孔隙水渗流通量对渗漏型天然气水合物影响的数值模拟

【摘要】：海底冷泉活动区不仅有天然气向海底的渗漏,同时还存在孔隙水的对流,并可能改变天然气水合物体系的温度和盐度,进而影响天然气水合物的成藏.利用建立的天然气水合物生成动力学模型和水合物脊南部高地实测的温度和盐度等条件,模拟了三种典型流体活动区(生物蛤区、细菌席区和冒气区)不同的流体通量条件下天然气水合物的成藏过程.其中生物蛤区孔隙水通量20kgm-2a-1,模拟表明孔隙水对流作用对体系的温度和盐度无影响或影响很小,由于天然气水合物生成作用,体系盐度升高显著(最高0.8mol kg-1),温度发生一定的升高,天然气水合物稳定带底界逐步升高到约70mbsf,水合物饱和度高.细菌席区孔隙水通量100～2500kg m-2a-1,孔隙水对流作用抑制了盐度升高,同时使体系温度升高显著,模拟的盐度为海水值或略高于海水值(0.65mol kg-1),同时天然气水合物稳定带底界显著上升到浅层50mbsf以上,甚至可达浅层3mbsf,天然气水合物饱和度较低.而在冒气区,孔隙水通量可达1010kg m-2a-1,经历9min渗漏,通道温度达到流体源区值,通道内无天然气水合物生成.因而,模拟结果表明孔隙水通量越高,孔隙水盐度越低,温度上升越显著,天然气水合物稳定带底界上移越显著,单位面积天然气水合物生成速率也越低,天然气水合物饱和度越小,天然气水合物资源量越小. 【作者单位】： 中国科学院边缘海地质重点实验室;中国科学院研究生院;中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室;
【关键词】： 海底冷泉 流体渗漏 温度 盐度 天然气水合物 数值模拟
【基金】：国家重点基础研究发展计划(编号:2009CB219508) 中国科学院知识创新工程重要方向(国际合作)项目(编号:KZCX2-YW-GJ03) 国家自然科学基金(批准号:91228206,40725011) 中国科学院广州地球化学研究所135项目(编号:Y234021001) 广东省重大科技专项(编号:2011A080403021)资助
【分类号】：P744.4
【正文快照】： 在全球海洋环境中广泛发育海底冷泉流体的渗漏活动[1~3].海底冷泉流体渗漏是指从深部地层(油气藏或储层)以游离态天然气和水为主的流体沿断层等通道向海底运移喷溢出海底,并进入上覆水体的活动,渗漏天然气在海底附近部分与孔隙水生成天然气水合物,部分被微生物氧化成CO2形成

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

冷泉流体沉积碳酸盐岩的地质地球化学特征    陈多福,陈先沛,陈光谦

海底天然气渗漏系统演化特征及对形成水合物的影响    陈多福,冯东,陈光谦,陈先沛,Lawrence M Cathles

新元古代晚期盖帽碳酸盐岩的成因与“雪球地球”的终结机制    冯东;陈多福;刘芊;

海洋天然气水合物的类型及特征    苏正;陈多福;

黔东北地区南华系大塘坡组冷泉碳酸盐岩及其意义    周琦;杜远生;王家生;彭加强;

天然气水合物体系动态演化研究(Ⅱ):海底滑坡    宋海斌

海底天然气渗漏的地球物理特征及识别方法    陈林;宋海斌;

南海西沙海槽的碳酸盐结壳及其对甲烷冷泉活动的指示意义    陈忠;黄奇瑜;颜文;陈木宏;陆钧;王淑红;

海底天然气渗漏系统微生物作用及冷泉碳酸盐岩的特征    冯东,陈多福,苏正,刘芊

中国边缘海典型海域沉积物早期成岩过程中硫的循环    蒲晓强

南海北部陆坡冷泉双壳化石地球化学研究    杨艳

南海北部九龙甲烷礁冷泉自生碳酸盐岩特征    郑丽

南海北部陆坡地区晚更新世深海冷泉双壳类动物群落及其生态环境的讨论    张茜

深海含碳流体原位探测装置原理模型的研究    蒋淑华

热水沉积作用的概念和几个岩石学标志    陈先沛,高计元,陈多福,董维全

贵州省松桃热水沉积锰矿的地质地球化学特征    陈多福,陈先沛

贵州瓮福磷矿中的硅化作用    陈多福,陈先沛

广西德保泥盆系硅岩的沉积特征和成因探讨    陈多福,陈先沛

广东云浮大降坪超大型黄铁矿矿床的热水沉积特征    陈多福,陈光谦,潘晶铭,马绍刚,董维权,高计元,陈先沛

南海北部东沙海域天然气水合物的初步研究    宋海斌,耿建华,WANG How-King,张文生,方银霞,郝天珧,江为为

青藏高原冻土带天然气水合物的形成条件与分布预测    陈多福,王茂春,夏斌

海底天然气水合物层界面反射AVO数值模拟    阮爱国;李家彪;初凤友;李湘云;

大厂锡矿床成因综合分析及成矿模式    韩发,R·W·哈钦森

热水沉积作用与成矿效应    陈多福,陈先沛,陈光谦,高计元,潘晶铭