第18卷第6期天然氣地球科學(xué)Vol 18 No2007年12月NATURAL GAS GEOSCIENCEDec.2007天然氣水合物天然氣水合物動態(tài)成藏理論樊栓獅1,關(guān)進安2,梁德青23,寧伏龍(1.華南理工大學(xué)傳熱強化與過程節(jié)能教育部重點實驗窒,廣東廣州,510640;2.中國科學(xué)院廣州能源研究所,廣東廣州510640;3.中國科學(xué)院廣州天然氣水合物研究中心,廣東廣州510640;4.中國科學(xué)院研究生院,北京100039;5.中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院,湖北武漢430074)摘要:總結(jié)了天然氣水合物的賦存狀態(tài)及其分類,從生成和分解速度角度提出了天然氣水合物的動態(tài)成巖理論,并依據(jù)凍土層鉆井氣體噴溢、海底水合物露頭和海底羽狀氣泡流等實例論證了這種動態(tài)成藏理論。指出天然氣水合物賦存狀態(tài)主要有3種美型,即成長型(滲透型、擴散型)、成熟型和消選型,認為我國南海北部陸坡區(qū)的西沙海槽、東沙群島東南坡、臺西南盆地、筆架南盆地等區(qū)琥有可能存在著仍處于發(fā)育階段的滲透型或擴散型水合物層,而青藏高原羌塘盆地則是屬于消退型水合物,祁連山地區(qū)、準噶爾盆地等的烴類氣體泄漏表明在我國西北和東北的凍土帶也可能存在著含氣水合物層。關(guān)鍵詞:天然氣水合物;儲層;分類;動態(tài)成蕆;理論中圖分類號:TE122文獻標識碼:A文章編號:1672-1926(2007)06-0819-080前言的分類,不少學(xué)者分別從生成水合物的氣體來源和水合物在沉積層中的賦存狀態(tài)、水合物的賦存范天然氣水合物是由小“客體”分子(<0.9mm)圍以及水合物儲層的演變過程等方面總結(jié)了水合物如CH4等在一定溫度壓力條件下接觸到水分子而的分類特征。形成的白色似冰的籠型結(jié)晶化合物,具有單位能無論是從水合物在沉積層的產(chǎn)狀還是從水合物量密度高、分布廣、規(guī)模大、埋藏淺、成藏物化條件佳氣體的來源等角度考慮對天然氣水合物分類都沒等優(yōu)點具廣泛分布于世界各大洋海底與陸地永凍涉及到其自身的一項重要特征,即天然氣水合物層,(圖1),從圖1中可以看出水合物在凍土帶和是一種并不穩(wěn)定的固體,即使在合適的熱力學(xué)條件大陸邊緣陸坡廣泛存在, Klauda and Sandler認下,水合物自身也會不斷分解這一點對于分析天然為全球海域的天然氣水合物中儲存有74000Gt的氣水合物在自然界的賦存狀態(tài)非常重要。本文根據(jù)甲烷(,其數(shù)量之大,是全世界常規(guī)天然氣儲量的3天然氣水合物的熱穩(wěn)定特性,認為其在自然界中的個數(shù)量級?？梢娝衔餁赓Y源量極其豐富,被譽為聚集是一種生成和分解同時存在的過程,據(jù)此提出21世紀的可代替能源了水合物的動態(tài)成藏理論,并且通過3個自然界水天然氣水合物在沉積物地層中聚集形成具有一合物形成的實例來論證。定儲量規(guī)模的礦藏是一個復(fù)雜的過程,它必須有充足的烴類氣源、合適的相平衡溫壓條件和良好的圈1天然氣水合物的賦存狀態(tài)閉條件。為了合理開發(fā)利用天然氣水合物資源,需目前,對于天然氣水合物在自然界的賦存狀態(tài),要根據(jù)水合物生成和儲存狀態(tài)的特點對其進行恰當通常分為以下幾類:收稱日期:2007-07-23;修回日期;2007-09-28.基金項目:中國科學(xué)院創(chuàng)新項目(編號:KGCX2sw-224);國家自然科學(xué)基金(編號:904103);廣東省自然科學(xué)基金重點(編號:52001130聯(lián)合資助作者簡介:樊栓獅(1965-),男陜西蒲城人,教授博士生導(dǎo)師,主要從事天然氣水合物,化工分離等研究.Ema;fans@ams.gie.ac,cn天然氣地球科學(xué)Vol 18助證實了的陸地水合物●勘探證實了的海洋水合物推測存在的陸地水合物O推測存在的海洋水合物圖1天然氣水合物在全球的分布地點預(yù)測(1)根據(jù)天然氣水合物的物質(zhì)組分劃分,有氣源合物的自保護效應(yīng)能聚集更大量的天然氣13]。說與水源說12類。天然氣水合物是由氣體和水溫度℃組成的一種固體物質(zhì),其籠型結(jié)構(gòu)里包容了不同尺寸的氣體分子。根據(jù)烴類氣體成分比值[R=C1(C2+C3)和甲烷的碳同位素8C值來判別甲烷氣體的成因,此即為氣源說。在美國墨西哥灣水合物區(qū)塊的研究工作表明形成水合物的烴類氣體共有3種成因;熱成因氣、生物成因氣和混合成因氣1300天然氣水合物在海底沉積物里生成和分解時,會導(dǎo)致孔隙水中陰離子(Cl-、SO等)陽離子(Ca2+、Mg2+等)和氫氧同位素的的異常1,對孔隙水進行地球化學(xué)檢測可以指示水合物的存在情況,此即為水源說圖2凍土帶中HSz與HMZ的分布范圍(2)根據(jù)天然氣水合物存在的地理地質(zhì)環(huán)境和(左圖顯示HM2通常處于水合物相平衡線外,熱穩(wěn)定性劃分,可以分為陸地凍土層天然氣水合物右圖表明殘余水合物通常被冰包裹和海洋天然氣水合物。天然氣水合物廣泛存在(3)根據(jù)水合物在沉積層里的生成產(chǎn)狀劃分,有于全世界各地的海洋和內(nèi)陸湖中特別是在大陸邊不同的劃分方法。 Malone等首先對海洋水合物緣的淺海里。另外一個水合物富集的地域是大陸凍產(chǎn)狀進行了多年研究,他們運用分型理論(此理論是士層,在西伯利亞阿拉斯加等地區(qū)的凍土層里均已后來研究水合物在沉積層膠結(jié)性質(zhì)的基礎(chǔ))指出水鉆獲了含水合物巖心,通過對鉆井過程的各項參數(shù)合物主要存在于以下4種類型良好分散型水合物分析和研究表明,水合物在凍土層存在2個明顯不結(jié)核狀水合物、層狀水合物和塊狀水合物(圖3)。同的分層:水合物穩(wěn)定帶( Hydrate Stability Zone, Uchida等通過CT研究了加拿大 Mackenzie三角HSZ)和亞穩(wěn)定帶( Hydrate Metastability Zone,洲的含水合物巖心,進一步將水合物在沉積層里劃HMZ)(圖2)。在凍土層,由于水合物的自保護效分為6種產(chǎn)狀:孔隙狀水合物、扁平狀水合物、散粒應(yīng),即使是離開HSZ,水合物也能在HMZ里存在一狀水合物層狀水合物、節(jié)理狀水合物和脈絡(luò)狀水合定的時間,同時,在這種環(huán)境下沉積層孔隙的聚氣能物。地震波探測水合物沉積層時,由于水合物的飽力更強。 Yakushey and chuyilin研究了在西伯利和度不同會導(dǎo)致波幅和波速的不同。Da等總結(jié)亞的殘余水合物,其分解實驗的結(jié)果表明天然氣水出了水合物在沉積層中的6種分布模式,其分別是樊栓獅等:天然氣水合物動態(tài)成藏理論821圖3分型理論劃分的水含物產(chǎn)狀(1)塊狀水合物;(2)層狀水合物;(3)結(jié)核狀水合物;(4)分教狀水合物接觸膠粘模式、顆粒包裹模式、骨架/顆粒支撐模式孔隙填充模式、摻雜模式以及結(jié)核或裂隙填充模式。2天然氣水合物動態(tài)成藏(4)根據(jù)不同地質(zhì)條件下的水合物生成速度或巨大的天然氣水合物儲量對地球氣候變化產(chǎn)生含水合物層的產(chǎn)氣速度和潛能劃分,樊栓獅等。認了重大的影響,無論是“水合物炮彈假說”( the Hy-為海域水合物可以分為滲漏體系和擴散體系。滲漏 drate Gun Hypothesis)還是“晚古新世熱量最大事體系里氣體以熱成因氣為主,水合物在沉積層里生件”( the Late palaeocene thermal maximun成速度快;擴散體系里以生物成因氣為主,水合物生IPTM),其原因很可能都是大量的甲烷水合物分成速度緩慢。 Moridisf根據(jù)天然氣水合物聚集特解[造成,這說明地殼表層的天然氣水合物藏是處征、位置和分布形態(tài)將含水合物層分為3類。第1于不斷的變動狀態(tài)。對從ODP和IDP采集的巖類由上、下2個帶組成:上帶為水合物聚集層,下帶心樣本的地球化學(xué)測試也表明,在同一地質(zhì)剖面上為含游離氣的兩相流體,其產(chǎn)氣潛能大,這種類型的的甲烷水合物其形成時期并不相同,說明天然氣水水合物藏最有希望被開發(fā)利用。第2類含2個明顯合物的生成是個不斷進行的過程,其成藏也是在不特征帶,即含水合物沉積層及其之上不含游離氣的斷的變動中。通過使用海底攝像儀器在墨西哥動態(tài)水流體(如含水土層)。第3類只有單一分布的灣[11、 Cascadia古陸邊緣的水合物脊10和擲威外水合物聚集層。對于天然氣水合物不同賦存狀態(tài)的海海底【20拍攝到的圖片表明,這些地方的海底水合劃分,可以見表1。物層仍處于不斷的生長和分解之中(圖4)同樣的情圖4海底天然氣滲漏通道從順暢到射閉的變化過程(a)在 norwegian- Barents- Spitzbergen大陸邊緣 Hakon Msoby Mud volcano(HMMv),氣體擦帶水合物從滲漏孔噴出海底面{2),其中在離噴口1m高處可見白色的水合物團和氣泡,表明該滲漏孔處于旺盛發(fā)育狀態(tài);(b)在GOM北部斜坡拍攝到的水合物堆( mound),可見少許氣泡從此水合物堆上泄漏出1],表明該摻漏區(qū)逐漸接近靜態(tài);(c)在 Barkley Canyon水深850m海底生長的約7m長,3m高的水合物雄2,此地區(qū)孔口完全被封閉,未觀察到氣體滲漏現(xiàn)象。Vol. 18表1天然氣水合物賦存狀態(tài)的分類特征說明分類緣由具體劃分分類依據(jù)分類說明根據(jù)天然氣水合物中[C1/(C1+C2)值和8C值判別甲烷氣的成因根據(jù)天然氣水合物的物質(zhì)組成(水和氣》來按物質(zhì)組成分類根據(jù)孔隙水果的陰離于(C-、S等)陽離子分類,可以將水合物氣分為3類:生物成因水源說Ca2+,Mg2+等)以及氫氧同位素的濃度比值來熱成因和混合成因判定按地質(zhì)地理條件分陸地水合物區(qū)主要存在干大陸凍土層海洋水合物區(qū)全球海域廣泛存在可以劃分為水合物穩(wěn)定帶和亞穩(wěn)定帶由于地質(zhì)和氣體運移條件不同,使得天然氣水合可以分為滲漏型和擴散型2類,其中滲漏型按水合物生成和產(chǎn)水合物生成速度物生成速度不同水合物生長速度快,擴散型則緩慢氣速度分類水合物產(chǎn)氣速度由于毗鄰沉積層油氣田的遠近及地質(zhì)條件不同可以分為3類導(dǎo)致水合物氣出產(chǎn)氣趾和速度不同按生成產(chǎn)狀分類各學(xué)者劇分不一根據(jù)心取樣觀察到的水合物產(chǎn)狀,或者根據(jù)水主要是水合物在沉積層骨架中的膠結(jié)類型況在西伯利亞的含天然氣水合物沉積層的Yam-里天然氣水合物的生成和分解必然始終是共同存在burg油氣田和 Yamal半島的 Bavanenkovo油氣田、的過程。北部加拿大的92 GSC Tagle井、 Mallik2L38井以在生成和分解共同作用下,水合物在微觀上的及阿拉斯加的 Hot Ice No2井里都存在。以上生長速度與其分解速度的相對大小決定著其宏觀上的事實表明,水合物成藏處在水合物不斷分解和生的含水合物沉積層(或水合物藏)的增厚或變薄。若成的過程,此過程直接決定了水合物藏的資源量和生長速度大于分解速度,則此水合物藏仍處于增長未來對其開采的經(jīng)濟性評價因此,必須根據(jù)水合物狀態(tài),其資源量還在不斷的變大這種可稱為成長型的生長與分解過程來劃分水合物的儲量情況。據(jù)水合物儲層,包括天然氣從地殼往海底沉積層快速此,我們提出了一種新的分類依據(jù):天然氣水合物的上移滲漏而形成的滲漏型水合物和天然氣在合適的動態(tài)成藏理論。熱力學(xué)條件下緩慢演變形成的擴散型水合物;若生2.1天然氣水合物動態(tài)成藏原理長速度小于分解速度,則此水合物藏是處于減小狀天然氣水合物的動態(tài)成藏指當水合物在沉積態(tài),其資源量在逐漸的變少甚至最后水合物藏完全層中生成的同時,由于氣液界面的傳質(zhì)和傳熱的變消失,這種可稱為消退型水合物層;若生成和分解速動,必然也同時存在著水合物的分解過程,這種水合度大小基本一致,宏觀表現(xiàn)為水合物藏的異常穩(wěn)定物生成和分解的共同作用決定了水合物的儲集性這種可稱為成熟型水合物層。天然氣水合物生成和質(zhì)。天然氣水合物在多孔隙沉積層里的生成由許多分解速度的相對大小決定著動態(tài)成藏的演變程度而不同的參數(shù)共同作用,除了溫度壓力、孔隙率、孔隙生成和分解的速度又是隨著地質(zhì)地理條件、熱力學(xué)環(huán)水鹽度等外,氣體的運移也是個很重要的因素。Xu境和氣體運移量等的變動而時時變動,這樣的分類能and Ruppel2)認為天然氣水合物在海洋沉積層中更準確地反映水合物的賦存狀態(tài)形成時,甲烷氣的運移加快了其在海水里的溶解和2.2天然氣水合物動態(tài)成藏的意義擴散,運移速度的大小關(guān)系到水合物在多孔介質(zhì)里天然氣水合物的動態(tài)成藏機理表明除了生成的形成。同時,在海底含水合物沉積層里,水合物在速度和分解速度相平衡的穩(wěn)定型水合物層外,HSZ毛孔里形成是一種典型的多相流動現(xiàn)象,毛孔里的和HMZ的厚度始終還是處于變動狀態(tài),這樣在開游離氣、水、水合物及鹽處于熱力學(xué)平衡狀態(tài),而隨采或鉆探時必須考慮到這種儲層厚度的變化。更重著水合物的不斷形成毛孔里鹽度增加,同時氣相和要的是,水合物的動態(tài)成藏預(yù)示著全球天然氣水合液相之間產(chǎn)生壓力差,這些都導(dǎo)致水合物一水一氣物資源量并不是始終不變的,不同地質(zhì)條件和地理鹽的相平衡條件發(fā)生改變,促使孔隙中進一步的位置的水合物層的變動并不相同。對于生長速度大相平衡4301。可見,由于氣體的不斷運移,在沉積層于分解速度的成長中的水合物層,比如在墨西哥灣樊栓獅等:天然氣水合物動態(tài)成藏理論823布什山高地發(fā)現(xiàn)的滲透型水合物藏,其資源含量仍行性分析,例如早在20世紀90年代就已停產(chǎn)的麥在不停的增加,有資料表明此地區(qū)的天然氣滲透速索亞哈油氣田的水合物層,由于油氣產(chǎn)量的急劇減率越來越大種成長型的氣體水合物藏在當前少直接導(dǎo)致水合物層的不斷變薄2,最后已不具有情況下顯然是不適于開釆的,必須研究相應(yīng)的耦合任何的開采價值。對這種消退型水合物層必須采取有時間和地質(zhì)因素的動力學(xué)模型,確定最優(yōu)的開釆必要的技術(shù)措施使得其經(jīng)濟效益最大化。而對于穩(wěn)方案。對于生長速度小于分解速度的消退型水合物定型水合物層,則必須對其采取經(jīng)濟性評佔來確定層,日前的任務(wù)是正確的評估其經(jīng)濟價值和開展可是否具備開采價值(表2)表2天然氣水合物動態(tài)成藏類型及特征名稱類型實例在沉積層里天然氣水合物的生成速度天成大于分解速度,水合物處于不斷的生長可以認為有海底氣體浪漏的地點如墨由于天然氣水合物資源址仍處于不漸增長狀態(tài),可以暫緩開采,應(yīng)研究耦合氣型階段,又可分為水合物快速生成的滲漏西哥灣, Cascadia地區(qū)的水合物脊等是時間和地質(zhì)因素的相應(yīng)動力學(xué)模型,確形和緩慢生成的擴散型2種處于成長中的天然氣水合物藏定最優(yōu)開采時間合目前并不能斷定穩(wěn)定型水合物層的地物孰在沉積層里天然氣水合物的生長速度點,但出于水合物的自保護效應(yīng)我們由于天然氣水合物資源撒異常秘定,必動型分解速度相平衡,水合物層表現(xiàn)穩(wěn)定可以將凍土層殘氽水合物枧為穩(wěn)定型須結(jié)合經(jīng)濟性評估來確定是否開采的態(tài)消在沉積層里天然氣水合物的生長速度較典型的是前蘇聯(lián)麥索亞哈油氣田,由于天然氣水合物資源量在不斷減少型小J分解速度,水合物層處于消退狀態(tài)目前已停止開發(fā)資料表明我國的青藏必須結(jié)合經(jīng)濟性評估,盡快研究適當?shù)母咴邢鲂退衔飳娱_采技術(shù)方案3.2海底水合物露頭3重要實例天然氣水合物出露海底面形成水合物丘的現(xiàn)象天然氣水合物的動態(tài)成藏表明天然氣水合物層在墨西哥灣和 Cascadia水合物脊廣泛存在。天然氣的變動狀況可以被預(yù)測,而這種變動現(xiàn)象在世界各地水合物在自然界中極不穩(wěn)定,溫壓條件的微小變化就的海洋和大陸永凍區(qū)含水合物沉積層中都有發(fā)現(xiàn)會引起它的分解或生成。在墨西冊灣水合物研究區(qū)3.1凍土層鉆井域的水深500m以下拍攝到了天然氣水合物小丘和凍土層內(nèi)及其下的氣噴或氣體漏泄現(xiàn)象廣泛出丘群,350d的觀察和攝像可以看出其明顯的改現(xiàn)于俄羅斯的西西伯利亞和東西伯利亞加拿大麥變,OnP204航次在 Cascadia南北水合物脊也發(fā)肯茨三角洲和美國阿拉斯加的 Klone灣地區(qū),這現(xiàn)多處海底水合物出露情況。這些水合物丘充分說些地區(qū)往往都是天然氣水合物或天然氣田分布明海底沉積層的水合物生成和分解的情況。 MBARI區(qū)201。凍土層內(nèi)的氣噴多來自于淺層的微生物氣,溶解實驗也說明了此區(qū)域水合物的生成速度大于分也有部分是由深部的熱解氣或天然氣經(jīng)活動斷層運解速度,水合物層是處于不斷增加的階段。移上來的,組分以甲烷為主。氣噴的流量隨時間的3.3海底氣泡羽狀流推移而逐漸降低,一般持續(xù)數(shù)天至數(shù)月,最長達7個在地殼動力作用下,天然氣(主要為熱成因氣月。這些氣體在水合物穩(wěn)定帶內(nèi)聚集時有可能形成從地殼內(nèi)部往上運移,穿過海底沉積層泄漏進人海天然氣水合物,甚至有部分氣噴氣就是由天然氣水水,形成海底氣泡羽狀流。形成這種海底氣泡羽狀合物分解后所釋放的,特別是那些持續(xù)時間較長的流的地區(qū)常發(fā)現(xiàn)富含天然氣水合物的海底沉積層氣噴往往就是水合物分解后的氣體的噴發(fā)比如墨西哥灣、 Cascadia的南北水合物脊、南海海槽最先發(fā)現(xiàn)并開展這方面研究的是在麥索亞哈油和鄂雀次克海等地3。這種現(xiàn)象表明這些地區(qū)不氣田8:],在鉆進操作過程中發(fā)現(xiàn)有大量氣體從解僅海底氣體運移量巨大,而且氣體的運移速度相當凍的凍土帶巖芯釋放出來。研究表明,殘余的氣體快。這些巨大量的高速運移氣體一方面給海底沉積水合物是這些氣體的來源,而水合物的自保護效應(yīng)層帶來了充足的氣源(這些氣體在合適的溫度、壓力被用于解釋殘余氣體水合物的存在。這種現(xiàn)象也存和地質(zhì)條件下在沉積層里生成天然氣水合物);另在于西西伯利亞的 Yamburg油氣田、Malk5L國方面氣體運移又會不斷破壞孔隙里的熱力學(xué)平衡,際野外實驗鉆井, Hot Ice2鉆井等。導(dǎo)致水合物分解。一部分分解的水合物氣在新的相天然氣地球科學(xué)Vol 18平衡點再次形成天然氣水合物,而一部分分解氣甚以天然氣泄漏為標志的滲漏體系水合物,目前已在至少部分水合物則被向上運移的氣體所攜帶。羽狀南海采集到了冷碳酸鹽巖,在臨近東海的沖繩海槽氣泡攜載水合物噴溢出海底,形成海底“火焰”現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)了海底天然氣“火焰”柱[301,這說明這些地區(qū)極這些“火焰”高度從兒十毫米到幾十米不等,在黑海有可能存在處于發(fā)育型的天然氣水合物藏,由于其觀察到從海底泥火山口溢出的海底羽狀流氣泡高達水合物資源仍在不斷增加,現(xiàn)今應(yīng)該繼續(xù)讓其發(fā)育,1300m13,表明在該地區(qū)海底沉積層里水合物的直到其慢慢成長為成熟型的水合物層,同時還要研生成和分解過程受劇烈的氣體運移影響而處于旺盛究符合其特征的動力學(xué)模型。而全球氣溫的增高導(dǎo)發(fā)育狀態(tài)致青藏高原年均氣溫上升了0.3~0.4℃,其凍土區(qū)將逐年退化,這說明青藏高原的水合物層是屬于4天然氣水合物賦存狀態(tài)分類研究對消退型儲層由于其資源量在不斷減少,目前必須盡我國天然氣水合物研究的指導(dǎo)意義快對其評估,研究相應(yīng)的開采方案我國東北和西北地區(qū)凍土帶是另一塊潛在的天我國南海、東海、臺灣西南海域都發(fā)現(xiàn)了天然氣然氣水合物成藏區(qū)。在祁連山地區(qū)的鉆探出現(xiàn)了明水合物存在的明顯的地震波證據(jù),研究表明南海北顯的烴類氣體泄漏現(xiàn)象(圖5)。盡管對該地區(qū)木部陸坡區(qū)的西沙海槽、東沙群島東南坡、臺西南盆里煤田33號鉆孔噴出的氣體成因尚不清楚,但持續(xù)地、筆架南盆地等海區(qū)極有可能存在著大量的天然時間將近1a(有可能還將繼續(xù)延續(xù)下去)的凍土層氣水合物資源336,而青藏高原羌塘盆地烴源巖廣內(nèi)氣體漏泄說明有源源不斷的氣源補給,很有可能泛分布,有機質(zhì)含量和演化程度高,盆地內(nèi)生烴潛力是深部的煤層氣沿活動斷層運移上來的(因凍土層巨大,完全具備天然氣水合物形成需要的天然氣來本身的滲透性很差)。若這里具備適宜的溫壓條件源3條件就有可能形成天然氣水合物,甚至這些氣體有部分對天然氣水合物賦存狀態(tài)的研究首先必須明確可能就是天然氣水合物分解所釋放的氣體。根據(jù)天其存在類型接著才能采取相應(yīng)的開采措施。我國然氣水合物的動態(tài)成藏理論,應(yīng)對該地區(qū)可能形成南海瓊東南盆地、南沙海槽和東海陸坡等地的地質(zhì)水合物的地點進行進一步的調(diào)查,確定其所屬的成條件與美國墨西哥灣類似,在這些區(qū)域內(nèi)可能存在藏類型,以便采取相應(yīng)的開采措施圖5殘余水合物被點燃后燃燒對比(左圖為東北西伯利亞 Yamburg油氣田淺層鉆井被點燃產(chǎn)生的火焰),右圖為祈連山木里煤田33號井氣體溢出及燃燒4)5結(jié)論必須進行經(jīng)濟評估,研究相應(yīng)的技術(shù)措施,爭取盡快開發(fā)。對于穩(wěn)定型水合物層,其含水合物資源量基(1)根據(jù)天然氣水合物的生成和分解速度的相本不改變,則可以根據(jù)天然氣市場上的需求變化和對變化即天然氣水合物的動態(tài)成藏理論提出了一國家的相應(yīng)政策,對其進行絰濟性評估,在適當?shù)臅r種新的分類方法:即水合物層有成長型(滲漏型和擴機開采散型)、成熟型和消退型3種類型。對于成長型水合(2)在我國南海瓊東南盆地、南沙海槽和東海陸物層,由于其天然氣水合物含量仍在增加,所以可以坡等地區(qū),很有可能存在快速發(fā)育的滲漏型天然氣等待其進一步演變成穩(wěn)定的成熟型水合物藏后再行水合物層,應(yīng)該研究其成藏特點,建立相應(yīng)的耦合時開乘。對于消亡型水合物層,其資源量在減少,所以間和地質(zhì)因素的動力學(xué)模型來預(yù)測其資源量和最優(yōu)No, 6樊栓獅等:天然氣水合物動態(tài)成藏理論開采方案。青藏高原凍土區(qū)羌塘盆地的熱力學(xué)條件chemistry of gas hydrates, central Gulf of Mexico continental表明該區(qū)應(yīng)該屬于消退型天然氣水合物層,目前必ope[ J]. Gulf Coast Associ Geol Societies Trans, 1999,49須盡快對其進行評估,研究相應(yīng)開采方案和配套設(shè)462-468備爭取早日開采利用。我國東北和西北部的凍土[12]蔣少勇楊競紅凌洪飛等用地球化學(xué)方法查中國南海的天然氣水合物[門海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì),2004,24(3):103帶毗鄰大型油氣藏,也很有可能存在著天然氣水合物層,對于這兩地區(qū)還需要進一步確定其水合物成[13] Yakushev v s, Chuvilin E M. Natural gas and gas hydrate藏類型和特點。accumulations within permafrost in Russia[3]. Cold Regions致謝:感謝中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院蔣國盛教Science and Technology, 2000 31(3): 189-197.[14] Dai J C, Xu H B, Snyder F, et al. Detection and estimation of授和吳翔副教授在論文寫作過程中提出的寶貴意見gas hydrates using rock physics and seismic inversion: Exam和建議。ples from the northern deepwater Gulf of Mexico[J].The參考文獻Leading Edge,2004,23(1):60-66[1] Sloan E D. Clathrate Hydrates of Natural GasesL M). 2nd ed. LI5] Moridis G J. Numerical simulation of gas production fromNew York: Marcel Dekker, 1998.methane hydrates[R]. SPE 75691, 2002[21 Trehu A M. Ruppel C, Holland M. et al. 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Guangshou Center for Gas Hydrate Research, Guangzhou 541640, China; 4. Graduate School of the Chinese Academy ofSciences, Beijing 100039, China:5, Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074 ChinaAbstract: Classification on natural gas hydrate deposits occurrence is summarized, and a dynamic theory ofgas hydrate reservoir formation is put forward. According to this theory, there are three types of reser-voirs: growing type(including seeping type and diffusing type), mature type and regressive type. Thistheory is demonstrated by three examples: the natural gas blowout when drilling in the permafrost, thehydrate cropouts in the seafloor and the gas bubbles in abyssal plumes. Then, several conclusions aredrawn: there maybe exist the seeping and diffusing types of gas hydrate reservoirs which may still begrowing in the Xisha trough, Dongsha continental slope of the South China Sea, west and south of Taiwanbasin,and Bijianan basin, whereas in the Qiangtang basin of the Qinghai-Tibet plateau may exist the re-gressive-type gas hydrate deposit. Furthermore, the phenomenon of hydrocarbon gas leaking in the Qiliannountain areas and Junger basin indicates that these areas may ensconce gas hydrate reservoirs.Key words: Gas hydrate; Reservoir; Classification; Dynamic accumulation; Theory.