水合物研究方面的成果

 天然气水合物方面的研究进展及成果

 自然界中天然气水合物多赋存于沉积物中,其赋存形态与地下冰的赋存形态类似,可分为分散状、斑块状、脉状和块状水合物。为了了解水合物赋存形态水合物的相平衡条件差异和形成机理,开展了室内系列实验研究,揭示不同赋存形态水合物的形成和分解特征。


气水合物赋存状态


与冻土中不同形态冰的形成过程类似,不同形态天然气水合物的形成与沉积物物理性质、含水量、地温梯度等因素均有关;此外还与地层压力、深部气体性质与组份等因素有关。

1、系统地开展了土体中不同赋存状态甲烷水合物形成和分解实验,探讨了不同土体中甲烷水合物赋存状态的相平衡条件差异,揭示不同产状甲烷水合物形成过程中甲烷气体消耗速率的变化。

 


不同赋存状态甲烷水合物的相平衡条件差异


不同赋存状态甲烷水合物的甲烷气体消耗速率变化

2、系统开展了不同条件下甲烷水合物成核时的温度压力条件实验,计算了水合物成核时的水中气体溶解度。发现温度压力条件无明显规律性,但气体溶解度总体遵循一临界值。

3、系统开展了不同沉积物中甲烷水合物形成过程中的水分迁移规律测试实验,发现与沉积物冻结过程类似,液态水分会向已形成的固态水合物表面缓慢迁移。


甲烷水合物成核的温度、压力条件

甲烷水合物成核的气体溶解度条件




昆仑山垭口盆地多年冻土区发现了天然气水合物赋存证据

青藏高原多年冻土区是否存在天然气水合物一直倍受国内外的广泛关注,一直没有确定的答案。为了开发和利用多年冻土区天然气水合物新能源,揭示冻土区天然气水合物的气候环境效应。通过昆仑山垭口盆地4个深孔钻探、地球物理测井以及气体地球化学研究,在昆仑山垭口盆地发现了天然气水合物赋存证据。这一成果是继我国祁连山多年冻土区发现天然气水合物以来的又一重要进展。


发现岩芯热水中强烈冒气异常和孔口气体冒气异常和燃烧

 

 

岩芯中发现了大量的黄铁矿

    250-450m具有多层天然气水合物赋存的高侧向电阻率和高声波波速,与钻探中岩芯气体释放和钻孔孔口气体释放异常具有显著的一致性。

2015年科学通报封面文章介绍了昆仑山垭口天然气水合物赋存证据