• / 12
  • 下载费用:1 下载币  

南海神狐海域天然气水合物成藏系统初探_图文

关 键 词:
南海 海域 天然气 水合物 系统 初探 图文
资源描述:
第27卷第9期 天然气工业南海神狐海域天然气水合物成藏系统初探”吴能友1 张海殷2 杨胜雄1 梁金强1 王宏斌1(1.广州海洋地质调告局2.巾囤地质调查局)吴能友等南海神狐海域天然气水台物成藏系统初探.天然气工业,9007,27(9);I 6.摘要天然气水合物成藏系统是一十非常复杂的系统,过去的有关研究不多。为此,根据天然气水台物成藏基本条件、浅表层沉积物孔隙水地球化学特征及其所反映的气源和天然气水合物分布特征,结合刚剐结束的南海北部天然气水台物旨次宴钻采样成果,初步探讨了我国南海北部陆坡神狐海域天然气水合物成藏系统。结果认为:研究区温度、压力和气体组分有刹于天然气水舍物形成;天然气水合物在空间足度上币均匈分布,纵向上主要分布于天然气水合物稳定带底界以上一定深度范围内;形成天然气水合物的甲烷气体很可能来源于原地徽生物成固甲烷;扩散型原地生物成田甲烷产生低甲烷通量,形成了具有明显不同的分布和饱和度特征的分数型天然气水合物系统。主题词 南海北部 神狐海域 天然气水台特 气藏形成 机理 成藏系统 钻探 样品一、引 言天然气水台物是在高压低温环境下由甲烷、乙烷和二氧化碳等低分子景气体与水分子结合形成的固态物质,主要存在于陆地永久冻土带和永深超过300 然气水合物对经济社会和仅因为天然气水合物可聚集成为经济可观的化石能源,而且也日丁能通过大规模地质滑坡“1和甲烷气体释放而造成地质灾害1“,同时犬然气水合物及其赋存沉积物已经成深部生物圈生物地球化学研究的重点领域”J。天然气水台物成藏关键取决于温度、压力、气体组分和饱和度及孔隙水组成,其结晶和生长还取决于沉积物颗粒大小、形状和组成“。控制天然气水合物形成和赋存的这些因素受到海洋中一系列作用的影晌,在不同的时间尺度上导致多种可能的动力学反映口’“”1…。正因为如此,世界范围内已知的天然气水合物在垂直方向和水平方向上的分布十分不连续且不均匀“”“]。虽然不同地质因素控制下,灭然气水合物具有不同的成藏地质模式,但是各地区地质构造环境和水合物成藏所需条件各异,国外学者分别从成减机理、成藏气源和成藏动力学角度,建立了相应的成藏地质模式。我国学者也提出了扩散型和渗漏型两类概念型天然气水合物成藏模式E””]。科学家已经开始运用系统思想开展天然气水合物气体来源、气体返移、天然气水合物形成之间的内在联系。即嗣绕天然气水合物成减系统(行研究。15’”]。但大多未对其给出一个明确的定义,研究主要集中在游离气体和水都存在的相平衡系统,或指深海环境甲烷氧化和硫酸盐还原等有机生态系统“…,或指天然气水合物在温度和压力平衡条件下地质冈素对其形成过程的约束‘1“。神狐海域调查研究区位于南海北部陆坡中段神狐暗沙东南海域附近,即西沙海槽与东沙群岛之间海域。而笔者的研究区重点位于珠江口盆地珠二坳陷(图1),浚坳陷自中中新世以来处于构造沉降阶段,形成了良好的天然气水合物成藏地质条件。近年来,广州海洋地质调查局在该区域开展了天然气水合物地质、地球物理和钻探调查。笔者试网从成藏基本条件、浅表层沉积物孔隙水地球化学特征及*本文作者还有中国地质大学(北京)的苏新,中国地质科学院矿产资源研究所的卢振权,广州海洋地质调查局的付少英,张光学、陆敬安。作者简介:吴髓友,1965年生,教授级高级工程师,广州海洋地质调查局副总下程师;中国科学院广州地球化学研究所地球化学专业博士研究生毕、忆主要从事海洋构造地质、沉积与环境、石油天然气和天然气永合物调查研究J】}=:(510075)广东省广州市环{=}『东路477号。电话;(020)87623529。E 海北部陆坡神狐海域研究区位置图其反映的气源、天然气水合物地震特征和分布,初步探讨南海北部陆坡神狐海域天然气水合物成藏系统。二、天然气水合物成藏基本条件1.温度和压力条件根据19个站位的野外地温梯度测量和室内沉积物样品的热导率测量结果,计算出神狐海域海底热流介于74.0~78.0 mW·m“之间,平均热流值为76.2 mW·个钻探站位温度原位测量结果表明,研究区的地温梯度为45~67.7 oc/的来看,研究区热流和地温梯度处于中低范围,该区域流体相对活跃,断层发育,有利于天然气水合物的发育。天然气水合物的分布深度和厚度明显受温压条件的控制。通过5个似海底反射(块地震剖面E 76个究区5℃,压力一般介于12~18 于水合物稳定存在的温压范围。2.气体组分通过气相色谱分析,表1为表1可见,研究区沉积物中的气体96.10%~99.82%为甲烷,乙烷和丙烷气体含量很少,说明沉积物巾大多形成、浅表层沉积物孔隙水地球化学特征和天然气水合物气源分析一般来说,如果海底沉积物中赋存有天然气水合物,由于与天然气水合物有关的气体的扩散或者·9·表1神狐海域 二蕊辩疆 ≯;;1;:曩≯’ ‘翻弦一 警簿≮鞫 己瑞《魄扼) 两烷C·/G。爹 。攀I,D|! 21852027移97 15241551。簿:| 180414731833—1708、鏊1205 616575譬■ ≮攀39蔼7 j,73。黪黪醪簿j .1。467,8|.。9751{1 i :。∞11曩7t ,181.镐警8{{} ≯8鬻甏磐曩 鞠$.鞠18S:54。瀵 ;鬻鬻黛, 繁攀603澄誓238.36注:样品深度为样品离海底的深度,平烷为气体巾甲烷分子所占的百分比.l/移,以及沉积物中的地球化学作用以及生物地球化学作用,将在含天然气水合物层之上的沉积物中引起如下变化:①沉积物孔隙水的时伴随有较重的∥l;②孔隙水硫酸盐含量的急剧线性降低及较浅的硫酸盐~烷界面(j 22,23;③随深度增加.度的显著降低,值急剧增加,度升高等。通过神狐海域积物孔隙水的离子含量都表现出下述特征:随着深度加深,沉积物孔隙水的O。2含量急剧线性降低,量呈现缓慢增加的趋势,较浅的a”、92/值急剧增加,2)。这些特征强烈地暗示了沉秘物深部存在着天然气水合物。根据上述各站位大型重力活塞沉积物岩心及一浓度和化趋势计算出研究区表2可以看出,不同站位沉积物中的探站位沉积物中的管其原因有待进一步探讨,但总的来说研究区的方数据第27卷第9期 天然气工业0—200量40(1蓑6008册O。20。童400萋6I)02警1喘 40 56 60 8嚣“100 o警‘ 480黪瑚720Cl’20 560 O 10 20 300200400600800a;。4 8 12040060080002∞4006008(108f。4嘿。‘竹甥。£旷。:400j< 。I)。叫j 、 8…圈2 中单位以表示离于的醢度单位表2根据沉积物孔隙水浓度和化趋势推测的部分站位)指样品离海底的深度形成天然气水合物的气体来源主要有生物成因和热解成冈。生物成囡甲烷来自于存在有机质,井有微生物群存在的任何地方一2“。不均匀的。2…。在海洋沉积物中,硫酸盐的甲烷厌氧氧化作用(大程度上是海底至海底及其以下一定深度发现的甲烷消耗带(无甲烷)的主要原罔,而这种深度在某些环境可选儿百米。这种甲烷消耗带的厚度,即硫酸盐消耗带的底界是扩散型为主的天然气水合物体系的甲烷通量的重要指标”“。但是,天然气水台物也发现于或接近海底02。3“。这种海底表面天然气水合物的形成和稳定需要快速的甲烷流体,并且许多地方显示’。0 15 25冈此,南海北部神狐海域较深的来源主要是生物成因I;}=非深部的热解气。四、天然气水合物分布特征是研究天然气水合物分布特征的主要参数之一。从究区大部分振幅和连续性看,强或中愠振幅为主,中高振幅反映了度和密度)有较大的差异,即波阻抗差较大,推测主要由于个别余都为高或巾一高连续,反映了续分布的明研究区天然气水合物(或游离气)丰度较高,横向分布较稳定(图3)。从波形组合和极性特征看,通过地震波形剖面的仔圈3|I,30涮线00叠加速度异常与地震剖面·么气.』●,,,J●●1●J●●1●J,●1●1。狮枷㈣跚万方数据天然气工业细判读,发现大多数极性反转的有少数连续性较差的外,研究区3)和波阻抗、时振幅、瞬时相位、瞬时频率等地震属性异常,反映出存在天然气水合物的分布特征。从乎面上分析,研究区区块中般延伸长度介于1.5~2.5 50 过对研究区地震剖面的精细解释,发现几乎所有呈现以空白带发育不均,同一区块、同一涮线不同白带表现为团块状或层间空白(图3),可能反映了水合物的赋存特征;②明显空白带的出现与强振幅、高连续的007年4~6月,中国地质调查局首次组织实施了天然气水合物钻探工程,在研究区。通过钻探、电缆洲井、取心、原位温度测量和孔隙水取样、现场测试分析等表明,研究区含天然气水合物层段位于海底以F 153~225 m,厚度为18~34 m,水合物饱和度最高达48%。尽管各站位含天然气水合物的沉积物层段赋存深度和厚度不同,但在天然气水合物分布上有一个共同特征:①纵向上,天然气水合物赋存比较深,且含天然气水合物的沉积物层恰好位于平而上.虽然并非所有邬些具有强烈含天然气水台物的沉积物都是细粒的有孔虫黏土或有孔虫粉沙质黏土,且高饱和度水台物在其中以均匀分散获分布。五、讨论与结论天然气水合物成藏系统是一个非常复杂的系统。006)总结_综合大洋钻探/(美国熊源部(划和雪佛龙一德克萨斯联合工业汁划(最近实施的科学大洋钻探获得的关据控制气体进入大然气水合物稳定带的机制,将天然气水台物划分为聚集型(分散型(as I,F)两类o”。·往往形成块状天然气水合物赋存于海底附近;而究区沉积物中较深的天然气水合物分布特征推断.彤成天然气水合物的甲烷气体很可能来源于原位微生物成因甲烷,形成的天然气水合物以稳定带底界(近近的含量最高,但一般相对较低(孔隙空间的百分之几至百分之二十几)。这与布莱克海台、水合物脊发现的天然气水合物分布特征““2”相似。但是,流体对流仍然是含甲烷流体运移到天然气水合物稳定带的关键。除非原位生物成因甲烷的生产力比我们通常想象的要高,这种流体的扩散非常低,不足以在合理的地质时间尺度内形成比较厚的天然气水合物。研究区具有稳定的构造背景,沉积物相对均匀细粒,以有孔虫黏土或有孔虫粉沙质黏土为主,渗透率相对较低。由此可见,南海北部陆坡神狐海域赋存的天然气水舍物很可能是…种分散型天然气水合物成藏系统。通过南海北部陆坡神狐海域天然气永合物成藏系统初步研究,可以得出以下认识。(I)天然气水台物在空间尺度上是不均匀分布的,纵向2)形成天然气水合物的甲烷气体很Ⅱ丁能来源于原位微生物成凶甲烷。(3)扩散型原地生物成因甲烷产生低甲烷通量,形成具有明显不同的分布和饱和度特征的分散型天然气水合物系统。参考文献[1]N M,()..ct ['].004(32):53 56.[2j R,( R, C。et a—of se ol at of ].995(10):965 97l[3] P. R, C,of a 000(406):592 95.[胡N M A,.].003(22):】729—736.万方数据第27卷第9期 天然气工业 P, G, L,— C.2003:216.[6].].006(3838—840. J,, RM,of l ].006,87(17):165,169.[8],, A,et he of 9,1,99597)[J].of 000(t 6t):379—391.[9] B,, S,et of in of 999(104):22985—23003..].988(2):2211.(:K,,J ,64[c]ro—&M 996.,.of a[1e to in J.004(227):185 199.[1 3]掉新.海洋天然气水台物分布与“气水缸‘积物”动态体系——大洋钻探204航次调查初步结果的启爪[J]中国科学:004,34(12):109I 1099.R∈ M,, R.ct 04[c].&003.,,.on as of ].003(209):291 307.716]樊桂狮,刘锋,陈多福海洋天然气水舍物的形成机理揲讨口].天然气地球科学,2004,】5(5):524—530.多福,苏正,冯东,等海底天然气渗漏系统水合物成藏过程及控制崮素[J].热带海洋学报,2005,24(3):38—461 V,, J,et of r 005,69(4)1007 1026.[19]吴能发,红锋,等.地质生物系统中的甲烷研究[J].海洋地质动态,2006,22(5):1 D 64 of by ].c 000(164):247 252.[21],,,et 4 J]J:\ 999(14):447—4 91.[22]Ⅸ)R() S,,c K,I W.e tn ]996,24(7):65523] :S K,11.in to 999,):1 3124] K, A.of a ].003(206):58 、,G K, J,et of a r 000(407).623—626.v J, H,K—U IS,et by a‘]00l(293):484 487.[27], of in ],001,67(4):1922 1934.[28],,,et 】●万方数据天然气工业at ],005(216):l 57】74.[29]M, 11, R,in ].984(225):409—411. E. E,,et at ]// K. P,;y— C,001:87 98.[31] R. W, B,in ].004(85):361 365.[32],c,H(),et in 006,19(4):124 142,,,et s ]//in I S 007,.(收稿日期2007 09叫编辑居维清)中国石油学会2007年成都物探技术研讨会成功召开2007年9月l()Ⅱ卜午,巾倒石油学会2007年物搽技术研讨会在成都隆重开幕。本幅研讨会由中国石油学会物探专业委员会主办,四加会议的代表有柬自中周石油、中国石化、中海油和『石油院校的中国石油物探界的300余名技术精英,带着石油勘探技术发展的最新成果与经验进行会议交流,并共同展望中国石油物探技术发展的美好未米。开幕式上,全体号会人员缅怀了中周石油物探事业的开拓者之一、中国石油学会物探等业委员会原主任、原中围石油天然气总公司地球物理勘探局总·奠、美磐科岁拉多矿帆学院荣誉博士、教授缴高级1_程师孟尔盛先生,研讨会婀例,与台擘家和代表围绕西部复杂油气藏的地篙勘探技术,悔上地震资料采集、处理、斛释技术,岩性油气械的地震勘探开发技术等主题发表了很多有见地的观点和认识,充分展示物探技术的昂新进展和成就。此农研讨交流∞论文达到,埘皿之最.100多名技术人员带柬83篇论殳.其t”1 27篇进行了交流.有169篇编^论文集。通过坪委会的讽魂汁审,坪睦中一等奖9篇、一等燮1 2篇、=等=毙15篇。徐建斌供稿)万方数据南海神狐海域天然气水合物成藏系统初探作者: 吴能友, 张海啟, 杨胜雄, 梁金强, 王宏斌, 吴能友,杨胜雄,梁金强,王宏斌,州海洋地质调查局), 张海啟,国地质调查局)刊名: 天然气工业英文刊名: (期): 2007,27(9)被引用次数: 63次参考文献(33条);; 文期刊] 2004(32) R;O' R; C of as a of at of 文期刊] 1995(10) P; R; C of a 文期刊] 2000(406) A; 文期刊]2003(22) P; G; L he H4 文期刊] 2006(311) J; J; R M of 7);; A of 94,995 97) 2000(164) B;; S of in of by 文期刊]1999(104) 文期刊] 1988(02) K;;J 查看详情 ; of to in 文期刊] 2004(227)洋天然气水合物分布与"气态体系刊论文]004(12) M;; R 查看详情 ;; on of 003(209)锋;陈多福 海洋天然气水合物的形成机理探讨[期刊论文]004(05)正;冯东 海底天然气渗漏系统水合物成藏过程及控制因素[期刊论文]005(03) V;; J of 文期刊] 2005(04)宏斌;陆红锋 地质刊论文]006(05) D 64 of by 000(164);; on 1999(14) S; K; W in 文期刊] 1996(07) of in to 文期刊] 1999(
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:南海神狐海域天然气水合物成藏系统初探_图文
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-51495.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开