南海天然氣水合物富集規(guī)律與開(kāi)采基礎(chǔ)研究項(xiàng)目申報(bào)書(shū)-在線瀏覽
2024-10-31 21:24本頁(yè)面
【正文】 烷溶解度，建立南海北部地質(zhì)環(huán)境條件下多相體系的熱力學(xué)模型。實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬是了解天然氣水合物形成熱動(dòng)力學(xué)機(jī)理的重要手段。 南海北部氣源組成多樣。 （ 3）南海北部 天然氣水合物的地球物理、地球化學(xué)異常機(jī)理 ? 滲漏型水合物的地球物理異常機(jī)理和識(shí)別標(biāo)志 海底滲漏型水合物在地震剖面上似海底反射層（ BSR）不發(fā)育，主要是由于水合物帶存在游離氣，改變了水合物層的物性。 ? 滲漏型水合物的地球化學(xué)異常特征和識(shí)別標(biāo)志 海底天然氣滲漏活動(dòng)引起了海底沉積、有機(jī)質(zhì)和孔隙水化學(xué)等組成異常，這些異常對(duì)海底淺表層天然氣水合物的形成和產(chǎn)出具有直接或間接的指示作用。 （ 4） 天然氣水合物開(kāi)采中的多相流動(dòng)機(jī)理和相關(guān)基礎(chǔ)理論 滲漏型天然氣水合物品位高，厚度大，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，具有巨大的開(kāi)發(fā)前景，而且開(kāi)采技術(shù)要求相對(duì)于埋藏深 （ BSR 發(fā)育） 水合物要低，更易實(shí)現(xiàn)水合物的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。同時(shí)，開(kāi)展開(kāi)發(fā)過(guò)程水合物分解的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究，為水合物開(kāi)采技術(shù)方案的選擇提供理論基礎(chǔ)。分析南海北部滲漏型天然氣水合物成藏的沉積、構(gòu)造、氣源等特征，研究不同構(gòu)造、沉積背景下天然氣水合物成藏地質(zhì)模式和成藏系統(tǒng)；確定滲漏型天然氣水合物形成的溫度 壓力條件和形成過(guò)程，研究 天然氣水合物烴類(lèi)氣體供應(yīng)、流體運(yùn)移通道、構(gòu)造和巖性控制因素等時(shí)空演化及相互耦合關(guān)系， 建立南 海北部滲漏型天然氣水合物的成藏理論；研究天然氣滲漏活動(dòng)和水合物形成的地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)異常特征，建立南海滲漏型天然氣水 4 合物的綜合識(shí)別方法，確定南海北部水合物的富集規(guī) 律。培養(yǎng)和建立一支具有國(guó)際地位的天然氣水合物研究團(tuán)隊(duì)。 ? 形成一支進(jìn)入國(guó)際前沿領(lǐng)域的優(yōu)秀青年科學(xué)家群體，培養(yǎng) 10 名左右中青年學(xué)術(shù)帶頭人，培養(yǎng) 40名左右的博士、 40名左右的碩士研究生； ? 發(fā)表學(xué)術(shù)論文 150篇以上（其中， SCI收錄學(xué)術(shù)論文 70篇以上）；出版學(xué)術(shù)專(zhuān)著 2部以上；爭(zhēng)取主辦高規(guī)格的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議（如國(guó)際天然氣水合物大會(huì)） 。 2．技術(shù)途徑 本項(xiàng)目將在已有工作積累的基礎(chǔ)上， 在南海天然氣滲漏海 域 ， 針對(duì)性地開(kāi) 展?jié)B漏型天然氣水合物的 三個(gè)海上航次（ 60 天）的地質(zhì) 、地球物理和地球化學(xué)調(diào)查和采樣， 通過(guò)系統(tǒng)的資料處理和樣品分析、及水合物形成條件和動(dòng)力學(xué)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)?zāi)M，深入研究 滲漏型天然氣水合物產(chǎn)出 區(qū)域構(gòu)造背景、沉積構(gòu)造特征、熱流和氣源條件、水合物氣源特征、地球化學(xué)環(huán)境、地球物理特征，判斷滲漏區(qū)水合物大規(guī)模成藏的可能性， 結(jié)合與國(guó)際典型滲漏型天然氣水合物發(fā)育區(qū)的對(duì)比研究， 建立滲漏型天然氣水合物成藏理論、產(chǎn)出的綜合識(shí)別標(biāo)志及分布規(guī)律 。 （ 2）航次地球物理調(diào)查及水合物樣品采集： 在重點(diǎn)海 域 開(kāi)展海上航次 補(bǔ)充調(diào)查，利用地震、淺剖、電火花、重力、磁力、熱流等地球物理探測(cè)技術(shù)，研究其 局部地質(zhì)環(huán)境和地球物理異常特征，建立滲漏型天然氣水合物識(shí)別的地球物理標(biāo)志，確定滲漏構(gòu)造及水合物產(chǎn)出的有利位置。重力活塞采集滲漏型水合物表層樣品的方法是 簡(jiǎn)易 可行的高效技術(shù)，2020年中科院欒錫武研究員 參加了 俄 韓 中聯(lián)合航次，對(duì) Okhotsk海 滲漏型水合物進(jìn)行了調(diào)查和采樣，成功采集到了滲漏型水合物的高品質(zhì)樣品 ； 其次，在墨西哥灣、地中海、黑海等水合物采樣中，重力活塞也是最常用的一種方法。 （ 3）地質(zhì)地球化學(xué)綜合分析： 對(duì)確定的滲漏構(gòu)造及水合物產(chǎn)出的有利位置，開(kāi)展海上航次調(diào)查和海底采樣，研究滲漏區(qū)海底地質(zhì)、地球化學(xué)、生物地球化學(xué) 7 異常特征，建立滲漏型天然氣水合物識(shí)別的地質(zhì)地球化學(xué)標(biāo)志，確定海底淺層水合物發(fā)育的有利部位， 對(duì) 水合物 巖芯 樣品 的沉積層進(jìn)行 相關(guān) 地質(zhì)地球化學(xué)綜合分析 測(cè)試，研究水合物層的地質(zhì)地球化學(xué)響應(yīng)機(jī)理 。 3．與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)研究相比本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)與特色 （ 1） 本項(xiàng)目 是 在 我們提出的 BSR 發(fā)育的擴(kuò)散型和 BSR 不發(fā)育的滲漏型水合物的分類(lèi)基礎(chǔ)上，針對(duì) 南海北部陸緣新生代構(gòu)造和巖漿活動(dòng)頻繁、陸坡滑塌構(gòu)造發(fā)育、區(qū)域熱流高（平均約 75ｍ W/ｍ 2）、盆地內(nèi)熱解氣和淺層生物氣豐富 、水合物飽和度高、天然氣成分 集中 等 獨(dú)特的區(qū)域地質(zhì)背景和油氣地質(zhì)特征， 研究滲漏型天然氣水合物的產(chǎn)出特征、形成機(jī)制和識(shí)別方法， 以期在滲漏型天然氣水合物成藏理論方面取得重大突破。由于滲漏型水合物具有氣體向海底泄漏 的 特點(diǎn) ,水合物體系是水 水合物 游離氣的三相非平衡體系。而傳統(tǒng)地震地球物理方法則重視埋藏相對(duì)較深的、連片分布的 BSR 的識(shí)別。 4．取得重大突破的可行性分析 本項(xiàng)目的難點(diǎn)是滲漏區(qū)發(fā)育位置的確定和滲漏區(qū)天然氣水合物能否大規(guī)模成藏，一旦這些難點(diǎn)獲得解決，必然是我國(guó)天然氣水合物理論研究、實(shí)際調(diào)查工作及樣品采集的重大突破。2020年 46月，在南海北部陸坡實(shí)施天然氣水合物鉆探，獲得大量深部沉積物、 8 水合物、氣體和孔隙水樣品及地球物理、地球化學(xué)測(cè)井和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析資料，為確定天然氣水合物存在的位置、深度、產(chǎn)狀、規(guī)模和性質(zhì)，分析天然氣水合物 的成因、烴類(lèi)來(lái)源及 BSR 下伏游離氣及其性質(zhì)，探討微生物活動(dòng)和深部裂解氣供給及其對(duì)天然氣水合物形成和分解的影響提供重要的第一手基礎(chǔ)資料 ，并配套開(kāi)展了前期的相應(yīng)調(diào)查技術(shù)方法研究，可為項(xiàng)目的開(kāi)展奠定基礎(chǔ) 。通過(guò)近幾年的研究，獲得了系列創(chuàng)新研究成果。為本項(xiàng)目的順利完成積累了大量基礎(chǔ)資料。項(xiàng)目組成員來(lái)自 國(guó)土資源部 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局、中國(guó)科學(xué)院、教育部、中國(guó)海洋石油總公司、國(guó)家海洋局，具有高級(jí)職 稱(chēng)和博士學(xué)位， 部分為中國(guó)科學(xué)院、國(guó)土資源部百名人才計(jì)劃入選者和國(guó)家杰出青年基金獲得者， 研究能力強(qiáng)，學(xué)科領(lǐng)域廣（海洋地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)、石油天然氣地質(zhì)學(xué)、化學(xué)、工程熱物理、能源工程 等學(xué)科），大多數(shù)有過(guò)或正在與國(guó)外開(kāi)展天然氣水合物的合作研究，在國(guó)際水合物研究領(lǐng)域占有一席之地。本項(xiàng)目的參加單位有多年的天然氣水合物研究積累，擁有與本項(xiàng)目研究有 關(guān)的部門(mén)、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室包括中國(guó)科學(xué)院廣州天然氣水合物研究中心、 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局海洋石油天然氣地質(zhì)研究中心、 中國(guó)科學(xué)院邊緣海地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家海洋局海底科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)海洋石油總公司深海研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等，具備先進(jìn)的室內(nèi)天然氣水合物合成實(shí)驗(yàn)?zāi)M設(shè)備、開(kāi)展地球物理數(shù)據(jù)分析的工作站、進(jìn)行地質(zhì)、地球化學(xué)分析測(cè)試的先進(jìn)儀器，為項(xiàng)目實(shí)施提供了所需的 “硬件 ”和 “軟件 ”設(shè)施。同時(shí)擬申請(qǐng)項(xiàng) 9 目邀請(qǐng)了海外
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