng)90%的水合物晶格中充滿甲烷氣體時(shí),才能滿足天然氣水合物的生成條件[25]。但是,在海水中,甲烷的溶解度非常低。因此,天然氣水合物的生成要求海水中富集甲烷資源條件相對(duì)苛刻。水合物的生成只能發(fā)生在圖2區(qū)域的有限單元中。一般而言,海底沉積物中有以下幾種可能的甲烷來(lái)源。圖2水合物的壓力-溫度穩(wěn)定區(qū)示意圖Fig.2Schematicdiagramofpressureandtemperaturestabilizationareaofhydrate1.4.1生物成因生物成因的烴類氣體主要是通過(guò)厭氧菌在海底消化有機(jī)碎屑而形成的,沖刷到海灣或洋底中的動(dòng)植物等有機(jī)物碎屑被這種細(xì)菌吃掉,在分解過(guò)程中產(chǎn)生大量甲烷[26]。這些甲烷氣體在向上遷移期間逐漸溶解在海底沉積物的孔隙水中。當(dāng)海底環(huán)境滿足水合物生成的低溫高壓條件時(shí),天然氣水合物就生成了。有兩種主要的方法可以產(chǎn)生生物成因氣甲烷:二氧化碳的還原作用和發(fā)酵作用[27]。(1)二氧化碳的還原作用是由厭氧菌消化海底有機(jī)碎屑并通過(guò)二氧化碳還原反應(yīng)(CO2+4H2→CH4+2H2O)形成甲烷氣體[28]。研究表明,深部沉積物中的產(chǎn)甲烷菌利用二氧化碳產(chǎn)生甲烷氣體,這是生物成因氣的主要途徑之一。海底厭氧菌產(chǎn)生二氧化碳主要通過(guò)兩個(gè)途徑:一是來(lái)源于有機(jī)質(zhì)降解。如海底沉積物中植物和動(dòng)物的殘余物,首先被氧化為二氧化碳,然后被
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]南海神狐海域含水合物層粒度變化及與水合物飽和度的關(guān)系[J]. 陳芳,周洋,蘇新,劉廣虎,陸紅鋒,王金蓮. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2011(05)
[2]馬尼拉海溝俯沖帶增生楔中天然氣水合物的流體運(yùn)移通道[J]. 陳志豪,吳能友,李家彪. 現(xiàn)代地質(zhì). 2010(03)
[3]瓊東南盆地多邊形斷層在流體運(yùn)移和天然氣水合物成藏中的作用[J]. 王秀娟,吳時(shí)國(guó),王大偉,馬玉波,姚根順,龔躍華. 石油地球物理勘探. 2010(01)
[4]南海北部陸坡細(xì)粒沉積物天然氣水合物系統(tǒng)的形成模式初探[J]. 吳時(shí)國(guó),董冬冬,楊勝雄,張光學(xué),王志君,李清平,梁金強(qiáng),龔躍華,孫運(yùn)寶. 地球物理學(xué)報(bào). 2009(07)
[5]海底天然氣水合物的微生物成因及識(shí)別[J]. 吳后波,蘇曉波,顏文. 海洋科學(xué). 2008(03)
[6]白云凹陷天然氣水合物成藏條件[J]. 張樹林,陳多福,黃君權(quán). 天然氣工業(yè). 2007(09)
[7]烴類成因?qū)μ烊粴馑衔锍刹氐目刂芠J]. 付少英. 地學(xué)前緣. 2005(03)
[8]我國(guó)臺(tái)西南附近構(gòu)造沉降與沉積作用對(duì)氣水合物成藏的可能控制[J]. 張志杰,于興河,劉博. 天然氣地球科學(xué). 2004(06)
[9]用地球化學(xué)方法勘查中國(guó)南海的天然氣水合物[J]. 蔣少涌,楊競(jìng)紅,凌洪飛,楊濤,陳道華,薛紫晨,季峻峰,倪培. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2004(03)
[10]天然氣水合物的測(cè)井識(shí)別和評(píng)價(jià)[J]. 王祝文,李舟波,劉菁華. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2003(02)
本文編號(hào):3368949
【文章來(lái)源】:應(yīng)用化工. 2019,48(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
天然氣水合物相圖Fig.1Gashydratephasediagram1.1溫壓條件
黽?。與世界主要的水合物發(fā)現(xiàn)地區(qū)相比,水合物分布區(qū)的沉積物有機(jī)碳含量普遍較高(TOC≥1%)[24],當(dāng)有機(jī)碳含量<0.5%時(shí),難以生成水合物。因此,有機(jī)質(zhì)含量是沉積物中甲烷形成的決定因素。1.4氣源條件海底天然氣水合物的生成需要充足的氣體來(lái)源。只有當(dāng)90%的水合物晶格中充滿甲烷氣體時(shí),才能滿足天然氣水合物的生成條件[25]。但是,在海水中,甲烷的溶解度非常低。因此,天然氣水合物的生成要求海水中富集甲烷資源條件相對(duì)苛刻。水合物的生成只能發(fā)生在圖2區(qū)域的有限單元中。一般而言,海底沉積物中有以下幾種可能的甲烷來(lái)源。圖2水合物的壓力-溫度穩(wěn)定區(qū)示意圖Fig.2Schematicdiagramofpressureandtemperaturestabilizationareaofhydrate1.4.1生物成因生物成因的烴類氣體主要是通過(guò)厭氧菌在海底消化有機(jī)碎屑而形成的,沖刷到海灣或洋底中的動(dòng)植物等有機(jī)物碎屑被這種細(xì)菌吃掉,在分解過(guò)程中產(chǎn)生大量甲烷[26]。這些甲烷氣體在向上遷移期間逐漸溶解在海底沉積物的孔隙水中。當(dāng)海底環(huán)境滿足水合物生成的低溫高壓條件時(shí),天然氣水合物就生成了。有兩種主要的方法可以產(chǎn)生生物成因氣甲烷:二氧化碳的還原作用和發(fā)酵作用[27]。(1)二氧化碳的還原作用是由厭氧菌消化海底有機(jī)碎屑并通過(guò)二氧化碳還原反應(yīng)(CO2+4H2→CH4+2H2O)形成甲烷氣體[28]。研究表明,深部沉積物中的產(chǎn)甲烷菌利用二氧化碳產(chǎn)生甲烷氣體,這是生物成因氣的主要途徑之一。海底厭氧菌產(chǎn)生二氧化碳主要通過(guò)兩個(gè)途徑:一是來(lái)源于有機(jī)質(zhì)降解。如海底沉積物中植物和動(dòng)物的殘余物,首先被氧化為二氧化碳,然后被
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]南海神狐海域含水合物層粒度變化及與水合物飽和度的關(guān)系[J]. 陳芳,周洋,蘇新,劉廣虎,陸紅鋒,王金蓮. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2011(05)
[2]馬尼拉海溝俯沖帶增生楔中天然氣水合物的流體運(yùn)移通道[J]. 陳志豪,吳能友,李家彪. 現(xiàn)代地質(zhì). 2010(03)
[3]瓊東南盆地多邊形斷層在流體運(yùn)移和天然氣水合物成藏中的作用[J]. 王秀娟,吳時(shí)國(guó),王大偉,馬玉波,姚根順,龔躍華. 石油地球物理勘探. 2010(01)
[4]南海北部陸坡細(xì)粒沉積物天然氣水合物系統(tǒng)的形成模式初探[J]. 吳時(shí)國(guó),董冬冬,楊勝雄,張光學(xué),王志君,李清平,梁金強(qiáng),龔躍華,孫運(yùn)寶. 地球物理學(xué)報(bào). 2009(07)
[5]海底天然氣水合物的微生物成因及識(shí)別[J]. 吳后波,蘇曉波,顏文. 海洋科學(xué). 2008(03)
[6]白云凹陷天然氣水合物成藏條件[J]. 張樹林,陳多福,黃君權(quán). 天然氣工業(yè). 2007(09)
[7]烴類成因?qū)μ烊粴馑衔锍刹氐目刂芠J]. 付少英. 地學(xué)前緣. 2005(03)
[8]我國(guó)臺(tái)西南附近構(gòu)造沉降與沉積作用對(duì)氣水合物成藏的可能控制[J]. 張志杰,于興河,劉博. 天然氣地球科學(xué). 2004(06)
[9]用地球化學(xué)方法勘查中國(guó)南海的天然氣水合物[J]. 蔣少涌,楊競(jìng)紅,凌洪飛,楊濤,陳道華,薛紫晨,季峻峰,倪培. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2004(03)
[10]天然氣水合物的測(cè)井識(shí)別和評(píng)價(jià)[J]. 王祝文,李舟波,劉菁華. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2003(02)
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