基于X射线CT扫描的南海神狐海域水合物储层微观孔隙结构定量表征及稀土元素特征分析

1

作者 岳海欣 孙珍军 +3 位作者 于赫楠 刘广虎 何燕萍 官梦凡 《地质论评》 北大核心 2025年第S1期251-253,共3页

水合物成为了地球科学和能源领域的研究热点(潘栋彬等,2023)。天然气水合物储层及上覆、下伏地层微观孔隙结构具有复杂性,孔隙结构特征影响水合物的分布模式、贮存含量以及孔隙中流体的渗流特性等。近年来学者们对水合物储层开展大量微... 水合物成为了地球科学和能源领域的研究热点(潘栋彬等,2023)。天然气水合物储层及上覆、下伏地层微观孔隙结构具有复杂性,孔隙结构特征影响水合物的分布模式、贮存含量以及孔隙中流体的渗流特性等。近年来学者们对水合物储层开展大量微观层面研究,推动了微观孔隙结构评价与表征方法的精细化发展。本项研究采用CT三维扫描技术直接、准确地建立岩芯微观孔隙结构并对其进行定量表征,将该技术用于浅层沉积物软泥,实现软沉积物显微结构研究方法的重大突破,为精细描述水合物矿体、含水物层显微结构和表征提供技术路径方面的指导意义,同时,采用稀土元素分析的方法对沉积物地化特征及物质来源进行深入探讨,为区域沉积区研究提供基础资料。 展开更多

关键词 X射线CT扫描 微量元素分析 天然气水合物 南海神狐海域

在线阅读 下载PDF 职称材料

中国南海神狐海域水合物储层井壁稳定可靠度分析 被引量：6

2

作者 黄佳佳 蒋明镜 王华宁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1505-1516,共12页

天然气水合物具有巨大的潜在经济和环境价值,其开发利用对国家能源安全和实现国家碳达峰碳中和的“双碳目标”具有战略意义。我国天然气水合物资源主要分布于南海海域,海洋环境的复杂性和隐蔽性使工程测量数据具有较大不确定性,影响钻... 天然气水合物具有巨大的潜在经济和环境价值,其开发利用对国家能源安全和实现国家碳达峰碳中和的“双碳目标”具有战略意义。我国天然气水合物资源主要分布于南海海域,海洋环境的复杂性和隐蔽性使工程测量数据具有较大不确定性,影响钻井安全。目前未见有水合物储层井壁稳定可靠度研究。为定量评估在我国南海神狐海域水合物储层钻井风险,基于水合物储层钻井井壁稳定解析理论和南海神狐海域具体地质条件,结合可靠度分析方法中的改进一次二阶矩法和响应面法,研究南海神狐海域水合物储层钻井井壁失稳概率分布特征,分析该海域井壁失稳概率及安全钻井液压力窗口对主要参数均值和不确定性的敏感性,结果表明:(1)若测量数据足够精确,在我国南海神狐海域水合物储层进行钻井活动的安全性较高,安全钻井液压力窗口也较大。测量数据的不确定性增大将使井壁失稳概率显著升高,缩窄安全钻井液压力窗口。(2)较低的钻井液温度对降低井壁失稳概率略有帮助,且能明显地扩大安全钻井液压力窗口。(3)5个主要参数的均值和不确定性对井壁失稳概率的影响次序相同,均为初始地应力>初始内摩擦角>弹性模量比>初始黏聚力>初始弹性模量。实际工程中对初始地应力数据精确测量,能够显著提高水合物储层钻井井壁稳定性。 展开更多

关键词 天然气水合物 井壁稳定性 可靠度 南海神狐海域 响应面法 改进一次二阶矩法

在线阅读 下载PDF 职称材料

南海神狐海域天然气水合物地球物理测井评价 被引量：70

3

作者 陆敬安 杨胜雄 +3 位作者 吴能友 张光学 张明 梁金强 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期447-451,共5页

我国南海北部神狐海域的天然气水合物钻探过程中采用电缆测井来识别水合物储层,使用了自然伽马、电阻率、密度、声波全波列、井温—井方位、井径及中子等7种测井仪器,测量的参数主要包括地层的自然放射性、深(浅)探测电阻率、密度、纵... 我国南海北部神狐海域的天然气水合物钻探过程中采用电缆测井来识别水合物储层,使用了自然伽马、电阻率、密度、声波全波列、井温—井方位、井径及中子等7种测井仪器,测量的参数主要包括地层的自然放射性、深(浅)探测电阻率、密度、纵波速度、温度、井径、长(短)源距中子计数率及井眼方位,这些参数对于确定天然气水合物的赋存位置起到非常重要的作用。详细介绍了神狐海域天然气水合物测井的工作方法和基本步骤,参照国外相关分析,针对其中某站位钻孔ZK1的地层孔隙度及天然气水合物饱和度进行初步评价。结果表明密度测井和电阻率测井两种方法求出的地层孔隙度的一致性较好,而计算的天然气水合物饱和度值则高于孔隙水淡化分析得到的值,因此尚需结合研究区岩心分析数据来提高解释精度。研究结果对未来我国的天然气水合物测井评价具有指导意义。 展开更多

关键词 天然气水合物 测井 参数评价 南海神狐海域

在线阅读 下载PDF 职称材料

南海神狐海域天然气水合物声波测井速度与饱和度关系分析 被引量：29

4

作者 梁劲 王明君 +2 位作者 王宏斌 陆敬安 梁金强 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期217-223,共7页

利用南海北部神狐海域A站位的地震和测井资料综合分析神狐海域含天然气水合物沉积层的声波测井速度及水合物饱和度的分布特征和变化规律,并对水合物饱和度的理论计算值和实测值进行对比分析,同时对水合物稳定带的纵波速度特征与饱和度... 利用南海北部神狐海域A站位的地震和测井资料综合分析神狐海域含天然气水合物沉积层的声波测井速度及水合物饱和度的分布特征和变化规律,并对水合物饱和度的理论计算值和实测值进行对比分析,同时对水合物稳定带的纵波速度特征与饱和度的关系进行了综合研究。结果表明：神狐海域A站位的水合物层厚度约20 m,纵波速度在1 873~2 226 m/s之间,水合物饱和度在15.0%~47.3%之间变化,水合物饱和度值相对较高;受海底复杂地质因素的影响,根据岩心孔隙水的氯离子淡化程度实测的水合物饱和度随声波速度的变化并不是单一的正比例关系,而是随声波速度的升高而上下波动,波动幅度在10%~20%之间,总体趋势上随声波速度的升高而升高,并集中分布在理论曲线附近;利用热弹性理论速度模型计算并校正后的水合物饱和度随声波速度的增加而有规律地增加,水合物饱和度的理论计算值与实测数据比较吻合,说明所建立的岩石物理模型正确,模型参数选取合理。根据声波速度计算水合物饱和度这一方法可扩展到整个研究区域,并为研究区的水合物资源量评价提供基础数据。 展开更多

关键词 天然气水合物 声波测井速度 饱和度 南海神狐海域

在线阅读 下载PDF 职称材料

南海神狐海域表层沉积物稀土元素地球化学 被引量：11

5

作者 赵青芳 龚建明 +2 位作者 李双林 贺行良 付少英 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期65-70,共6页

南海神狐海域表层沉积物稀土元素总量变化较大,分布范围为66.8～218.3μg/g,平均值为128.1μg/g,相对接近于中国黄土(w(∑REE)=170.66μg/g);∑REE受"粒度效应"控制,主要富集于黏土质粉砂中;各类沉积物及与中国黄土、上陆壳... 南海神狐海域表层沉积物稀土元素总量变化较大,分布范围为66.8～218.3μg/g,平均值为128.1μg/g,相对接近于中国黄土(w(∑REE)=170.66μg/g);∑REE受"粒度效应"控制,主要富集于黏土质粉砂中;各类沉积物及与中国黄土、上陆壳和珠江口沉积物的稀土元素标准化曲线的变化趋势基本一致,表明这些沉积物具有相同的物源区,且具有大陆地壳性质。铈的负异常主要受陆源源区气候环境变化控制,而与海水关系不大。∑REE与CaO、CaCO3和Sr元素呈负相关,与Al2O3、K2O、SiO2呈正相关,表明稀土元素与生物作用基本无关,可能主要吸附于黏土矿物表面和赋存于陆源碎屑矿物的晶格中。 展开更多

关键词 稀土元素 配分模式 表层沉积物 南海神狐海域

在线阅读 下载PDF 职称材料

水平井开采南海神狐海域天然气水合物数值模拟 被引量：19

6

作者 李刚 李小森 +1 位作者 KeniZhang GeorgeJ.Moridis 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2325-2337,共13页

2007年5月,南海北部神狐海域的实地钻探结果表明该区域海底存在大量天然气水合物,其作为未来我国潜在的可开发能源的调查和资源评价工作正在展开.本文以SH7站位的钻探、测井数据为基础,建立了实际水合物藏分层地质模型,主要包括上盖层... 2007年5月,南海北部神狐海域的实地钻探结果表明该区域海底存在大量天然气水合物,其作为未来我国潜在的可开发能源的调查和资源评价工作正在展开.本文以SH7站位的钻探、测井数据为基础,建立了实际水合物藏分层地质模型,主要包括上盖层、水合物层和下盖层,其中上下盖层均为可渗透的沉积物.本文利用新型的开采井设计方式,进行了单一水平井定压降压法开采水合物的数值模拟.结果表明,开采过程中水合物分解区域主要集中在开采井周边区域、水合物层与上下盖层的界面附近区域.开采井产气量远小于存在不可渗透盖层的水合物藏,利用单一降压法不能经济有效地开采该区域天然气水合物. 展开更多

关键词 天然气水合物 降压开采 水平井 南海神狐海域

在线阅读 下载PDF 职称材料

南海神狐海域试采区天然气水合物精细速度建模方法 被引量：5

7

作者 薛花 杜民 +3 位作者 文鹏飞 张如伟 徐云霞 陈玺 《海洋地质前沿》 CSCD 2019年第7期8-17,共10页

底辟、高角度的断裂、滑塌等构造在南海神狐海域广泛发育,它们为天然气水合物的形成提供了良好的流体运移通道。为了提高试采区内天然气水合物地震数据的成像精度,尤其是断层及断裂结构的成像精度,开展了一套专门针对天然气水合物的精... 底辟、高角度的断裂、滑塌等构造在南海神狐海域广泛发育,它们为天然气水合物的形成提供了良好的流体运移通道。为了提高试采区内天然气水合物地震数据的成像精度,尤其是断层及断裂结构的成像精度,开展了一套专门针对天然气水合物的精细速度模型构建方法,初始速度模型建立以CVI约束速度反演为基础,通过时间偏移域内剩余速度分析与拾取方法进行初始速度模型优化,采用基于层速度的弯曲射线叠前时间偏移来提高信噪比,在初始速度模型优化的基础之上,以剩余曲率法为基础的层析速度反演来完成深度域层速度的迭代与更新,最后通过叠前深度偏移实现试采区天然气水合物精细地震成像。通过对南海神狐海域试采区的实际应用结果表明:BSR的连续性更好;波组特征更加明显,同相轴连续性增强,利于解释人员进行层序划分;复杂构造成像清晰,有明显的强反射特征,底辟构造成像清晰;浅层小断层更加清楚,层间反射清晰,大断面归位合理,细节更清楚;能为新的成藏模式及现场钻井风险提示提供必要的数据依据。 展开更多

关键词 南海神狐海域试采区 天然气水合物 精细速度模型构建 CVI约束速度反演 层析速度反演

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压下南海神狐水合物区域海底沉积地层三轴力学性质初步测试 被引量：9

8

作者 关进安 卢静生 +2 位作者 梁德青 李栋梁 万丽华 《新能源进展》 2017年第1期40-46,共7页

为了解南海神狐海底含甲烷水合物沉积地层的工程地质和力学性质,使用钻取自当地的多孔沉积细砂,在可燃冰三轴原位力学测试平台上开展了当地环境下的含甲烷水合物沉积物试样的生成及随后的初步原位三轴力学测试。设计2℃和5℃两个环境,... 为了解南海神狐海底含甲烷水合物沉积地层的工程地质和力学性质,使用钻取自当地的多孔沉积细砂,在可燃冰三轴原位力学测试平台上开展了当地环境下的含甲烷水合物沉积物试样的生成及随后的初步原位三轴力学测试。设计2℃和5℃两个环境,设计围压为9 MPa^15 MPa,水合物含量为50%,测试结果表明试样轴向应力、轴差应力、弹性模量随围压变化表现基本相同,在12 MPa以前均随围压增大,在12 MPa^14 MPa间达到其峰值后下降;而应力–应变峰值不同,2℃时试样峰值强度展先降低然后再升高,而5℃时则为先升高然后再降低,相较而言在2℃时试样的变化比较平缓而在5℃时变化较大;同时2℃时试样的轴向应力、轴差应力和弹性模量比在5℃时更大,在2℃时和在15 MPa围压时该试样的应力/应变变化也比分别在5℃时和在10 MPa下大些,说明在高围压和低温度时含甲烷水合物沉积物力学强度更大。高压低温环境下含水合物沉积地层更可能展现出弹塑性力学特征。 展开更多

关键词 南海神狐海域 含水合物沉积物 三轴力学测试 围压 力学强度

在线阅读 下载PDF 职称材料

天然气水合物水平井降压开采多相渗流—传热—力学耦合数值模拟:方法和南海场地应用 被引量：11

9

作者 赵小龙 王增林 +7 位作者 赵益忠 左家强 李鹏 梁伟 王冰 陈雪 雷宏武 金光荣 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期138-149,共12页

为安全高效开采天然气水合物,研究开采过程中水合物储层的稳定性至关重要,THM耦合数值模拟能清晰认识水平井开采水合物过程中的力学响应规律,但由于模型常被简化为垂直于生产井的剖面来进行模拟,对真实地层变形空间的演化特征刻画不足... 为安全高效开采天然气水合物,研究开采过程中水合物储层的稳定性至关重要,THM耦合数值模拟能清晰认识水平井开采水合物过程中的力学响应规律,但由于模型常被简化为垂直于生产井的剖面来进行模拟,对真实地层变形空间的演化特征刻画不足。为此,基于水合物开采程序TOUGH+HYDRATE,引入对FLAC力学程序的交互接口,构建了适用于水平井大规模开采的多相渗流—传热—力学(THM)耦合模拟程序,并基于我国第二次水合物试采场地资料,在以水平井试采实际产气量约束THM耦合模型的基础上,研究了水平井中长期开发条件下的气水产出与地层变形规律。研究结果表明:(1)在7 MPa生产压力、300 m井长条件下,水平井开采1年的产气量可达1190×10^(4)m^(3),压降在游离气层中的影响范围较大,产气来源于游离气层和水合物层,水合物分解范围不大;(2)预测试采60天时的海底沉降约为0.16 m,开采1年后可达0.52 m。结论认为:(1)水平井开采水合物会引起较大范围的海底沉降,海底面呈线性持续下沉,空间上的沉降呈椭圆形分布;(2)水平井及其上方的变形(垂向位移)最大,是最易发生地层破坏的位置;(3)建议后期结合海底地形、峡谷展布、矿体空间厚度不均等特征,研究中长期开采下的海底变形和滑坡风险。 展开更多

关键词 天然气水合物 南海神狐海域 渗流—传热—力学多场耦合 降压开采 数值模拟 水平井 地层稳定性 第二次试采

在线阅读 下载PDF 职称材料

我国海域天然气水合物第二轮试采成功 被引量：9

10

《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期103-103,共1页

近日从自然资源部传出好消息:我国海域天然气水合物第二轮试采成功,并且创造了"产气总量"和"日均产气量"两项新的世界纪录,实现了从"探索性试采"向"试验性试采"的重大跨越。2017年,我国南海神... 近日从自然资源部传出好消息:我国海域天然气水合物第二轮试采成功,并且创造了"产气总量"和"日均产气量"两项新的世界纪录,实现了从"探索性试采"向"试验性试采"的重大跨越。2017年,我国南海神狐海域进行的天然气水合物首次试开采成功。2019年10月正式启动第二轮试采海上作业,于2020年2月17日试采点火成功,持续至3月18日完成预定目标任务。此次第二轮试采创造了"产气总量86.14万立方米、日均产气量2.87万立方米"两项新的世界纪录。同时,实现了从"探索性试采"向"试验性试采"的重大跨越。 展开更多

关键词 海上作业 天然气水合物 试开采 世界纪录 南海神狐海域 自然资源部 试采 产气量

在线阅读 下载PDF 职称材料

中国海域天然气水合物(可燃冰)第二轮试采取得圆满成功 被引量：5

11

作者 本刊编辑部(整理) 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期555-555,共1页

由中国地质调查局组织实施的南海神狐海域水合物第二轮试采(试验性试采)工作,从2019年10月正式启动,2020年2月17日试采点火,到3月18日结束实验,圆满完成任务,并打破多项世界纪录。一是在水深1225 m的南海神狐海域,创造了“产气总量、日... 由中国地质调查局组织实施的南海神狐海域水合物第二轮试采(试验性试采)工作,从2019年10月正式启动,2020年2月17日试采点火,到3月18日结束实验,圆满完成任务,并打破多项世界纪录。一是在水深1225 m的南海神狐海域,创造了“产气总量、日均产气量”两项世界纪录。本轮试采1个月产气总量86.14万m^3、日均产气量2.87万m^3,是第一轮60 d产气总量的2.8倍。 展开更多

关键词 可燃冰 世界纪录 水合物 南海神狐海域 中国地质调查局 产气量 试采 第二轮

在线阅读 下载PDF 职称材料

全球首次海洋天然气水合物固态流化试采工程参数优化设计 被引量：88

12

作者 周守为 赵金洲 +5 位作者 李清平 陈伟 周建良 魏纳 郭平 孙万通 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1-14,共14页

我国南海的天然气水合物(以下简称水合物)90%以上都属于非成岩矿体,常规方法难以开采。周守为院士创新性提出了高效开发该类水合物矿体的革命性技术之一——固态流化法,并在中国南海神狐海域依托国内自主知识产权的技术、装备和工艺等,... 我国南海的天然气水合物(以下简称水合物)90%以上都属于非成岩矿体,常规方法难以开采。周守为院士创新性提出了高效开发该类水合物矿体的革命性技术之一——固态流化法,并在中国南海神狐海域依托国内自主知识产权的技术、装备和工艺等,成功试采了该类水合物。在流化试采过程中,井底射流破碎水合物矿体至细小颗粒并随钻井液向上返出,含水合物固相颗粒在温度升高、压力降低至受施工参数影响的、区别于常规静态相平衡曲线的动态相平衡状态时发生分解,使得环空液固流动变为复杂气液固多相流动,井控安全要求极高,需要对施工参数优化设计。为此,基于目标区块工程地质特征并结合复杂井筒多相流动分析,对该工程参数进行优化设计,建立了复杂介质井筒多相流动、温度、压力以及水合物相平衡、分解理论模型和数值计算方法,通过数值仿真、软件仿真以及实验验证,对不同施工参数下的流化试采井筒多相流动进行了分析,形成了海洋天然气水合物流化试采现场工程参数优化设计方法及方案:井底射流流化井段直径不宜过大,应适当提高钻井液排量、密度、施加井口回压,以保证安全携岩和降低井控风险。该基础理论研究成果为现场施工以及试采产能的提升提供了重要技术保障。 展开更多

关键词 海洋 天然气水合物 非成岩 固态流化 试采 射流破碎 井筒多相流 工程参数 数值仿真 优化设计 中国 南海神狐海域

在线阅读 下载PDF 职称材料

自然资源部公布2017年中国主要矿产资源储量报告 被引量：6

13

作者 中国矿产资源报告(来源) 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1315-1316,共2页

截至2017年底,我国已发现矿产173种,其中天然气水合物为新发现矿种。煤炭、石油、天然气、锰矿、金矿、石墨等主要矿产查明资源储量增长,全国评审备案矿产资源储量报告较上年小幅增长,石油、天然气、锰、铅、锌、锂、石墨等矿产资源潜... 截至2017年底,我国已发现矿产173种,其中天然气水合物为新发现矿种。煤炭、石油、天然气、锰矿、金矿、石墨等主要矿产查明资源储量增长,全国评审备案矿产资源储量报告较上年小幅增长,石油、天然气、锰、铅、锌、锂、石墨等矿产资源潜力动态评价取得新进展。2017年11月15日,新发现矿种名称为天然气水合物。我国海域天然气水合物首次发现时间为2007年6月,产地为南海神狐海域;我国陆域天然气水合物首次发现时间为2008年11月,产地为青海祁连山。 展开更多

关键词 矿产资源潜力 储量报告 自然资源部 海域天然气水合物 中国 南海神狐海域 储量增长 动态评价

在线阅读 下载PDF 职称材料