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
2025-06-26 13:22本頁面
【正文】 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2002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。 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)l 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)。 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)利用做出重要貢獻(xiàn)，促進(jìn)國家能源戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)。（5）南海北部天然氣水合物成藏機制及富集規(guī)律這是項目綜合研究的集成。因此，有必要根據(jù)南海北部滲漏型天然氣水合
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