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GIS辅助估算南海南部天然气水合物资源量

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GIS 辅助 估算 南海 南部 天然气 水合物 资源
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!第33卷 第7期3995年. 海 洋 学 报($0%K$(-)!$0&’33!(995!!!收 稿 日 期 !3993 订 日 期 !3993基 金 项 目 !中 国 科 学 院 南 海 海 洋 研 究 所 边 缘 海 地 质 与 古 环 境 开 放 实 验 室 基 金 项 目 ",’&9.$98#$国 家 科 技 专 项"399.#%$2996.#!!作 者 简 介 !曾 维 平 "./83%#!男 !湖 南 嘉 禾 县 人 !硕 士 !主 要 从 事)%4和 天 然 气 水 合 物 研 究 &"=’N;?C‘;A\A?C)c> 章 编 号 !2689#3995$97 估 算 南 海 南 部天 然 气 水 合 物 资 源 量曾 维 平 !周 蒂"中 国 科 学 院 南 海 海 洋 研 究 所 !广 东 广 摘 要 !具 有 低 温 高 压 条 件 的 深 海 是 天 然 气 水 合 物 形 成 的 有 利 场 所 &从 海 底 天 然 气 水 合 物 稳 定 分布 的 赋 成 条 件 入 手 !分 别 根 据S;#程 序 拟 合 出 水 温 水 深 方 程和 相 界 线 方 程 &假 定 南 海 南 部 温 度 梯 度 范 围 为2/%/9_([得 天 然 气 水 合 物 稳 定 带 厚 度与 水 深 的 关 系 方 程 &采 用 最 新 的 南 海 南 部 海 底 数 字 地 形 图 数 据 !在)%4平 台 上 分 析 得 到 天 然 气水 合 物 稳 定 带 的 分 布 图 !进 而 获 得 南 海 南 部 天 然 气 水 合 物 稳 定 带 最 大 厚 度 为359%522I!容 烷 量 源 量 Q.7/ 键 词 !)%4$南 海 南 部 $天 然 气 水 合 物 $甲 烷 量 $资 源 量中 图 分 类 号 !0866Q/文 献 标 识 码 !$天 然 气 水 合 物 也 称 气 体 水 合 物 !通 常 是 在 一 种 特 定 的 高 压 低 温 条 件 下 由 天 然 气 体 "主要 为 甲 烷 #和 水 形 成 的 似 冰 状 白 色 固 态 晶 体 !其 外 貌 很 像 冰 雪 或 固 体 酒 精 !点 火 即 可 燃 烧 !因 此 有 人 称 其 为 )可 燃 冰 *+.%5,&自 然 界 中 天 然 气 水 合 物 形 成 的 控 制 条 件 可 归 纳 为5大 要素 ’物 质 "丰 富 的 水 和 甲 烷 供 给 # "沉 积 物 孔 隙 发 育 的 部 位 # 条 件 "甲烷 水 合 物 稳 定 区 处 于 低 温 高 压 条 件 #+6,&天 然 气 水 合 物 遍 布 全 球 !但 是 由 于 形 成 条 件 限制 !主 要 分 布 于 极 地 和 深 海 &由 于 甲 烷 在 水 合 物 中 处 于 高 压 并 冻 结 成 固 态 !在 标 准 温 压 条件 下 ! 然 气 水 合 物 可 释 放 气 和9 !说 明 天 然 气 水 合 物 具有 很 高 的 能 量 密 度+5,&天 然 气 水 合 物 的 研 究 已 成 为 当 代 地 球 科 学 和 能 源 工 业 发 展 的 一 大热 点 !已 经 引 起 科 技 界 和 各 国 政 府 的 高 度 重 视+2,&天 然 气 水 合 物 勘 探 的 目 的 是 回 答 它 )有 多 少 *和 )在 哪 里 *的 问 题+6,&如 何 确 定 天 然 气水 合 物 分 布 以 及 如 何 准 确 估 算 其 甲 烷 量 和 资 源 量 !是 当 前 各 国 致 力 研 究 的 重 点 之 一 &天 然 气 水 合 物 中 的 甲 烷 量 是 指 假 设 天 然 气 水 合 物 中 圈 闭 的 天 然 气 全 部 是 甲 烷 !并 且不 考 虑 赋 存 状 态 的 差 异 !对 地 层 中 所 有 天 然 气 水 合 物 对 象 计 算 的 总 量+7!8,&石 油 界 使 用的 石 油 气 资 源 量 指 推 测 的 地 下 聚 集 油 资 源 总 量 !而 不 管 发 现 与 否 以 及 从 经 济和 技 术 角 度 能 否 回 收 !也 称 之 为 原 始 资 源 量+7!8,&因 此 !考 虑 天 然 气 水 合 物 有 关 的 天 然 气资 源 量 时 !不 能 够 把 地 下 存 在 的 全 部 天 然 气 水 合 物 考 虑 进 去 !而 只 能 将 在 一 定 程 度 上 聚 集万方数据成 为 资 源 的 水 合 物 作 为 对 象 !全 球 海 底 天 然 气 水 合 物 中 蕴 含 的 甲 烷 极 其 丰 富 "但 是 目 前 对 其 估 算 具 有 很 大 的 不 确定 性 "也 还 没 有 成 熟 的 定 量 评 价 方 法#5"J$"不 同 的 研 究 者 对 其 估 算 结 果 相 差 达5个 数 量 级 "主 要 是 由 于 对 不 同 海 域 气 体 水 合 物 赋 存 的 地 质 条 件 认 识 不 够 深 入 "也 与 不 同 研 究 者 的 测算 方 法 "尤 其 是 所 采 用 参 数 的 不 同 有 关 ! 天 然 气 水 合 物 的 形 成 条 件 和 研 究 现 状南 海 处 于 亚 欧 %澳 大 利 亚 和 太 平 洋 板 块 的 交 汇 地 带 "是 一 发 育 有 洋 壳 的 边 缘 海 "地 壳结 构 独 特 "陆 缘 性 质 各 异 "地 貌 类 型 多 样 "地 质 构 造 复 杂 "具 有 天 然 气 水 合 物 形 成 的 有 利 构造 环 境#/$!其 北 部 陆 坡 区 %西 部 剪 切 带 %东 部 俯 冲 增 生 楔 %南 部 的 南 沙 海 台 区 均 具 有 良 好的 天 然 气 水 合 物 形 成 和 聚 集 条 件#/$!其 中 南 海 南 部 发 育 了 众 多 的 新 生 代 沉 积 盆 地 "保 存有 较 厚 的 新 生 代 沉 积 岩 层 "有 充 足 的 烃 类 供 给 "极 有 利 于 天 然 气 水 合 物 形 成#/$!目 前 在 南 海 已 有 存 在 天 然 气 水 合 物 标 志 &似 海 底 反 射 层 ’(,A>;>;?;??&33’的#程 序 计 算 出 在 相 界 线 上 的 温 压 数 据 !得 相 界 线 程!,$)#6$由!,$!得 方 程!,$2$简 化 求 解 方 程!,$ 方 程$%最 后 !根 据 方 程$由,解 出L%因 为 假 定 海 底 为 水 合 物 的 上 界 面 !因 此 !可 视 合 物 稳 定 带 的 厚 度 %!Q!研 究 区 域 范 围 以 及 水 深 数 据 说 明本 文 的 研 究 范 围 为2Y(. 内 的 海 域 #图3$%其 估 算 的 天 然 气 水 合85!第7期 曾 维 平 等 *)%4辅 助 估 算 南 海 南 部 天 然 气 水 合 物 资 源 量万方数据物 量 基 本 上 可 视 为 南 沙 群 岛 及 其 邻 近 海 域 的 天 然 气 水 合 物 量 !因 为 这 个 区 域 以 外 具 有 天然 气 水 合 物 形 成 条 件 的 范 围 很 小 "图3南 海 南 部 水 深 数 据 点 图>4;> !对 一 些 参 数 进 行 假 定 后 !天 然 气 水 合 物 的 稳 定 带 厚 度 主 要 由 水 深 决 定 "可 见 水 深 数 据 的 获 取 和 分 析 处 理 是 本 文 工 作 的 一 个 重 点 "采 海 南 底 数 字 地 形 图 !在 其 不 能 覆 盖 的 区 域 采 用./ 海 图 "虽 然 这 些 图 的 投 影 方 式 都 为 墨 卡 托 投 影 !但 是 其 比 例 尺 和 基 准 纬 线 是 不 同 的 !9# 比 例 尺 基 准 纬 线 比 例 尺 基准 纬 线 96号 图 比 例 尺 基 准 纬 线 为59Y"本 文 较 为 重 要 的 工 作 是 在$!K%%()%4平 台 上 实 现5种 不 同 类 型 图 的 数 据 归 一 化 合 并 和 编 图 "图3中 最 密 集 区 域 范 围 数 据 !数 据 密 度 为 不 足7[ 个 数 据 点 $7 南 &.. 西 最 稀 疏 区 域 范 围 数 据 !其 它 区 域 数 据 "!Q$水 温 水 深 方 程根 据.//6年S;./,计 算 !故, 盐 度如 同3 数 据 来 源 )取 值 范 围 和 间 隔 !得 研 究 区 盐 度 数 据 ’发 现 盐 度 随 水 深 的 最大 变 化 范 围 仅 为9 盐 度 可 以 采 用 其 平 均 值56 线 方 程采 用 盐 度56 定4=D>?+33,的#程 序 得 到 的 相 界 线 上 点 的 温 压 数 据 是 可信 的 !用 公 式2j#,将 压 力 换 算 成 水 深 !再 对 其 数 据 进 行 曲 线 拟 合 得 方程 #5$!其 拟 合 误 差 小 于9 可 假 定 方 程 #5$为 相 界 线 方 程#,#5$式 335/5!第7期 曾 维 平 等 ")%4辅 助 估 算 南 海 南 部 天 然 气 水 合 物 资 源 2 带 厚 度 与 水 深 关 系 方 程由 方 程 #.$%#3$和 #5$可 以 得 到 稳 定 带 厚 度 与 水 深 关 系 方 程 如 下 #式 中 系 数 见 前 面 $&A#,$/#,00#($’#,0(9$’(5$ #6$当A#,$ 方 程 #6$可 以 解 出 水 深,处 的 水 合 物 稳 定 带 厚 度L"方 程 #6$比 较复 杂 (可 以 对 其 简 化 如 下 &当)可 以 用 方 程 #2$简 化 方 程 #6$(两 者 解 出 来 的 差 在 可能 存 在 天 然 气 水 合 物 范 围 内 #水 深858 大 为2I#图6$&L/(U;S=?,’,/68/=?,’,#2$式 中(当_)可 以 用 方 程 #7$简 化 方 程 #6$(两 者 解 出 来 的 差 在 可能 存 在 天 然 气 水 合 物 范 围 内 最 大 为5I#图2$&L/(U;S=?,’,/59/,’,#7$式 中(76/93!;图6稳 定 带 厚 度 与 水 深 的 关 系 图#)H‘>1>1>>>?的 程 序 计 算 的 结 果 系 统 误 差 达9 采 用 方 程 !5"计 算 的 沉 积 物 温 度 与4=D>?的 程 序 计 算 值 误 差 不 到9 这 一 点 上 #可 以 采 用 方 程!5"简 单 代 替4=D>?的 程 序 $最 后 #分 别 采 用 简 化 方 程 !2"和 !7"代 替 稳 定 带 厚 度 与 水 深 关系 方 程 !6"#不 仅 免 去 了 求 解 方 程 之 苦 #而 且 误 差 大 多 数 在3 #因 此 可 以 认 为 稳 定 带厚 度 !L"与 水 深 !,"满 足 关 系 式Lj(e;i=?,’,#式 中((;为 系 数 $运 用)%4平 台 分 析 得 到 南 海 南 部 天 然 气 水 合 物 的 稳 定 带 厚 度 分 布 图 #并 实 现 对 天 然气 水 合 物 甲 烷 量 的 定 量 评 价 #目 前 在 国 内 外 少 有 报 道 $本 文 研 究 认 为 #)%4技 术 的 运 用 对准 确 回 答 天 然 气 水 合 物 )有 多 少 *和 )在 哪 里 *的 问 题 是 很 有 优 势 的 和 潜 力 的 $参 考 文 献 !%.&!金 庆 焕 气 水 合 物 +++未 来 的 新 能 源 %R& 工 程 科 学 #3999#!!..",3/+56Q%3&!史 斗 #孙 成 权 #朱 岳 天 然 气 水 合 物 研 究 进 展 %b& ,兰 州 大 学 出 版 社 #.//3Q.+39/Q%5&!;?a$ 壮 译 地 质 #3999#!5",5Q%6&!周 蒂 气 水 合 物 的 相 关 技 术 %$& 气 水 合 物 研 究 的 现 状 及 我 国 的 对 策 %K& 科 学 会 议 术 会 议 交 流 材 料 !3"#9Q%2&!赵 生 才 新 能 源 )可 燃 冰 *%R& 新 闻 周 刊 #399.#X,&!佐 藤 干 夫 等 气 水 合 物 甲 烷 量 及 资 源 量 的 计 算 %R& 辉 摘 译 地 质 动 态 #.///#%Z!/",2+./Q%8&!;>?@E;1=C>1>?@>R>L\>?%R&D=>?#.//7#%#!!..",/2/+/&!孙 萍 气 体 水 合 物 甲 烷 资 源 量 及 其 评 价 方 法 简 介 %R& 地 质 动 态 #3999#%"!/",2+&!张 光 学 #陈 邦 彦 甲 烷 水 合 物 资 源 研 究 与 找 矿 前 景 %R& 地 质 #3999#!5",.+/Q%姚 伯 初 的 天 然 气 水 合 物 矿 藏 %R& 海 洋 学 报 #399.#!#!3",39+3.&!陈 多 福 #赵 振 华 #姚 伯 初 #等 琼 东 南 盆 地 ) 田 天 然 气 水 合 物 形 成 的 温 压 条 件 和 沉 积 厚 度 模 拟 %R& 化 学 #399.#$#!7",2!陈 汉 宗 #周 蒂 气 水 合 物 与 全 球 变 化 研 究 %R& 科 学 进 展 #.//8#%!!8",58+63Q%祝 有 海 #吴 必 豪 #卢 振 权 天 然 气 水 合 物 地 球 化 学 异 常 %!& 气 水 合 物 调 查 动 态 (勘 探 方 法 和 成 果 研 讨会 #广 州 海 洋 地 质 调 查 局 #6&!/8L/ 南 部 构 造 演 化 及 其 动 力 学 研 究 报 告 %!& 科 学 院 南 海 海 洋 研 究 所 #3999!樊 开 意 地 震 反 射 波 特 征 识 别 天 然 气 水 合 物 的 探 讨 %!& 气 水 合 物 调 查 动 态 (勘 探 方 法 和 成 果 研 讨 会 #广 州 海 洋 地 质 调 查 局 #7&!#4>11;?!#(F>%#"$(4Q)>1>?G;N>E@>11;11I;?1=41>&>??0>1>\;E;?>1A?,4H;>1;?;R&Q(>=!;1;1;>999#!.",5+32Q%1I;?=C>1>?@;D?H;E;?G;(>=)>1&c@>11;?!Q"11>=1=D\;!R"A?;);D=99.#%.%9"!S;1.//6#6$U;I\;E>1-$$$1("4#%46#+#?$S;\#=C>1;1&1;;@#;[[;G#.//735"!)=@>?1!R"Q)=,1#.//6#W$552%568Q!36"!&D=@;E)##b>=D?;!##S>‘1D?:H;1A?@C;D=\E?@@;\=>=>E;>>?1;@?@;11A@;@11>?@>?C?@4=D>?#&c@E>I#‘;@;‘>?@\O>1;>Ec;A;?4;>E>?C;1?1>=A?I>\A?4;>#‘;B=>E;>#)&4]?C;1;1>.+61$)%4)1)C>1>;)E;1><;26!第7期 曾 维 平 等 $)%4辅 助 估 算 南 海 南 部 天 然 气 水 合 物 资 源 量万方数据曾维平, 周蒂作者单位: 中国科学院南海海洋研究所,广东,广州510301刊名: 热带海洋学报英文刊名: F (期): 2003,22(6)被引用次数: 17次参考文献(24条)然气水合物刊论文]000(11)成权;朱岳 国外天然气水合物研究进展 A;杨木壮 of 000(03)然气水合物的相关技术 来新能源"可燃冰" ;李日辉 天然气水合物甲烷量及资源量的计算 1999(09)of of of 996(11)洋气体水合物甲烷资源量及其评价方法简介 2000(09)邦彦 南海甲烷水合物资源研究与找矿前景 2000(03)海的天然气水合物矿藏[期刊论文]001(02)振华;姚伯初 琼东南盆地崖13气田天然气形成水合物的温压条件和厚度计算[期刊论文]001(06)蒂 天然气水合物与全球变化研究 1997(07)必豪;卢振权 南海天然气水合物地球化学异常 用地震反射波特征识别天然气水合物的探讨 V;; at to A; K of in of of a 文期刊] 2000(01) of in of V; of 文期刊] ; 994, 4: 84 D of (M) ; A of in 文期刊] 1994(08) D; D; F of on of 987引证文献(17条)国海域天然气水合物勘探研究新进展[期刊论文]008(1)海南部天然气水合物稳定带厚度及资源量估算[期刊论文]005(8)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[期刊论文]005(3)沙海域天然气水合物地震特征[期刊论文])西南盆地天然气水合物甲烷量估算[期刊论文]010(4)水钻探井筒温度场的计算与分析[期刊论文]然科学版) 2008(2)体水合物研究进展[期刊论文]文版) 2011(1)底天然气水合物稳定带厚度的影响因素[期刊论文])刊论文]011(6)然气水合物稳定带的计算方法与参数选择探讨[期刊论文])沙海槽表层沉积自生石膏刊论文]007(2)of in 刊论文]文版) 2010(3)球与区域天然气水合物中天然气资源量估算[期刊论文]005(4)次盛冰期以来南海南部天然气水合物储库变化及其对环境的影响[期刊论文]005(5)刊论文]文版) 2007(1)次盛冰期以来西沙海槽天然气水合物储库变化及其对环境的影响[期刊论文]008(1)次盛冰期以来西沙海槽天然气水合物储库变化及其对环境的影响[期刊论文]008(1)本文链接:
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