天然气水合物是重要的新兴能源矿产,也是国家大力倡导开发利用的清洁能源。青海祁连山木里煤田天然气水合物发现之后,国内陆域天然气水合物勘查一直没有进一步的发现。大兴安岭北部是我国多年冻土发育的重要地区之一,内蒙古大西山煤田与青海木里煤田地质条件具有可类比性。基于本次天然气水合物探井的调查成果,以发现的浅层高烃类气体和水合物异常显示为线索,分析天然气水合物成藏的冻土条件、物源条件、疏导系统等地质因素。大西山煤田冻土厚度较大,底界可达70 m;烃源岩有机质丰度较高,以中等—较好的烃源岩为主;暗色泥岩有机质类型为Ⅱ2型和Ⅱ1型,煤和炭质泥岩有机质类型为Ⅲ型和Ⅱ2型;有机质成熟度较高,Ro0.57%~0.84%,Tmax431~447℃;断裂、微裂缝发育,具备有效的运移通道。大西山煤田具备天然气水合物的形成条件,天然气水合物含油气系统多类型天然气综合调查是该区下一步的勘查方向。
天然气水合物是重要的新兴能源矿产,也是国家大力倡导开发利用的清洁能源。青海祁连山木里煤田天然气水合物发现之后,国内陆域天然气水合物勘查一直没有进一步的发现。大兴安岭北部是我国多年冻土发育的重要地区之一,内蒙古大西山煤田与青海木里煤田地质条件具有可类比性。基于本次天然气水合物探井的调查成果,以发现的浅层高烃类气体和水合物异常显示为线索,分析天然气水合物成藏的冻土条件、物源条件、疏导系统等地质因素。大西山煤田冻土厚度较大,底界可达70 m;烃源岩有机质丰度较高,以中等—较好的烃源岩为主;暗色泥岩有机质类型为Ⅱ2型和Ⅱ1型,煤和炭质泥岩有机质类型为Ⅲ型和Ⅱ2型;有机质成熟度较高,Ro0.57%~0.84%,Tmax431~447℃;断裂、微裂缝发育,具备有效的运移通道。大西山煤田具备天然气水合物的形成条件,天然气水合物含油气系统多类型天然气综合调查是该区下一步的勘查方向。
天然气水合物是重要的新兴能源矿产,也是国家大力倡导开发利用的清洁能源。青海祁连山木里煤田天然气水合物发现之后,国内陆域天然气水合物勘查一直没有进一步的发现。大兴安岭北部是我国多年冻土发育的重要地区之一,内蒙古大西山煤田与青海木里煤田地质条件具有可类比性。基于本次天然气水合物探井的调查成果,以发现的浅层高烃类气体和水合物异常显示为线索,分析天然气水合物成藏的冻土条件、物源条件、疏导系统等地质因素。大西山煤田冻土厚度较大,底界可达70 m;烃源岩有机质丰度较高,以中等—较好的烃源岩为主;暗色泥岩有机质类型为Ⅱ2型和Ⅱ1型,煤和炭质泥岩有机质类型为Ⅲ型和Ⅱ2型;有机质成熟度较高,Ro0.57%~0.84%,Tmax431~447℃;断裂、微裂缝发育,具备有效的运移通道。大西山煤田具备天然气水合物的形成条件,天然气水合物含油气系统多类型天然气综合调查是该区下一步的勘查方向。
以青海木里天然气水合物成藏地区为研究对象,总结分析了现有木里地区永久冻土和天然气水合物的特点;基于青藏高原第四纪的气候调查相关证据和现有地质勘探资料,利用FLAC3D模拟计算永久冻土的形成过程,计算结果表明,现有的永久冻土可能形成于晚全新世新冰期(4 000~3 000至1 000 a BP),约经历170 a的降温后形成稳定的永久冻土层底部边界,深度为130 m,永久冻土层中的温度梯度为1.64℃/hm,计算结果与现场勘探结果相当吻合。此外,基于永久冻土层的形成过程、天然气水合物A/B类形成时的温压曲线及天然气水合物的成藏现状,分析木里地区天然气水合物分布相对分散的原因,一是由于地质构造的原因,烃类气体仅迁移至140 m深度左右,天然水合物在原地发生相变;也可能是烃类气体迁移至更浅层的地层中,但由于多年冻土的反复演化,浅层天然气水合物动态分解后以气态形式进入大气。相关成果可为木里地区天然气水合物的勘探和开采提供思路。
以青海木里天然气水合物成藏地区为研究对象,总结分析了现有木里地区永久冻土和天然气水合物的特点;基于青藏高原第四纪的气候调查相关证据和现有地质勘探资料,利用FLAC3D模拟计算永久冻土的形成过程,计算结果表明,现有的永久冻土可能形成于晚全新世新冰期(4 000~3 000至1 000 a BP),约经历170 a的降温后形成稳定的永久冻土层底部边界,深度为130 m,永久冻土层中的温度梯度为1.64℃/hm,计算结果与现场勘探结果相当吻合。此外,基于永久冻土层的形成过程、天然气水合物A/B类形成时的温压曲线及天然气水合物的成藏现状,分析木里地区天然气水合物分布相对分散的原因,一是由于地质构造的原因,烃类气体仅迁移至140 m深度左右,天然水合物在原地发生相变;也可能是烃类气体迁移至更浅层的地层中,但由于多年冻土的反复演化,浅层天然气水合物动态分解后以气态形式进入大气。相关成果可为木里地区天然气水合物的勘探和开采提供思路。
以青海木里天然气水合物成藏地区为研究对象,总结分析了现有木里地区永久冻土和天然气水合物的特点;基于青藏高原第四纪的气候调查相关证据和现有地质勘探资料,利用FLAC3D模拟计算永久冻土的形成过程,计算结果表明,现有的永久冻土可能形成于晚全新世新冰期(4 000~3 000至1 000 a BP),约经历170 a的降温后形成稳定的永久冻土层底部边界,深度为130 m,永久冻土层中的温度梯度为1.64℃/hm,计算结果与现场勘探结果相当吻合。此外,基于永久冻土层的形成过程、天然气水合物A/B类形成时的温压曲线及天然气水合物的成藏现状,分析木里地区天然气水合物分布相对分散的原因,一是由于地质构造的原因,烃类气体仅迁移至140 m深度左右,天然水合物在原地发生相变;也可能是烃类气体迁移至更浅层的地层中,但由于多年冻土的反复演化,浅层天然气水合物动态分解后以气态形式进入大气。相关成果可为木里地区天然气水合物的勘探和开采提供思路。
为了探讨青藏高原乌丽冻土区水合物试验孔未钻获天然气水合物的原因,对该区第一口天然气水合物试验孔的岩心样品和周边露头样品进行了测试,结果显示,该区烃源岩有机质丰度中等,有机质类型Ⅲ型,有机质已过成熟,有利于烃类气体的生成;然而,试验孔岩心顶空气测试结果却显示,天然气组分中98%为无机成因的二氧化碳(13 C-CO2,-4‰-6‰)。结合区域地质、温压场条件等综合分析认为,该区天然气水合物气源以无机成因的二氧化碳为主,有机成因的烃类气体为辅。但是,研究区构造活动强烈且一直持续至今、深大断裂发育等因素却不利于天然气(包括无机和有机)及其水合物的保存,这可能是试验孔未钻获水合物的主要原因。另外,二氧化碳特殊的升华现象以及取样技术的不完善则可能是试验孔未钻获水合物的次要原因。
为了探讨青藏高原祁连山和乌丽冻土区天然气水合物成藏条件的异同之处,对其温压场特征、大地构造位置、气源条件等进行了对比分析。结果显示:二者所具有的温压场条件均适合天然气水合物的形成,尤以乌丽冻土区最好;在大地构造位置、沉积地层、气源成因以及保存条件等方面二者却存在着较大的差别,祁连山冻土区构造活动较弱,天然气及天然气水合物的保存条件较好,而乌丽冻土区构造活动较强,持续时间更久,深大断裂更发育,不利于天然气及天然气水合物的保存;祁连山冻土区天然气水合物气源主要为有机成因的烃类气体,而乌丽冻土区钻井岩心和湖水中的气体主要为无机成因的CO2。构造活动与气源成因可能是影响祁连山和乌丽冻土区天然气水合物成藏的主要因素。
天然气水合物是一种绿色能源,具有广阔的开发利用前景。青藏高原多年冻土大面积分布,中新生代盆地数量众多,盆地内烃源岩发育,为天然气水合物的形成提供了良好的条件。主要从物质条件、环境条件、热力学条件、地质条件等方面来探讨青藏高原多年冻土区天然气水合物的成藏条件。分析认为青藏高原地层中丰富的有机质及其较高的成熟度是成藏的物质条件,低温、高压、冻土厚度大、地温梯度小等是保证其成藏的环境和热力学条件,大量的运移通道、较好的圈闭是其成藏的有利地质条件。预测了青藏高原多年冻土区天然气水合物有利的找矿前景区。
天然气水合物是一种绿色能源,具有广阔的开发利用前景。青藏高原多年冻土大面积分布,中新生代盆地数量众多,盆地内烃源岩发育,为天然气水合物的形成提供了良好的条件。主要从物质条件、环境条件、热力学条件、地质条件等方面来探讨青藏高原多年冻土区天然气水合物的成藏条件。分析认为青藏高原地层中丰富的有机质及其较高的成熟度是成藏的物质条件,低温、高压、冻土厚度大、地温梯度小等是保证其成藏的环境和热力学条件,大量的运移通道、较好的圈闭是其成藏的有利地质条件。预测了青藏高原多年冻土区天然气水合物有利的找矿前景区。