大型天然气水合物储层中甲烷的实地直接测量

介绍了对大西洋西部布莱克海岭沉积层天然气水合物和游离气中甲烷的实地直接测定结果。     

天然气水合物区域下临界压力条件下的游离气储层

古海洋数据表明,甲烷水合物在全球气候变化中起着重要的作用.然而,人们对全球气候变暖期间可能引起甲烷释放的机理却了解得甚少.尤其是在天然气水合物区域下面的游离气带的大小和作用,大都因为其游离气带的底界并不是一个相界,而相对来说并不受限制,所以也就无法进行系统描述.在本文中,我们评价了在上伏沉积物中,通过由断层滑动所引起的阀盖开关作用而使得连通游离气带的最大厚度在机制上得到调整的可能性.我们所得到的结果表明,临界天然气柱就存在于盆地环境中大多数天然气水合物区域的下面,这意味着上述这些区域就是引起机械断裂的原因,因此,对极端条件下的变化应予以高度重视.据估计,全球游离气储层中甲烷总量的1/6～2/3可能圈闭在水合物中.如果这些气藏沿被动大陆斜坡都是巨厚的,那么我们便可计算出,海底温度每增加5℃就会导致游离气带释放出约2000Gt的甲烷气,同时这也是在全球变暖过程中快速释放甲烷的机理.     

天然气水合物中甲烷的地球化学研究

采集了世界各地的水下天然气水合格样品并分析了其中烃类气体成分和甲烷碳同位素组成后认为，进入水昌格结构中的甲烷分子主要是微生物还原沉积极有机质的ＣＯ２而产生的。     

天然气水合物储层物理模型

通过不同成矿模式下海底天然气水合物储层微结构的研究,分析了水合物储层各种微结构的特点,建立了接触胶结模式、颗粒包裹模式、骨架颗粒支撑模式、孔隙填充模式和掺杂模式等5种均质储层的微结构物理模型,定量分析了储层波速和泊松比随水合物饱和度的变化关系,得到了不同微结构下水合物储层力学性质的变化规律,并分析了各种微结构的力学机理。根据所建物理模型对不同成矿模式下水合物储层的微结构进行声波诊断和泊松比诊断,并通过模拟储层和真实储层的资料数据对以上诊断模式进行了验证。     

天然气水合物储层测井响应特征分析

对天然气水合物储层的各种常规测井响应特征进行了分析。天然气水合物的存在导致储层的声波速度、电阻率、井径测井读数增大，密度测井读数减小。在各种测井曲线中，声波和电阻率测井曲线异常最为明显，是识别天然气水合物储层的最重要的测井曲线。     

基于热弹性理论的天然气水合物和游离气饱和度估算

目前大多通过双相介质理论的纵波速度来估计水合物和游离气的饱和度.含水合物的地层具有低导热和高纵波速度等特性,以热弹性理论为基础,建立天然气水合物和游离气饱和度与纵波速度之间的关系,就可以估算出天然气水合物和游离气的饱和度.首先给出了热弹性理论估算水合物和游离气饱和度的方法;然后利用ODP164航次实际地震资料估算了布莱克海台地区的水合物和游离气的饱和度.纵波速度通过约束宽带反演方法得到,天然气水合物和游离气饱和度的估算采用迭代正演模拟法.同时,对影响饱和度的因素进行了分析,认为地层孔隙度是影响水合物和游离气饱和度的关键因素.对水合物而言,若假定的地层孔隙度比实际孔隙度高,则反演得到的饱和度就偏高;反之,饱和度偏低.对游离气来说,若假定的地层孔隙度比实际孔隙度高,则反演得到的饱和度就偏低;反之则偏高.     

天然气水合物的储层保护技术探讨

目前,天然气水合物的开采技术主要有热激化技术、井下电磁加热技术、化学试剂技术和减压技术等四种技术。只有综合运用降压技术、热激化技术,特别是井下电磁加热技术和现代钻井新技术相结合会更有效地开采天然气水合物。文章归纳总结了天然气水合物的开采技术和开采过程中可能遇到的储层损害问题及其对策。同时,根据天然气水合物的物理力学性质、分布和成藏环境以及钻井特点,认为天然气水合物可能存在的储层损害问题有温度敏感、应力敏感、井漏井喷、井壁坍塌、井眼缩径及蠕变等,并分析了各种储层损害的原理,可能造成的危害及其解决措施。     

天然气水合物中甲烷的地球化学研究

采集了世界各地的水下天然气水合物样品并分析了其中烃类气体成分和甲烷碳同位素组成后认为,进入水晶格结构中的甲烷分子主要是微生物还原沉积有机质的CO_2而产生的。典型的测试结果为:甲烷含量占烃类气体总量的99％以上;甲烷碳同位素组成(δ~(13)C PDB)范围在-57‰～-73‰。仅在墨西哥湾和里海两处发现了主要由热成因甲烷形成的天然气水合物,烃类气体中甲烷含量为21％～97％,甲烷碳同位素值为-29‰～-57‰。少数地区天然气水合物中的甲烷为混合成因,以微生物成因的甲烷为主。在阿拉斯加和俄罗斯的陆上气体水合物中,甲烷含量亦大于烃类气体总量的99％,碳同位素组成则为-41‰～-49‰,这种甲烷也属混合成因,但似乎以热成因的甲烷为主。     

应用OBS探测海底天然气水合物

近几年，OBS（海底地震仪）勘探技术得到了较大的发展和完善。在海上多分量勘探中，OBS在勘探海底天然气水合物方面有着非常明显的效果。从OBS勘探的观测系统设计、数据处理与解释及实例分析等多方面出发，结合国内外前人的经验，对OBS勘探天然气水合物技术进行了系统的总结与研究。利用OBS勘探海底天然气水合物时，由于其独特的布设方式使其能够采集到转换S波，再利用P波和转换S波速度曲线的差异则可验证海底是否蕴含天然气水合物。     

印度国家天然气水合物研究计划

概述了印度的天然气水合物研发状况,介绍了印度的天然气水合物资源评价、印度商业性开发气水合物的计划与步骤以及行动方案等.     

活性炭中甲烷水合物的储气量

储气量是影响天然气储运技术应用中的关键因素，分别测定了甲烷／水和甲烷（水＋活性炭）两种体系中甲烷水合物的储气量，结果表明，在甲烷／水体系中，274．6K时水合物储气量只能达到最大理论值的20％－30％。这是由于水和甲烷未能充分接触所致。在甲烷／（水＋活性炭）体系中，5．7－9．5Mpa和275．8－280．0K时，一些水合物储气量的实验值已接近最大理论值，这是由于活性炭能为水和甲烷提供优异的接触条件，适当的水炭比和初始压力（＜8MPa)是提高甲烷水合物储气量的主要因素。     

印度国家天然气水合物研究计划

概述了印度的天然气水合物研发状况,介绍了印度的天然气水合物资源评价、印度商业性开发气水合物的计划与步骤以及行动方案等。     

地球物理技术在天然气水合物分布区预测中的应用

从天然气水合物发育区特有的构造沉积特征对各种地球物理响应的敏感性分析入手，研究地震属性分析、AVO分析、陡倾角地层反转速度场建立、伪井约束波阻抗反演等地球物理技术在天然气水合物预测中的应用及其效果。通过多信息联合分析与融合策略，优化集成有效地球物理技术，形成了一套可靠的预测技术方法。实际应用效果表明：反射强度、瞬时相位、层速度、相对波阻抗、绝对波阻抗、AVO截距剖面联合分析是识别天然气水合物底界似海底反射（BSR）界面的有效技术组合；综合应用原始地震剖面及相对波阻抗、绝对波阻抗、层速度等剖面的特征可提高天然气水合物识别的有效性；而瞬时频率、能量半衰期、层速度、AVO截距、AVO乘积、AVO流体因子等剖面特征的有效组合能更准确有效地识别BSR界面以下的游离气。图10参15