国家自然科学基金(41376076)
- 作品数：9 被引量：65H指数：5
- 相关作者：刘丽华吴能友苏丕波梁金强付少英更多>>
- 相关机构：中国科学院广州海洋地质调查局国土资源部更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中国科学院国际合作局对外合作重点项目更多>>
- 相关领域：天文地球石油与天然气工程动力工程及工程热物理更多>>
- 神狐深水海域天然气水合物成藏的气源条件被引量：25
- 2014年
- 为深入分析南海北部神狐深水海域天然气水合物形成的气源控制因素,以神狐海域天然气水合物调查区为重点研究对象,在基础调查资料和相关钻探成果的综合研究基础上,全面探讨了神狐海域天然气水合物成藏的气源供给条件。研究结果表明:(1)神狐海域浅层400～1 200 m以内具备良好的适合微生物成因甲烷气体生成条件,生物气生气潜力巨大;(2)深部古近系文昌组湖相和恩平组煤系两套成熟烃源岩,亦以生气为主,能够提供一定数量的热解气补充之;(3)深部成熟热解气通过纵向断层或底辟通道垂向运移至浅层海底,在浅部与微生物气一起侧向运移至天然气水合物稳定域内形成混合型天然气水合物藏。
- 苏丕波梁金强沙志彬付少英
- 关键词：南海北部深水区生物气
- 南海北部深海浅层沉积物中甲烷生物地球化学过程数值模拟研究被引量：1
- 2016年
- 富甲烷浅层海相沉积物中的生物地球化学过程已引起了国内外学者的广泛关注。研究采用数值模拟的方法对"海洋四号区"浅层沉积物中甲烷生物地球化学过程进行定量研究。依据研究区域实际地质资料,使用Mathematica建立起一维反应运移稳态模型。模拟结果认为研究区深层沉积物内赋存有甲烷源,释放的甲烷气以气泡的形式运移至沉积物表层,并造成气泡淋滤现象。气泡淋滤使孔隙水中SO_4^(2-)等溶质浓度在海底以下0~2.8m的范围内保持不变。甲烷气泡在浓度梯度作用下向孔隙水中溶解,溶解通量为160mmol·m^(-2)·a^(-1),溶解甲烷在微生物作用下被SO_4^(2-)氧化,氧化速率为140mmol·m^(-2)·a^(-1)。甲烷通量与氧化速率均远小于水合物脊等甲烷渗漏活跃地区,SMTZ埋藏也相对较深,故推测甲烷源埋藏较深或规模较小,也有可能是良好的圈闭条件阻止了甲烷逸出。作为AOM过程的重要自生矿物,本地区碳酸盐和硫化物矿物沉淀速率都比较低(分别为35mmol·m^(-2)·a^(-1)和70mmol·m^(-2)·a^(-1)),且碳酸盐的沉淀受到了硫化物矿物的影响。
- 吴雪停刘丽华Matthias Haeckel吴能友
- 关键词：AOM数值模拟
- 天然气水合物油气系统模拟新技术方法与应用被引量：3
- 2018年
- 为弄清天然气水合物油气系统模拟的原理和实现过程及应用,系统分析了水合物油气系统发展历程和技术特色,总结了该技术在墨西哥湾、水合物脊、阿拉斯加北坡及中国天然气水合物研究中的应用。研究认为:天然气水合物油气系统模拟是在研究类似含油气系统中的生烃、排烃、运移、聚集和逸散模拟基础上,对地质模型网格和地质时代进行细化设置,达到对不同地质时期水合物的分布、热成因/生物成因甲烷气的运移、稳定带内水合物形成时期和资源量进行模拟的目的。系统的模拟可以证实含气流体的运移是天然气水合物聚集成藏的重要控制因素,可以预测天然气水合物稳定带的空间分布、地质演化,热成因气和生物成因气生成、运移、聚集并形成天然气水合物的过程,还可以定量计算水合物资源量。目前,中国对于该技术的应用还处于起步阶段,应该深入学习国外成功经验,大力推广,以提高中国天然气水合物理论研究及勘探开发水平。
- 丛晓荣张伟刘丽华刘丽华苏丕波于兴河
- 关键词：天然气水合物水合物稳定带流体运移资源评价
- 南海北部琼东南盆地天然气水合物成藏数值模拟被引量：13
- 2014年
- 为查明南海北部琼东南盆地生物成因和热成因天然气的资源潜力及其对天然气水合物成藏的贡献,根据琼东南海域天然气水合物调查区典型二维地震剖面,构建了该区的地质模型,并结合区域内岩性、地热和地球化学等参数对其进行了天然气水合物成藏的数值模拟。结果表明:琼东南盆地具备天然气水合物成藏的稳定域范围,稳定域厚度介于220~340m之间;生物气和热解气的资源潜力巨大,满足天然气水合物形成的气源条件;运移条件优越,有利于天然气水合物的聚集成藏。最后根据气体来源及其运移特征讨论了该区域天然气水合物成藏的地质模式。
- 苏丕波乔少华付少英梁金强苏明杨睿吴能友
- 关键词：天然气水合物琼东南盆地成藏模式生物气
- 南海神狐海域自生黄铁矿分布、形貌特征及其对甲烷渗漏的指示被引量：5
- 2017年
- 自生黄铁矿是渗漏甲烷发生甲烷厌氧氧化和硫酸盐还原作用的产物之一,是海底甲烷渗漏活动的有效示踪剂。南海神狐海域是我国天然气水合物研究的重点区域,对神狐海域柱状沉积物中自生黄铁矿含量、分布、形貌等特征进行研究,结果发现自生黄铁矿的含量随深度增加而递增,存在两个异常富集峰段:在第一个黄铁矿富集峰段,黄铁矿以长条状为主,外形较粗,微晶形态以草莓状黄铁矿为主,且粒径均一;在第二个峰段主要以细长的条状黄铁矿为主,由带外壳结构的草莓球颗粒组成,晶粒大小不一,存在二次生长现象。另外还发现胶黄铁矿与自生黄铁矿共生。这些特征反映神狐海域沉积物中存在多期次的甲烷渗漏事件,高通量的甲烷渗漏发生在较浅的层位,可能发生甲烷的有氧氧化而变成缺氧环境,有利于黄铁矿富集在第一个峰段;较低的甲烷渗漏发生在较深的层位,甲烷厌氧氧化和硫酸盐还原作用而形成大量的黄铁矿保存在第二个峰段。因此,神狐海域沉积物中自生黄铁矿的异常富集可以作为地质历史时期甲烷渗漏通量和期次的指示矿物之一。
- 张美陆红锋邬黛黛刘丽华吴能友
- 关键词：甲烷渗漏神狐海域
- 含天然气水合物沉积介质力学本构关系及数值模拟研究现状被引量：6
- 2017年
- 天然气水合物是一种储量巨大的潜在能源,主要蕴藏在海域或陆地冻土带的多孔介质中。研究含天然气水合物沉积介质的力学性质是评价含水合物沉积介质稳定性以及水合物开采安全的基础。本文系统总结了含水合物沉积介质力学本构模型和力学数值模拟研究现状,指出邓肯–张模型和临界状态模型的适用范围及局限性,认为建立参数物理意义明确且能相对全面地描述含水合物沉积介质力学性质的力学本构方程还有很多挑战。针对含水合物沉积介质力学性质研究,开展多物理场耦合数值模拟研究是主要的研究手段。目前,TOUGH+HYDRATE和FLAC3D的耦合以及颗粒流(PFC)应用较多,考虑水合物在地层的实际分解过程,应该对沉积介质力学性质在水合物连续分解过程中的变化规律及与其他物理场的耦合作用进行深入研究。
- 张峰刘丽华刘丽华吴能友吴起
- 关键词：天然气水合物力学性质本构模型数值模拟
- 海洋沉积物中早期成岩作用地球化学研究进展被引量：7
- 2015年
- 海洋沉积物中早期成岩作用过程以有机质降解为基础。按照反应自由能大小,有机质依次被O2、NO-3、Mn4+、Fe3+、SO2-4氧化,在产甲烷菌作用下发生产甲烷作用,形成大量生物成因甲烷,这是海洋沉积物中甲烷主要来源之一。甲烷气体在向上运移过程中既可在水合物稳定带中与水分子结合形成水合物,游离态和溶解甲烷也可以在硫酸盐还原菌和甲烷菌联合作用下发生甲烷厌氧氧化作用,并与沉积物中的Ca2+、Fe2+结合,形成碳酸盐岩和黄铁矿等自生矿物。这一系列过程埋藏了大量甲烷(碳),成为重要的碳汇。早期成岩作用的各种反应机制,特别是沉积环境因素的影响及其产生的阳离子同位素分馏仍是未来的重点研究方向。通过大量的文献调研,概括了早期成岩作用过程中有机质降解及甲烷厌氧氧化作用的反应机理,黄铁矿、碳酸盐岩等自生矿物的形成机理以及同位素分馏特征等地球化学研究进展,并提出了未来重点研究的方向的建议。
- 吴雪停刘丽华吴能友程家望
- 关键词：早期成岩作用自生矿物
- 珠江口盆地东部海域天然气水合物的成藏地质模式被引量：10
- 2014年
- 珠江口盆地东部海域是南海北部天然气水合物(以下简称水合物)资源最为丰富的区域之一,为明确该区水合物的成藏地质特征,针对两种不同地质构造单元(调查A区与B区)水合物的赋存特征,分别选取典型地震剖面,结合区域地质调查资料及岩石物性、地热和地球化学等参数分析,应用盆地模拟技术,研究了该区水合物的成藏地质模式。结果表明:①调查A区中深部断裂发育,气源岩热演化程度较低,热解气源有限,而浅部生物气气源条件充足,浅部先期形成的生物气与深部通过断裂垂向运移上来的热解气混合在一起,由盆地中心向盆地边缘侧向运聚至水合物稳定域,形成以生物气为主的混合气源水合物藏;②调查B区新生代厚度较薄,沉积物有限,所生成的生物气不足以聚集成藏,水合物藏主要为来自邻近凹陷区的深部热解气通过断裂运聚至水合物稳定域内成藏;③相对而言,调查A区气源更为充足,稳定域厚度更大,运移通道更好,是未来水合物勘探更为有利的区域。
- 苏丕波沙志彬常少英梁金强付少英
- 关键词：珠江口盆地天然气水合物盆地模拟BSR生物气
- 西南巴伦支海天然气水合物分布与富集成藏
- 2018年
- 西南巴伦支海是挪威北极圈的一部分,具备天然气水合物富集成藏的有利地质条件,且存在明显的天然气水合物识别标志。本文收集和整理了巴伦支海西南地区与天然气水合物相关的资料,发现BSR、空白反射带和浅部气体聚集异常反射等地球物理标志主要在Loppa高地西部和Hammerfest盆地西部广泛分布;麻坑、气烟囱、断裂及其他气体渗漏构造地质标志主要在Asterias复合断裂带附近和Hammerfest盆地西部密集分布。因此,西南巴伦支海天然气水合物的有利勘探目标区主要是Loppa高地西部和Hammerfest盆地西部。结合区域地质背景分析上述各种识别标志的平面分布特征,推断该区天然气水合物的富集成藏与有效的含气流体运移通道密切相关。
- 丛晓荣杨楚鹏杨楚鹏毛小平刘丽华刘丽华
- 关键词：天然气水合物
