天然气水合物的勘探与开发-终级版
天然气气体水合物的开发与利用
天然气气体水合物的开发与利用天然气气体水合物是一种新型的天然气资源，目前已经成为进行深海自然气勘探的焦点。
故而天然气气体水合物的开发与利用对于满足现代化经济和人民生活的需要，支持经济发展，建设繁荣社会意义重大。
本文将介绍天然气气体水合物的科学概念、开发和利用现状、以及未来可持续利用途径。
一、天然气气体水合物概述天然气气体水合物（Natural Gas Hydrate，NGHs）是一种含天然气的冰晶，是由天然气分子和水分子自然结合形成的一种天然化合物，主要分布在大洋中的沉积物层和陆地地下。
天然气气体水合物是一种新发现的天然气储藏形式，具有储量巨大、分布广泛、温室气体排放低等特点。
目前全球可开采储量约有1,500-10,000万亿立方米，价值极高。
二、气体水合物的开采现状在现阶段，天然气气体水合物的开采存在很多困难，最主要的难题是水合物的稳定性。
它只在深海或深层地下的高压和低温环境下形成，一旦形成之后，对温度、压力和外界环境的微小变化都十分敏感，很容易造成不稳定甚至自爆等问题。
目前，天然气气体水合物的开采还没有能够完全解决这些问题。
三、气体水合物的利用途径天然气气体水合物的利用途径有很多种，目前主要有以下三种方案：（1）燃料利用：天然气气体水合物能够替代传统燃料，生成燃气，作为燃料使用。
它具有高能量效益、无碳排放、资源充足等优点。
（2）海上采矿：由于气体水合物储量巨大，海上采矿也是一种可行的方案。
矿山开采需要在水合物层下方钻井，采用挖掘设备进行采集。
（3）制备化学品：气体水合物中也含有一些重要的化学品，例如甲烷、丙烷、乙烯和丙烯等，这些物质可以进行化学加工，制备成为有价值的化学品。
四、未来可持续利用途径未来气体水合物的开发和利用需要在可持续的基础上进行。
环境保护、岩石矿产资源保护、以及社会责任都要纳入考虑的范围。
分析未来的趋势，可持续的气体水合物开发和利用应该主要围绕以下四点展开：（1）技术创新：寻求更先进、更安全的采矿技术，以及设备更新、工艺创新等。
天然气水合物
天然气水合物目前最大的国际合作 项目——Mallik2002
参与国：加拿大、日本、德国、美国、印度 研究： 天然气水合物性质 天然气水合物的开采技术 对全球气侯变化的影响 大陆的稳定性
• 减压开采
• 减压途径主要有两种:
①采用低密度泥浆钻井达到减压目的; ②当天然气水合物层下方存在游离气或其他流体时,通过泵出天然气水 合物层下方的游离气或其他流体来降低天然气水合物层的压力 。
• 特点：
– 不需要连续激发,成本较低,适合大面积开采,尤其适用于存在下伏 游离气层的天然气水合物藏的开采 – 是天然气水合物传统开采方法中最有前景的一种技术。
3. 天然气水合物开采方法
• 化学试剂注入开采法 • 特点：
– 可降低初期能量输入 – 所需的化学试剂费用昂贵 – 对天然气水合物层的作用缓慢 – 还会带来一些环境问题
• 目前对这种方法投入的研究相对较少。
3. 天然气水合物开采方法
• CO2 置换开采法。
• 这种方法首先由日本研究 者提出 • 方法依据——天然气水合 物稳定带的压力条件
3. 天然气水合物开采方法
• 混合方法开采 • 单单采用某一种方法来开采天然气水合物 是不经济的,只有结合不同方法的优点才能 达到对水合物的有效开采。
–例如：将降压法和热开采技术 结合使用 –即先用热激发法分解天然气 水合物,后用降压法提取游离气 体，这样取得的效果可能会更 好一些。
天然气水合物开采
g/cm3之间，除热膨胀和热传导性质外，光谱性质、 力学性质等同冰相似
天然气水合物
天然气水合物地质储层形成机制探析
天然气水合物地质储层形成机制探析天然气水合物是一种含有天然气分子与水分子形成的稳定结构的化合物。
它通常存在于深海沉积物中，形成了巨大的储量，是一种重要的能源资源。
天然气水合物的地质储层形成机制是一个复杂的过程，涉及多个因素的综合作用。
首先，天然气水合物的形成需要适宜的温度和压力条件。
一般来说，地表的温度和压力条件是不适合水合物形成的，因此天然气水合物主要分布在深海底部、富含有机质的沉积层和富有天然气的盆地。
在这些地区，高压和低温条件为水合物的形成提供了必要的环境。
其次，有机质的丰富是天然气水合物形成的重要条件之一。
在深海环境中，有机质经过一系列的物理、化学和生物作用，逐渐富集形成有机质质量较高的沉积物。
这些沉积物中富含的有机质为水合物的形成提供了充足的天然气来源。
此外，地下水的存在对于天然气水合物的形成也起到了重要作用。
地下水中的溶解氧和营养物质为水合物形成过程中的微生物提供了生存和繁殖的条件。
这些微生物通过对有机质的降解和代谢产生的代谢产物会进一步促进水合物的形成。
另外，地质构造活动在天然气水合物形成过程中也发挥了重要的作用。
地壳运动、地震活动和火山爆发等地质构造活动可以导致地下水的流动和循环，从而改变水合物形成的条件。
同时，地质构造活动还可以促使水合物的形成和释放，在地下和海底形成水合物储层。
最后，渗透和扩散作用也是天然气水合物形成的重要因素。
在沉积物中，天然气分子可以通过渗透和扩散的作用逐渐聚集形成水合物。
这种过程是一个长期的积累过程，需要长时间的作用和积累，才能形成大规模的水合物储层。
综上所述，天然气水合物地质储层的形成是一个复杂而多元的过程，涉及到适宜的温度和压力条件、丰富的有机质、地下水的存在、地质构造活动以及渗透和扩散作用等多个因素的综合作用。
对于深入理解和有效开发水合物资源，我们需要深入研究这些因素之间的相互关系，并不断加强对水合物的勘探和开发技术。
希望通过科学研究和技术创新，能够更好地利用和保护天然气水合物资源，实现可持续发展的能源利用目标。
天然气水合物资源开发挑战与前景
天然气水合物资源开发挑战与前景天然气水合物（Gas Hydrates）是一种结晶化合物，由天然气和水分子在特定的温度和压力条件下形成。
在地球深海和极地地区广泛存在，被认为是地球上最丰富的可燃冰资源。
天然气水合物的开发潜力巨大，然而，其开发面临着一系列的挑战。
本文将探讨天然气水合物资源开发的挑战，并展望其前景。
天然气水合物开发面临的挑战主要包括技术挑战、经济挑战和环境挑战。
首先，技术挑战是天然气水合物开发面临的主要问题之一。
天然气水合物的开采和提取技术相对复杂，需要克服高压、低温、高含固相等恶劣条件。
由于水合物在较低温度下会失去稳定性，开采过程中需要通过降低温度或增加压力来防止水合物分解。
此外，水合物的输送和储存也是一个技术上的挑战，因为水合物具有较低的密度和高的体积。
解决这些技术难题需要开发新的开采和提取技术，提高天然气水合物的开发效率和经济性。
其次，经济挑战也是天然气水合物开发的重要问题。
当前的天然气市场价格相对低廉，而天然气水合物的开发成本相对较高。
天然气水合物开发需要大量的投资和技术支持，包括钻探设备、生产设备和运输设备等。
此外，由于天然气水合物资源分布在深海和极地地区，开发成本更高。
因此，如何降低开发成本，提高投资回报率，成为天然气水合物开发需要解决的经济问题。
最后，天然气水合物开发也面临着环境挑战。
天然气水合物的开采会涉及到海洋生态系统和大气环境的保护。
在开采过程中，可能会对海底生态系统造成破坏，同时水合物释放的天然气还可能对气候变化产生影响。
因此，可持续的开发和利用天然气水合物资源的方式需要综合考虑生态环境保护和碳排放减少。
然而，尽管面临着这些挑战，天然气水合物开发在能源领域仍然具有巨大的前景。
首先，天然气水合物资源丰富，储量可观。
根据各种估计，全球天然气水合物资源量远远超过传统天然气资源，远超过石油储量的两倍以上。
这意味着天然气水合物有着巨大的潜力成为未来能源的重要来源。
其次，天然气水合物是一种清洁能源，相比于传统能源资源，其燃烧过程中排放的二氧化碳和其他有害气体较少。
天然气水合物研究进展与开发技术概述
未来发展方向
未来发展方向
随着科技的不断进步，天然气水合物的研究和开发将迎来更多的发展机遇。 未来，天然气水合物的研究将更加深入，涉及的领域将更加广泛。在开发技术方 面，将会发展更加环保、高效、低成本的技术，如微生物法、化学试剂法和纳米 技术等。同时，加强天然气水合物全产业链的研发和优化，推动其在能源、化工、 制冷、航空航天等领域的应用。
研究进展
研究进展
天然气水合物是指在一定条件下，甲烷等气体分子与水分子形成的笼形化合 物。其形成和稳定主要受温度、压力、气体成分和盐度等多种因素影响。近年来， 随着地球科学、地质工程、能源工程等领域的发展，人们对天然气水合物的研究 逐步深入。
研究进展
目前，全球范围内天然气水合物的研究主要集中在以下几个方面：（1）形成 机理与分布规律；（2）物理性质与化学性质；（3）开采技术与经济性；（4） 环境影响与安全性。尽管取得了许多重要成果，但仍存在许多挑战，如天然气水 合物的稳定性和开采过程中的环境风险等。
天然气水合物储运技术的研究现状
2、高效开采技术研究：针对天然气水合物的开采，研究者们开发出了一系列 新型的高效开采技术，如水平井技术、多分支井技术等，大大提高了开采效率。
天然气水合物储运技术的研究现状
3、储运安全技术研究：针对天然气水合物储运过程中的安全问题，研究者们 通过模拟和分析不同情况下的风险因素，提出了一系列有效的安全防技术概述
天然气水合物储运技术概述
天然气水合物，又称可燃冰，是由天然气（主要是甲烷）与水在高压、低温 条件下形成的笼形结晶化合物。由于其储存量大、燃烧清洁、开采成本低等优势， 被视为一种具有巨大潜力的能源。然而，这种化合物的非稳定性以及难以运输的 问题，一直是阻碍其开发利用的主要难题。因此，天然气水合物的储运技术成为 近年来研究的热点和难点。
天然气水合物
4、2023年中国地质调查局同意了“天然气水合 物取样技术方案研究”旳课题—中国地质大学（武 汉）；
5、2023年国土资源部对天然气水合物旳保压取 样器立项研究—中国地质科学院勘探技术研究所；
6、2023年国家准备开启专题基金，3千万元人 民币。
估计在2023年进行开采。
引起这场火灾旳，原来是一种叫做水化甲烷旳
天然气水合物。
-> 可燃冰 !!
何为“天然气水合物” ？
¡ 天然气水合物，也称气体水合物，是由天然气与水分 子在高压（>100大气压或>10MPa）和低温（0～ 10℃）条件下合成旳一种固态结晶物质。因天然气中 80%～90%旳成份是甲烷，故也有人叫天然气水合 物为甲烷水合物。天然气水合物多呈白色或浅灰色晶 体，外貌类似冰雪，能够象酒精块一样被点燃，故也 有人叫它“可燃冰”。
Hale Waihona Puke 如美国和日本旳近海海域，加勒比海沿岸及我国
南海和东海海底都有储备，估计我国黄海海域和青藏 高原旳冻土带也有储备。
估计全世界甲烷水合物旳储量达 1.87×1017m3（按甲烷计），是目前煤、石油和 天然气储量旳二倍，其中，海底旳甲烷水合物储量占 99％。
天然气水合物—将来旳替代能源
★估计全球储量：
海域：1610千亿吨(数百年)； 冻土地域： 5.3千亿吨。
（3）在里海和巴拿马北部近海还发觉水合物分解产生旳海 底泥火山。
（4）全球冻土层退化（如我国旳青藏高原冻土层），存在 天然气水合物大量释放旳危险。
（5）在高纬度永冻土带及极地地域，油井、油气管道等生 产设施中水合物旳形成会造成管路堵塞，而产生事故或灾害 。
气候
CH4旳温室效应比C02要大21倍。在自然界，压 力和温度旳微小变化都会引起天然气水合物分解，并 向大气中释放甲烷气体。
天然气水合物
天然气水合物开发现状及研究进展天然气水合物（NGH），也称气体水合物，是由天然气与水分子在高压（＞10MPa）和低温（0～10℃）条件下合成的一种固态结晶物质。
因天然气水合物中80%～90%的成分是甲烷，故也称甲烷水合物。
天然气水合物多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可以象酒精块一样被点燃，所以，也有人叫它“可燃冰”。
一、天然气水合物的形成条件及分布天然气水合物的形成有三个基本条件，缺一不可。
首先温度不能太高；第二压力要足够大，但不需太大；0℃时，30个大气压以上就可生成；第三，地底要有气源。
天然气水合物受其特殊的性质和形成时所需条件的限制，只分布于特定的地理位置和地质构造单元内。
一般来说，除在高纬度地区出现的与永久冻土带相关的天然气水合物之外，在海底发现的天然气水合物通常存在于水深300～500m以下(由温度决定)，主要附存于陆坡、岛屿和盆地的表层沉积物或沉积岩中，也可以散布于洋底以颗粒状出现。
这些地点的压力和温度条件使天然气水合物的结构保持稳定。
深海钻探发现，天然气水合物以冰状或更多地以水合物胶结的火山灰和细砂产出,其时代为晚中新世—晚上新世。
天然气水合物与火山灰或火山砂共存,暗示了其形成与火山喷发有某种联系。
天然气水合物形成于低温高压条件下,分布限于极地地区,深海地区及深水湖泊中。
在极地地区天然气水合物通常与大陆和大陆架上的永冻沉积物有关；在海洋里，天然气水合物主要分布于外大陆边缘和洋岛的周围，水深超过大约300 m。
天然气水合物的稳定温度为1～21.1℃,分布的最大下限深度不超过海底下2000m[2]。
深海钻探已经表明天然气水合物既可以产于被动大陆边缘,也可产于活动大陆边缘。
但大多数天然气水合物样品来自于活动边缘[2]。
据估计，陆地上20.7%和大洋底90%的地区，具有形成天然气水合物的有利条件。
绝大部分的天然气水合物分布在海洋里，其资源量是陆地上的100倍以上。
在标准状况下，一单位体积的天然气水合物分解可产生164单位体积的甲烷气体，因而是一种重要的潜在未来资源。
天然气水合物开发的现状与前景展望
天然气水合物开发的现状与前景展望天然气水合物是一种新兴的能源，被认为是未来能源的主要来源之一。
它是水与天然气分子在高压、低温条件下结合形成的一种物质。
随着石油、天然气等传统能源储量的逐渐枯竭，天然气水合物的开发成为了全球范围内的热门话题。
现在，让我们来了解一下天然气水合物开发的现状和前景。
一、天然气水合物开发的现状天然气水合物作为一种新兴的能源，其开发及利用技术还不够成熟。
目前，全球已确认的天然气水合物储量超过2000亿立方米，而中国拥有的天然气水合物储量更是高达14000亿立方米。
尽管找到了大量的天然气水合物储量，但发展水合物开采技术依然是一个长期的过程。
目前，有关天然气水合物开发的研究主要集中在三个方面：一是开采技术方面，二是运输和储存方面，三是利用技术方面。
在开采技术方面，天然气水合物的开采需要的高压、低温条件给水合物挖掘带来了很大的挑战。
也因此，目前开采技术比较笨拙，成本较高。
但随着技术的不断发展，相信完善的开采技术会降低开采成本，提高生产效率。
在运输和储存方面，为了避免水合物在运输或储存过程中发生变形和解离，需在加压和降温条件下储存和运输。
这也会增加成本。
在利用技术方面，天然气水合物的甲烷含量高，是一种优质的燃料，其燃烧产生的二氧化碳排放量明显少于燃煤燃气等传统燃料。
但是，由于天然气水合物开采技术不成熟，需全方位储存和运输，这也给利用带来了巨大的困难。
二、天然气水合物开发的前景展望天然气水合物开发在全球石油资源日益枯竭的背景下备受关注。
其广阔的开采空间与巨大的储量让人们对其前景充满期待。
首先，天然气水合物的开采效益可想而知。
目前，天然气水合物是人类已知的最大的未被利用的天然气储存库，开采天然气水合物将给全球的能源供应带来巨大的促进作用，解决能源短缺的问题。
而且，天然气水合物的燃烧是无害的，不会对环境造成威胁，符合环保产业发展的要求。
这都为天然气水合物的发展、推广与应用提供了广泛的空间。
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• 分类如下：地球物理勘探法，地球化学勘探法， 地貌勘测与水下成像勘测
勘探法细分类
地球物理勘探法 地球化学勘探法
1.地震勘探法 2.海底热流勘探 3.海底电磁、重力勘探 4.测井技术 1.气体异常检测法
2.孔隙水Cl ˉ浓度异常
3.稳定同位素法
地貌勘测与水下成像勘测
地球物理勘探法-地震勘探法
• 物探法是现在普遍使用的天然气水合物的 勘探方法，准确度也比较高，尤其是地震 勘探技术应用广泛。单道和多道地震是勘 探天然气水合物中一直使用的传统方法。
天然气水合物结构图
1.天然气水合物的成藏条件
• 天然气水合物的形成与稳定存在需要低温和高压的条件。
• 而天然气水合物形成区往往会有一个天然气水合物稳定带 （简称GHSZ）
• GHZS与水深、底层水温度、压力、地温梯度、孔隙水盐 度、天然气成分有关。
天然气水合物分布预测图
地层温度与压力
• 在纯水——甲烷体系中 • 大陆极地地区（地表温度低于0℃）甲烷水
地球物理勘探法—测井技术
• 测井技术——是进行天然气水合物勘探的 有效方法，测井方法能够在原位地层压力 和温度条件下测量地层物理特性，这种方 法对发现和研究天然气水合物来说是其他 的勘探方法所不能替代的
地球化学勘探方法—气体异常检测 法
• 甲烷是构成天然气水合物的主要物质，另 外还有少量烃类，如乙烷、丙烷等，和非 烃类的化合物，如H������������，C������������等因此存在天 然气水合物的地区，在海底沉积物、海水 及海面大气中，这些气体元素含量必然会 出现异常。固可通过检测海水中这些物质 含量的异常来判断水合物的分布与含量。
截至2015年世界在天然气水合物方 面的开采方法综述
• 开采的基本原理是通过改变天然气水合物 的稳定存在的温压条件,促使水合物分解, 从而达到开采的目的。在目前国内外常见 几种NGH开采技术主要包括:注热开采法、 降压开采法、化学剂开采法、CO2置换开采 法以及几种开采方式相结合的开采方法。
注热开采法
开采原理图(2)
技术核心问题(3)
• 1)水合物藏采掘和环保安全防护装备研制。 • 2)海水水合物混合颗粒气液固多相非平衡
分解过程控制。 • 3)水合物藏固态采掘水下输送气液固多相
非平衡管流举升系统建立。
化学剂开采法
化学开采法：是以某些化学试剂(如甲醇、乙 醇、乙二醇、盐水、氯化钙等)改变水合物形 成的相平衡条件，降低水合物的稳定温度， 促进水合物分解。 缺点：该方法最大的缺点是速度慢,费用高,且 由于海洋中水合物的压力较高,回采气体较困 难。
������������������ 置换开采法
• CO₂置换法的原理是:甲烷水合物所需的稳定 压力较CO ₂高,在某一压力条件下,甲烷水合 物不稳定,而CO₂水合物却是稳定的,这时CO₂ 进入到天然气中,与水形成水合物,同时所 释放的热量可用于分解NGH。
• 海水提升技术早先应用于煤炭开采，且技术已经成熟
南海陆坡区水合物资源远景区分布 图（2）
系统结构图（3）
四大功能 模块组成： 1.海底集 矿模块、 2.海水提 升模块、 3.监控模 块 4.海上气 体收集模 块
深水浅层天然气水合物固态流化绿 色开采技术--中海油研究总院(1)
• 绿色开采技术原理：利用水合物在海底下 的温度和压力下的稳定性，采用固态开采 的方法。即采用挖掘设备以固态形式开发 天然气水合物的矿体，将含天然气水合物 的沉积物粉碎成小颗粒后与海水混合，才 用封闭的管道输送至海洋平台，再在海上 平台进行后期处理与加工。
双层分支水平井注热海水开采海底 天然气水合物经济性评价——西南石油大学（1）
• 模型解释：开采初期，热水在两水平井中 独立循环，井眼周围天然气水合物被预热 并且逐渐分解，随时间推移，两水平井中 间夹层被沟通并形成高渗透率多孔介质通 道，最终得到由两水平井及连通区域组成 的“热水腔”；向下层水平井中注入热水 不断扩大“热水腔”作用范围促使更多天 然气水合物分解，在上层水平井中采出水 和天然气的混合物，如此循环进而达到天 然气水合物开采的目的。
地球化学勘探方法—孔隙水 Cl¯浓度异常
• 孔隙水中Cl¯浓度异常是水合物矿区的重要 标志之一，通常在水合物分布地区孔隙水 Cl¯浓度随深度急剧减小，目前收集到的各 地许多含水合物钻孔中测得的孔隙水氯度 （０.５１‰～８.２%）都远低于海水（约 １９.８%）。因此，孔隙水浓度可以作为 指示天然气水合物的一个重要指标.
地球化学勘探方法—稳定同位素法
• 稳定同位素化学是研究天然气水合物成矿 气体来源的最有效的手段，多用甲烷中的 ������������������值等来判断,高������������������含量成为判别水合物 存在的一个重要标志定成矿原因。
地貌勘测和水下成像勘测
• 现在海底探测手段多样，普遍是利用声呐 设备，如多波束、侧扫声呐、合成孔径声 呐、浅地层剖面仪等进行海底地形地貌和 地层结构的探测。
降压开采法
降压法:是指通过钻探等方法降低NGH层下面的游 离气聚集层位的平衡压力或形成一个天然气/囊 0(由注热法或化学剂法作用人为形成),与天然气 接触的水合物变得不稳定并且分解为天然气和水。 优点：不需要昂贵的连续激发 当水合物层下面存在自由气藏时,降压开采是最 有效的方法 缺点：降压过程本身就是有限的，水合物储层下 部不存在游离气时，就不能使用
海水提升法试采南海天然气水合物的可 行性分析——广州海洋地质调查局（1）
• 系统工作原理及流程:海水提升法的工作原理是在海底 用采矿车把天然气水合物以固体的形式采出，再利用海 底集矿系统对浅层的水合物进行初步分离，然后利用海 水提升系统将先前收集的水合物提升至海面采矿船. 水 合物在提升过程中由于外界温压条件的变化，将会发生 部分分解，但是整个系统是密闭的. 因此，在这个过程 中务必要采取气-液-固三相混合输送技术. 矿藏经过充分 研磨后进入分解器，并向其中加入适量海水，海水温度 （约20 ℃）相对于水合物而言是高的，后者会被分解. 待其充分分解后，气体、海水、砂石三者分离，气体沿 顶部出口管道排出.
地球物理勘探法—海底电磁、重力勘探
• 海底电磁——天然气水合物在电性上是绝缘的， 通过人工源海底电磁探测来辅助地震勘探手段， 可了解天然气水合物厚度、孔隙度，从而利用 电法资料辅助评价和计算天然气水合物的资源
• 重力勘探——通过重力仪记录海底随海洋波动 的垂直起伏，进而计算近海底沉积地层的剪切 模量，通过剪切模量异常估算沉积地层中天然 气水合物的含量
• 注热开采法简称注热法,是将蒸汽、热水或其 他热流体从地面强制注入到NGH地层,使温度上 升,水合物分解而形成天然气的开采方法。
• 缺点：注热法的主要不足之处在于热损失大、 效率低。
• 改进：Cranganu提出了一种新的开采方法,即 条件性注热法:该方法无需从地表注入其他热 流体,而是将气体燃料混合物由解吸气体排出 的同一井筒中注入,燃料燃烧所放出的热量足 以满足水合物分解所需的能量,达到节约能源 的目的。（自产自销）
海底地震Байду номын сангаас缆是将电缆铺设在海底来接收地震数据， 它可以接收到海面拖缆无法记录到的Ｓ波信号，利 于ＢＳＲ之下的气区成像
地球物理勘探法—海底热流勘探
• 天然气水合物形成和分解时，都会伴随着 吸热和放热的过程，因此海底热流勘测也 是研究水合物的重要方法之一。
• 利用海底热流探针可以直接测量海底热流 和海底温度，利用测得的数据可以估算天 然气水合物稳定带的底界，也可以从宏观 上确定大陆边缘水合物可能存在的分布范 围，高热流点区或者高地热梯度带一般不 利于天然气水合物的保存
天然气水合物的勘探与开发
目录
• 1.天然气水合物的介绍 • 2.天然气水合物的成藏条件 • 3.截至2015年世界在天然气水合物方面的
勘探方法综述 • 4.截至2015年世界在天然气水合物方面的
开采方法综述 • 5.截至2015年国内各大研发机构的研发成
果
天然气水合物的介绍
• 天然气水合物(Natural gas hydrate，简称NGH)是由水和天然 气在一定的温度和压力条件下组成的非化学计量的笼形晶体结 构化合物. 其外观像雪或松散的冰，遇火可燃烧，通常呈白色， 俗称可燃冰. 研究结果表明，天然气水合物广泛分布于陆地永 久冻土区和大陆边缘的海底深层砂砾中. 据估计，全球深度在 2000 m 以内的岩石圈浅部的天然气水合物的碳储量为 2×10^16m³，相当于现已探明的常规化石能源(煤、石油和天 然气)总含碳量的2 倍，被认为是最具开发前景和能源潜力的 新能源之一. 国外已在海底和永久冻土层发现了天然气水合物 藏，我国也在神狐海域和祁连山冻土区钻获含天然气水合物的 岩芯，中国天然气水合物总资源量约为83.66×10^12m3，其中 南海海域、东海海域、青藏高原冻土区和东北冻土区分别约为 64.97×10^12，3.38×10^12，12.5×101^2和2.8×10^12m3。
合物深度上限是150m • 大洋中（海底温度约为0~3 ℃）甲烷水合物
一般产于水深300m以下的沉积层中。
地温梯度
• 地温梯度是决定GHSZ厚度的一项重要参数 • 高地温梯度 —— GHSZ较薄 • 低地温梯度 ——GHSZ较厚 • 同时地温梯度是壳内热流（+）与岩石热导
率（—）的函数
天然气成分
• 细分为高辨率地震方法、深拖多道地震探 测方法、海底地震仪方法、海底地震电缆 等探测方法。
高分辨地震勘探——设备比传统地震勘探设备简单， 震源频率高，注重地层垂向分辨率，可清楚地显示 ＢＳＲ层。 深拖多道地震勘探——将震源和数据接收电缆置于 近海底，可分辨出水合物层详细的地层结构，但是 ＢＳＲ层反射要弱一些。 海底地震仪——放置于海底，进行定点长期观测， 与反射地震数据相配合，可以给出水合物区的沉积 地层速度结构模型。