南海天然氣水合物富集規(guī)律與開采基礎(chǔ)研究項目申報書-文庫吧資料
2024-09-05 21:24本頁面
【正文】 （中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所） 經(jīng)費比例 ： 10%。 課題三：南海 北部 天然氣水合物成藏的溫壓 條件研究 研究目標(biāo)： 確定南海北部 滲漏型天然氣水合物發(fā)育的溫壓 環(huán)境， 建立南海北部地質(zhì)環(huán)境條件下 滲漏型水合物 多相體系的熱力學(xué)模型。 研究內(nèi)容： 分析南海北部深水陸坡區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、沉積 體系 、斷裂體系、巖 10 漿活動特征，圈定有利于滲漏構(gòu)造發(fā)育的區(qū)域；分析 天然氣水合物淺表層存在與分解的構(gòu)造標(biāo)志，構(gòu)造地貌、淺地層結(jié)構(gòu)等，研究南海北部大陸坡特殊地質(zhì)構(gòu)造，如活動斷層、底辟構(gòu)造、泥火山、海底扇、海底滑塌體，對滲漏型水合物形成和分布的影響 ； 分析南海北部陸坡晚新生代以來 古海洋環(huán)境 (冰期和間冰期 )變化與構(gòu)造發(fā)育 規(guī)律與形成演化，研究其對流體活動和滲漏型水合物成藏的控制；分析不同 古海洋和 構(gòu)造環(huán)境下沉積體系與沉積相形成的地質(zhì)特征與過程，研究物源供給、沉積速率與負(fù)載沉降之間的相互作用，沉降速率與可容納空間之間、沉積物通量與沉積速率之間、沉積速率與沉積作用之間的內(nèi)在聯(lián)系， 沉積屬性和微結(jié)構(gòu)特征與孔隙度和滲透性的關(guān)系等， 進(jìn)而探討沉積物與沉積作用對水合物成藏的地質(zhì)效應(yīng)，建立滲漏型水合物成藏的沉積模式。 承擔(dān)單位： 中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所、 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所 課題負(fù)責(zé)人 ：祝有海（中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源 研究所） 經(jīng)費比例 ： 10%。 5．課題 設(shè)置 根據(jù)上述總體研究思路和技術(shù)路線，圍繞擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題、主要研究內(nèi)容和總體目標(biāo)，本項目共設(shè)置了 8個課題： 課題一： 南海北部天然氣水合物成藏的氣源條件研究 課題 二：南海北部 天然氣水合物成藏的地質(zhì) 條件研究 課題三：南海北部 天然氣水合物成藏的溫壓 條件研究 課題四：南海北部 天然氣水合物成藏演化的動力學(xué)過程研究 課題五：南海北部天然氣水合物的地球物理異常特征研究 課題六：南海北部天然氣水合物的地球化學(xué)異常特征研究 課題七：天然氣 水合物開采中的多相流動機理和相關(guān)基礎(chǔ)理論研究 課題八：南海北部天然氣水合物成藏機制和富集規(guī)律研究 課題一： 南海北部 天然氣水合物成藏的 氣源條件研究 研究目標(biāo)： 確定南海北部形成滲漏型天然氣水合物的氣源類型、特征及來源。 （ 3）國際合作渠道廣泛、前景廣闊 項目研究人員 已與美、德、日、俄、加等進(jìn)行合作研究 ，了解國際前沿和發(fā)展現(xiàn)狀，與國際上天然氣水合物研究著名科學(xué)家 如美國的 Sloan教授、日本的 松本良 、 Mori 教授、德國的 Suess 教授等保持著密切的交流與合作。目前中國地質(zhì)調(diào)查局和中國科學(xué)院擁有八艘科學(xué)綜合調(diào)查和采樣考察船，具備完成海上工作能力。 （ 2）研究隊伍優(yōu)勢明顯、技術(shù)支撐強大 項目組織了國內(nèi)從事天然氣水合物基礎(chǔ)研究的科研人員。其中提出了海洋天然氣水合物的分類及滲漏型天然氣水合物的概念；建立了滲漏天然氣沉淀水合物的動力學(xué)模型；識別了有利于天然氣滲漏活動的海底構(gòu)造特征和地球物理異常；通過遙感確定了滲漏在海面形成的 油漬異常，初步確定了南海北部多個滲漏活動區(qū)；發(fā)現(xiàn)了南海天然氣滲漏作用形成的冷泉碳酸鹽巖及冷泉生物群；開展了水合物的熱力學(xué)和生長過程的模擬實驗研究，在國際上首次發(fā)現(xiàn)水合物的分形生長特性，并在天然氣水合物相平衡理論研究取得了處于國際前沿 的 成果，這些成果已在國際地學(xué)一流刊物 JGR 等發(fā)表。 項目組已開展了天然氣水合物相關(guān)的中科院知識創(chuàng)新、國家自然科學(xué)基金等各類基礎(chǔ)研究項目。解決這些難點、實現(xiàn)重大突破的有利條件有： (1) 前期工作積累豐富、基礎(chǔ)扎實 2020年以來，中國地質(zhì)調(diào)查局組織實施了 “我國海域天然 氣水合物資源調(diào)查與評價 ”國家專項， 重點選擇了南海北部陸坡西沙海槽、神狐、東沙及瓊東南等四個海域，分層次地開展了天然氣水合物資源調(diào)查評價，取得了大量地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)資料，系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了深層 淺層 表層的地球物理、地球化學(xué)、地質(zhì)和生物等多層次、多信息異常標(biāo)志，充分證實南海北部陸坡存在天然氣水合物。因此，本項目在研究對象、內(nèi)容和研究方法上顯著區(qū)別于以往國內(nèi)天然氣水物的調(diào)查研究。因此，項目將應(yīng)用綜合研究方法尋找與海底淺層流體向上快速遷移有關(guān)的局部特定地質(zhì)構(gòu)造（如泥火山等），特別是強調(diào)淺剖、海底回聲探測等能快速發(fā)現(xiàn)滲漏區(qū) 、精確刻畫海底淺層地質(zhì)構(gòu)造的新技術(shù)應(yīng)用。 （ 2） 本項目以 南海北部具有特殊分布特征的 的天然氣水合物 (滲漏型 )為 重點 研究對象 ,而傳統(tǒng)的研究主要關(guān)注以 BSR發(fā)育的擴散型天然氣水合物。 （ 4）室內(nèi)實驗?zāi)M： 結(jié)合南海地質(zhì)環(huán)境、沉積物特點和氣源特征，模擬研究滲漏型天然氣水合物形成的溫度和壓力條件及動力學(xué)過程，確定滲漏型水合物形成條件與成藏機制。因此，我們目前的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備完成能順利完成海底滲漏型水合物樣品的采集。 對典型滲漏異常的水合物發(fā)育地點（噴口） 或 有利位置進(jìn)行重力活塞取樣和保真取樣。具體的 技術(shù)途徑如下： （ 1）基礎(chǔ)資料綜合分析研究： 對南海已有的地質(zhì)、地球物理調(diào)查資料和樣品進(jìn)行 針對性的重新處理、分析、測試和研究，結(jié)合遙感分析，圈定有利海底天然氣滲漏作用的重點海 域 。 6 三、研究方案 1．學(xué)術(shù)思路 綜合運用地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)和室內(nèi)模擬實驗等技術(shù)方法 ， 針對我國南海北部新生代構(gòu)造強、巖漿活動頻繁、熱流高、氣源類型復(fù)雜的地域特色，發(fā)揮項目組的 海洋地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)、油氣地質(zhì)學(xué)、化學(xué)、工程熱物理、能源工程等多 學(xué)科綜合交叉的優(yōu)勢，科研和產(chǎn)業(yè)部門的優(yōu)勢互補和結(jié)合，開展 南海滲漏型天然氣水合物形成條件和判識指標(biāo)體系的研究， 重點探討南海北部滲漏區(qū)內(nèi)天然氣水合物的 成藏機制和 賦存特征及分布規(guī)律， 建立滲漏型天然氣水合物的成藏理論和綜合識別方法，探索滲漏型天然氣水合物開采 的 理論基礎(chǔ)。 2．五年預(yù)期目標(biāo) ? 科學(xué)目標(biāo)： 1. 滲漏型天然氣水合物成藏控制條件和機制 ； 2. 滲漏型天然氣水合物的識別方法 ； 3. 滲漏型天然氣水合物在南海北部的富集規(guī)律 ； 4. 天然氣水合物開采 的 理論基礎(chǔ)。 5 二、預(yù)期目標(biāo) 1．總體目標(biāo) 建立南海北部陸坡滲漏型天然氣水合物成藏理論及 更深層次的 綜合識別方法，研究其富集規(guī)律，探索開 發(fā) 相關(guān)的 技術(shù)機理 ，為我國天然氣水合物資源 勘 查、評價 提供深入有效的基礎(chǔ)理論指導(dǎo) ，為水合物資源的最終 開發(fā) 利用 做
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