海底天然气水合物稳定带厚度的影响因素

何勇; 苏正; 吴能友

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海底天然气水合物稳定带厚度的影响因素

何勇, 苏正, 吴能友

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何勇, 苏正, 吴能友. 海底天然气水合物稳定带厚度的影响因素[J]. 海洋地质前沿, 2012, 28(5): 43-47,58.

引用本文:

何勇, 苏正, 吴能友. 海底天然气水合物稳定带厚度的影响因素[J]. 海洋地质前沿, 2012, 28(5): 43-47,58.

HE Yong, SU Zheng, WU Nengyou. FACTORS INFLUENCING THE THICKNESS OF GAS HYDRATE STABILITY ZONE IN MARINE SEDIMENTS[J]. Marine Geology Frontiers, 2012, 28(5): 43-47,58.

Citation:

HE Yong, SU Zheng, WU Nengyou. FACTORS INFLUENCING THE THICKNESS OF GAS HYDRATE STABILITY ZONE IN MARINE SEDIMENTS[J]. Marine Geology Frontiers, 2012, 28(5): 43-47,58.

海底天然气水合物稳定带厚度的影响因素

何勇^1,2,3,
苏正^1,2,
吴能友^1,2, ,

1 中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室, 广州能源研究所, 广州 510640;
2 中国科学院广州天然气水合物研究中心, 广州 510640;
3 中国科学院研究生院, 北京 100049

基金项目:

NSFC-广东联合基金项目(U0933004)

中国科学院知识创新工程重要方向项目(KGCX2-YW-805)

详细信息

作者简介:
何勇(1984-),男,在读硕士,主要从事天然气水合物成藏机制研究工作.E-mail:heyong@ms.giec.ac.cn

通讯作者:
吴能友(1965-),博士,研究员,主要从事海洋地质、石油天然气、天然气水合物和增强型地热系统研究.E-mail:wuny@ms.giec.ac.cn

中图分类号: TE132.2

FACTORS INFLUENCING THE THICKNESS OF GAS HYDRATE STABILITY ZONE IN MARINE SEDIMENTS

HE Yong^1,2,3,
SU Zheng^1,2,
WU Nengyou^{1,2
, ,}

1 Key Laboratory of Renewable Energy and Gas Hydrate, Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China;
2 Guangzhou Center for Gas Hydrate Research, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China;
3 Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 10049, China

摘要: 天然气水合物在未来能源、环境及海洋地质灾害等方面有重要意义,是当前研究的热点。海底沉积物中含有大量的天然气水合物资源。天然气水合物稳定带厚度可用于水合物资源量的预测,在水合物资源评估中有重要意义。研究了不同因素对海底天然气水合物稳定带厚度的影响,结果表明:海水深度、地温梯度、孔隙水盐度及组成和气体组分对水合物稳定带厚度的影响不同。水合物稳定带厚度随着海水深度的增加而增大,与地温梯度呈指数递减关系;随着孔隙水盐度的增加水合物稳定带厚度减小并呈良好的线性关系,不同盐类对水合物稳定带厚度的影响程度不同;混合气体中的C₂H₆、CO₂及H₂S会使水合物稳定带厚度增加,而N₂使水合物稳定带厚度减小,并且含量越大对稳定带厚度的影响越明显。
- 天然气水合物 /
- 稳定带厚度 /
- 海水深度 /
- 地温梯度 /
- 盐度 /
- 气体组分
Abstract: Natural Gas Hydrate (NGH) will play an important role as a new energy source in the near future due to its great potential and advantages. There is a great amount of gas hydrate resource occurred in submarine sediments. The thickness of gas hydrate stability zone (GHSZ) could be used as a mean to predict the resource potential of NGH, and therefore, is critical for resource evaluation. This paper studied the factors which may affect the thickness of GHSZ. Our results show that water depth, geothermal gradient, salinity and gas composition may obviously affect the thickness of GHSZ in different ways. The thickness of GHSZ increases with the water depth, and exponentially decreases with geothermal gradient. The thickness decreases linearly while the pore water salinity increases. However, different kinds of salt affect the thickness of GHSZ with different functions. The composition of vent gas controls the thickness as well. C₂H₆, CO₂ and H₂S lead the increasing in thickness of GHSZ, whereas N₂ reduces the thickness of GHSZ, and the effect will be getting greater with the increase in content.
- nature gas hydrate /
- thickness of GHSZ /
- water depth /
- geothermal gradient /
- salinity /
- gas composition

[1]	邵明娟, 王平康, 吴庐山, 张炜, 田黔宁. 日本海域天然气水合物试采结果对比分析 . 海洋地质前沿, 2022, 38(12): 8-15. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.238
[2]	黄时卓, 宋鹏, 朱继田, 李芳, 毛雪莲, 廖键. 基于深水区宽频地震的天然气水合物识别方法 . 海洋地质前沿, 2021, 37(7): 52-59. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.085
[3]	江定川, 刘睿, 赵晓明, 方小宇, 葛家旺, 陆江, 姚哲, 朱继田, 宋鹏. 琼东南盆地深水区上新世以来天然气水合物稳定域时空迁移及其分布特征 . 海洋地质前沿, 2021, 37(7): 43-51. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.094
[4]	陈强, 刘琨, 梁宇, 孙建业, 李彦龙, 吴能友, 刘昌岭. 天然气水合物开采井CH₄-CO₂光纤气体传感监测仪器研发 . 海洋地质前沿, 2021, 37(10): 78-84. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.178
[5]	毛雪莲, 朱继田, 宋鹏, 郭明刚, 黄时卓. 琼东南盆地深水区天然气水合物稳定域分布特征与预测 . 海洋地质前沿, 2021, 37(10): 58-63. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.086
[6]	董林, 廖华林, 李彦龙, 刘昌岭. 天然气水合物沉积物力学性质测试与评价 . 海洋地质前沿, 2020, 36(9): 34-43. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.090
[7]	李昂, 蔡峰, 李清, 闫桂京, 孙运宝, 董刚, 骆迪. 浅表层泥火山型天然气水合物成藏地质模型 . 海洋地质前沿, 2020, 36(9): 94-100. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.065
[8]	刘乐乐, 刘昌岭, 孟庆国, 张永超. 分形理论在天然气水合物研究领域的应用 . 海洋地质前沿, 2020, 36(9): 11-22. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.064
[9]	丛晓荣, 张伟, 刘丽华, 苏丕波, 于兴河, 彭俊. 天然气水合物油气系统模拟新技术方法与应用 . 海洋地质前沿, 2018, 34(7): 33-45. doi: 10.16028/j.1009-2722.2018.07005
[10]	宋怀荣, 林峰, 魏合龙, 苏国辉. 天然气水合物战略形势图服务组件设计与实现 . 海洋地质前沿, 2018, 34(3): 33-38. doi: 10.16028/j.1009-2722.2018.03006
[11]	李刚, 万荣胜, 李波, 魏晓, 唐江浪. 基于遥感的台湾岛周边海域表层海水温盐特征 . 海洋地质前沿, 2017, 33(8): 41-46. doi: 10.16028/j.1009-2722.2017.08006
[12]	张洋, 李广雪, 刘芳. 天然气水合物开采技术现状 . 海洋地质前沿, 2016, 32(4): 63-68. doi: 10.16028/j.1009-2722.2016.04010
[13]	刘杰, 孙美静, 苏明, 杨睿. 海底泥火山特征及其与天然气水合物的成矿关系 . 海洋地质前沿, 2015, 31(8): 53-61. doi: 10.16028/j.1009-2722.2015.08008
[14]	张宪政, 肖宏跃, 陈思宇. 天然气水合物和地热资源组合评价方法 . 海洋地质前沿, 2014, 30(6): 66-70.
[15]	曾小明, 于兴河, 王建忠, 匡增桂. 南海北部神狐海域天然气水合物分布的主控因素 . 海洋地质前沿, 2013, 29(10): 31-40.
[16]	谭淋耘, 于兴河, 沙志彬, 徐铫, 苏丕波. 南海北部陆坡区水合物发育的水深、热流特征及盖层控制作用模拟 . 海洋地质前沿, 2013, 29(10): 41-46.
[17]	董刚, 龚建明, 苏新. 海洋天然气水合物钻探取心工艺 . 海洋地质前沿, 2011, 27(3): 48-51,69.
[18]	吴庐山, 杨胜雄, 梁金强, 苏新, 程思海, 付少英, 龚跃华, 祝有海. 南海北部神狐海域沉积物中烃类气体的地球化学特征 . 海洋地质前沿, 2011, 27(6): 1-10.
[19]	董刚, 龚建明, 王家生. 从天然气水合物赋存状态和成藏类型探讨天然气水合物的开采方法 . 海洋地质前沿, 2011, 27(6): 59-64.
[20]	贺行良, 刘昌岭, 王江涛, 孟庆国, 夏宁, 业渝光. 天然气水合物气体组成分析技术 . 海洋地质前沿, 2011, 27(6): 65-73.

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海底天然气水合物稳定带厚度的影响因素

1 中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室, 广州能源研究所, 广州 510640;

2 中国科学院广州天然气水合物研究中心, 广州 510640;

3 中国科学院研究生院, 北京 100049

基金项目:

NSFC-广东联合基金项目(U0933004)

中国科学院知识创新工程重要方向项目(KGCX2-YW-805)

作者简介:
何勇(1984-),男,在读硕士,主要从事天然气水合物成藏机制研究工作.E-mail:heyong@ms.giec.ac.cn

通讯作者: 吴能友(1965-),博士,研究员,主要从事海洋地质、石油天然气、天然气水合物和增强型地热系统研究.E-mail:wuny@ms.giec.ac.cn

收稿日期: 2012-02-08

中图分类号: TE132.2

关键词:

盐度 /

摘要: 天然气水合物在未来能源、环境及海洋地质灾害等方面有重要意义,是当前研究的热点。海底沉积物中含有大量的天然气水合物资源。天然气水合物稳定带厚度可用于水合物资源量的预测,在水合物资源评估中有重要意义。研究了不同因素对海底天然气水合物稳定带厚度的影响,结果表明:海水深度、地温梯度、孔隙水盐度及组成和气体组分对水合物稳定带厚度的影响不同。水合物稳定带厚度随着海水深度的增加而增大,与地温梯度呈指数递减关系;随着孔隙水盐度的增加水合物稳定带厚度减小并呈良好的线性关系,不同盐类对水合物稳定带厚度的影响程度不同;混合气体中的C₂H₆、CO₂及H₂S会使水合物稳定带厚度增加,而N₂使水合物稳定带厚度减小,并且含量越大对稳定带厚度的影响越明显。

English Abstract

FACTORS INFLUENCING THE THICKNESS OF GAS HYDRATE STABILITY ZONE IN MARINE SEDIMENTS

1 Key Laboratory of Renewable Energy and Gas Hydrate, Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China;

2 Guangzhou Center for Gas Hydrate Research, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China;

3 Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 10049, China

Received Date: 2012-02-08

Keywords:

Abstract: Natural Gas Hydrate (NGH) will play an important role as a new energy source in the near future due to its great potential and advantages. There is a great amount of gas hydrate resource occurred in submarine sediments. The thickness of gas hydrate stability zone (GHSZ) could be used as a mean to predict the resource potential of NGH, and therefore, is critical for resource evaluation. This paper studied the factors which may affect the thickness of GHSZ. Our results show that water depth, geothermal gradient, salinity and gas composition may obviously affect the thickness of GHSZ in different ways. The thickness of GHSZ increases with the water depth, and exponentially decreases with geothermal gradient. The thickness decreases linearly while the pore water salinity increases. However, different kinds of salt affect the thickness of GHSZ with different functions. The composition of vent gas controls the thickness as well. C₂H₆, CO₂ and H₂S lead the increasing in thickness of GHSZ, whereas N₂ reduces the thickness of GHSZ, and the effect will be getting greater with the increase in content.

何勇, 苏正, 吴能友. 海底天然气水合物稳定带厚度的影响因素[J]. 海洋地质前沿, 2012, 28(5): 43-47,58.

引用本文:

何勇, 苏正, 吴能友. 海底天然气水合物稳定带厚度的影响因素[J]. 海洋地质前沿, 2012, 28(5): 43-47,58.

HE Yong, SU Zheng, WU Nengyou. FACTORS INFLUENCING THE THICKNESS OF GAS HYDRATE STABILITY ZONE IN MARINE SEDIMENTS[J]. Marine Geology Frontiers, 2012, 28(5): 43-47,58.

Citation:

HE Yong, SU Zheng, WU Nengyou. FACTORS INFLUENCING THE THICKNESS OF GAS HYDRATE STABILITY ZONE IN MARINE SEDIMENTS[J]. Marine Geology Frontiers, 2012, 28(5): 43-47,58.

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何勇(1984-),男,在读硕士,主要从事天然气水合物成藏机制研究工作.E-mail:heyong@ms.giec.ac.cn

通讯作者:
吴能友(1965-),博士,研究员,主要从事海洋地质、石油天然气、天然气水合物和增强型地热系统研究.E-mail:wuny@ms.giec.ac.cn

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1 中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室, 广州能源研究所, 广州 510640;

2 中国科学院广州天然气水合物研究中心, 广州 510640;

3 中国科学院研究生院, 北京 100049

作者简介:
何勇(1984-),男,在读硕士,主要从事天然气水合物成藏机制研究工作.E-mail:heyong@ms.giec.ac.cn

通讯作者: 吴能友(1965-),博士,研究员,主要从事海洋地质、石油天然气、天然气水合物和增强型地热系统研究.E-mail:wuny@ms.giec.ac.cn

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1 中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室, 广州能源研究所, 广州 510640; 2 中国科学院广州天然气水合物研究中心, 广州 510640; 3 中国科学院研究生院, 北京 100049

作者简介: 何勇(1984-),男,在读硕士,主要从事天然气水合物成藏机制研究工作.E-mail:heyong@ms.giec.ac.cn

通讯作者: 吴能友(1965-),博士,研究员,主要从事海洋地质、石油天然气、天然气水合物和增强型地热系统研究.E-mail:wuny@ms.giec.ac.cn

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1 中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室, 广州能源研究所, 广州 510640;

2 中国科学院广州天然气水合物研究中心, 广州 510640;

3 中国科学院研究生院, 北京 100049

作者简介:
何勇(1984-),男,在读硕士,主要从事天然气水合物成藏机制研究工作.E-mail:heyong@ms.giec.ac.cn