1.世界天然气储量最大的六个国家,中国上榜了吗?

2.中国在南海开发石油和天然气了么

3.南海天然气水合物成矿的温压条件

4.中国南海有多少能源

南海天然气价格最新行情_南海天然气价格最新行情查询

我国的海洋油气资源十分丰富。中国近海海域发育了一系列沉积盆地,总面积达近百万平方公里,具有丰富的含油气远景。这些沉积盆地自北向南包括:渤海盆地、北黄海盆地、南黄海盆地、东海盆地、冲绳海槽盆地、台西盆地、台西南盆地、台西南盆地、台东盆地、珠江口盆地、北部湾盆地、莺歌海——琼东南盆地、南海南部诸盆地等。中国海上油气勘探主要集中于渤海、黄海、东海及南海北部大陆架。

1966年联合国亚洲及远东经济委员会经过对包括钓鱼岛列岛在内的我国东部海底资源的勘察,得出的结论是,东海大陆架可能是世界上最丰富的油田之一,钓鱼岛附近水域可以成为“第二个中东”。据我国科学家1982年估计,钓鱼岛周围海域的石油储量约为30亿~70亿吨。还有资料反映,该海域海底石油储量约为800亿桶,超过100亿吨。

南海海域更是石油宝库。中国对南海勘探的海域面积仅有16万平方千米,发现的石油储量达52.2亿吨,南海油气资源可开发价值超过20亿万元人民币,在未来20年内只要开发30,每年可以为中国GDP增长贡献1~2个百分点。而有资料显示,仅在南海的曾母盆地、沙巴盆地、万安盆地的石油总储量就将近200亿吨,是世界上尚待开发的大型油藏,其中有一半以上的储量分布在应划归中国管辖的海域。经初步估计,整个南海的石油地质储量大致在230亿至300亿吨之间,约占中国总资源量的三分之一,属于世界四大海洋油气聚集中心之一,有“第二个波斯湾”之称。据中海油2003年年报显示,该公司在南海西部及南海东部的产区,截至2003年底的石油净探明储量为6.01亿桶,占中海油已探明储量的42.53。到目前为止,渤海湾地区已发现7个亿吨级油田,其中渤海中部的蓬莱19-3油田是迄今为止中国最大的海上油田,又是中国目前第二大整装油田,探明储量达6亿吨,仅次于大庆油田。至2010年,渤海海上油田的产量将达到5550万吨油当量,成为中国油气增长的主体。

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世界天然气储量最大的六个国家,中国上榜了吗?

5月18日,我国南海神狐海域天然气水合物试采实现连续7天19个小时的稳定产气,取得天然气水合物试开采的历史性突破,我国进行的首次天然气水合物试采宣告成功。

南海神狐海域天然气水合物试采工作由国土资源部中国地质调查局负责,在、的坚强领导下,在财政部、发展改革委和科技部等部委的大力支持下,在中国石油集团等单位的全力配合下,5月10日起,国土资源部中国地质调查局从我国南海神狐海域水深1266米海底以下203-277米的天然气水合物矿藏开采出天然气。

现场会上,有关领导宣读国土资源部部长、党组书记、国家土地总督察姜大明宣布我国南海神狐海域天然气水合物试采成功。中国地质调查局天然气水合物试采指挥部汇报了水合物试采有关进展。与会领导慰问了天然气水合物试采参研参试人员。

截至5月18日10时,累计产气超12万立方米,最高产量达3.5万立方米/天,平均日产1.6万方,其中甲烷含量最高达99.5%,圆满完成预定目标,实现了理论、技术和工程的重大创新。

中国在南海开发石油和天然气了么

NO.1 俄罗斯

俄罗斯是全球天然气资源强国,据英国石油公司2021年的报告显示,俄罗斯天然气储量达37万亿m3,占全球探明储量的28%,在世界能源强国中位居第一。

除了传统的油气产地,位于俄罗斯东西伯利亚中部的克拉斯诺雅斯科边疆区、南部的伊尔库茨克州以及位于俄远东地区的萨哈林岛也发现了巨大的天然气储量。自20世纪60年代起,俄罗斯便开始出口天然气,油气出口为俄罗斯经济复苏和发展做出了巨大贡献。

NO.2 伊朗

伊朗天然气储量排在世界第二位,经济以石油出口为主。根据BP数据,2020年底伊朗石油探明储量为1578亿桶,产量为460万桶/日,位居世界第4位,是除沙特外OPEC最大石油输出国。

2020年底,天然气探明储量为32万亿立方米,占世界总量的17.1%,居世界第2位,仅次于俄罗斯。伊朗控制着霍尔木兹海峡,作为波斯湾的唯一出海口,霍尔木兹海峡承担着全球近40%的石油供应,有世界油阀之称。

NO.3 卡塔尔

卡塔尔是一个位于亚洲西南部、阿拉伯湾西海岸中部的半岛国家,凭借石油、天然气的资源优势和较为优越的地理位置,已成为世界上最富有的国家之一。

卡塔尔在经济上取得巨大成就的同时,也在地区内积极发挥作用。2017年“断交危机”和2018年卡塔尔宣布于次年退出石油输出国组织便是周边国家和卡塔尔应对中东变局的重要回应。虽然卡塔尔受到“断交危机”的影响,但因其天然气产业的强势发展和开拓国际市场,使其在世界能源市场上发挥重要作用。

NO.4 土库曼斯坦

土库曼斯坦的国土上,有80%的面积都埋藏着珍贵的资源,而天然气的储量更是极度丰富,拥有多个世界上最大的天然气田,主要位于该国东南部的阿姆河盆地、南部的穆尔加布盆地和该国西部的南里海盆地,总储量达到25亿立方米仅仅居于伊朗,俄罗斯和卡塔尔三国之后,位居世界第四。

而著名的“地狱之门”,就是苏联时期,一处不慎被点燃的天然气井,这口直径达到70多米的气井,直到50多年后的今天,依然在熊熊燃烧

NO.5 美国

尽管美国天然气储量不是第一,但美国的天然气产量却是第一。由于页岩革命的爆发,美国已经超越俄罗斯,成为了世界第一大天然气产量国。在2015年,美国天然气年产量达到7673亿方,约占世界总天然气产量的22%。美国有50%以上的天然气产量都来自页岩气。

在2016年底,美国已经变成天然气净出口国,生产的天然气已多到用不完,而且价格便宜。在2020年,低价格导致许多运营商下调其探明储量估计,并缩减新井的开发计划。2021年更高的天然气价格将可能导致2021年更多的天然气探明储量。

NO.6 中国

我国天然气主要是分布在我国的中部和西部地区,分别占陆地资源39%到43.2%,陆地上62个地区的天然气储量为39.5万亿立方米。其中,78%集中在四川,还有陕甘宁地区,塔里木盆地和青海省,而10个海上盆地天然气的储量为8.14万立方米,占总量的21.4%。这些天然气储量,大多数集中在南海和东海海域。

在我国的天然气探明储量主要集中在及大盆地,依次为渤海湾、四川,还有松辽、准格尔、塔里木,还有渤海、鄂尔多斯中国占据着世界上最大的页岩气资源,但是目前只能开发出其中很小的一部分。因为页岩气本身已经很难开发,而在中国更难,中国的页岩气储量普遍埋藏较深,且多在山区。

南海天然气水合物成矿的温压条件

中国在南海有油田

南海东部油气田多为中外合作油田

西江24-3,30-2油田

西江24-3发现于1985年3月,西江30-2发现于1988年7月。1988年8月在合同区域15/22启动第一口探井之前,进一步对该区域进行了 146公里 的地质调查。第二块油田30-2的商业可行性在1990年被证实。

在对24-3和30-2油田进行了联合开发研究之后,1991年底这两块油田的整体开发计划(ODP)被提交到中国有关部门审批。ODP中估计开发成本为6亿美元,按计划在1994年11月投产24-3油田,然后30-2油田在1995年10月投产。24-3油田的原油可采储量为1.83亿桶,30-2油田的原油可采储量为2.54亿桶。1992年1月ODP获得批准。

这两块油田由菲利普斯石油国际公司亚洲部代表其合作者Pecten和中国海洋石油总公司(51%)进行作业。

中国南海有多少能源

一、南海的地热条件

南海的温度和热流数据主要有两类(Wang Jiyang等,1996):一类是海底探针数据(共225个),主要分布于陆坡和深海区;另一类是油气勘探井的钻孔数据(358个),主要分布于陆架区。热流测点主要集中在北部陆架(132个)、北部陆坡区(115个)和南部陆架区(102个),而在吕宋海槽(13个)、东部陆架区(30个)和西部陆架区(31个)等地区热流测点较少(表4-4)。这些数据主要包括测点位置、水深、海底温度、地温梯度、热流和热导率等。其中热流值的差异很大,从小于10mW/m2到大于190mW/m2均有。

对于这两种方法测得的热流数据,数值大小并没有明显的差异,只是海底探针数据更离散一些。对于地温梯度数据,海底探针测量结果明显高于钻孔测量结果,钻孔测量的地温梯度平均值为35mW/m2;而海底探针测量的地温梯度平均值为95mW/m2,比钻孔结果高一倍还多。这主要是由于钻孔数据多来自井底,随着深度的加大,沉积物压实作用越来越强,因此热导率值比较高,平均值为2.21W/(m·K);而探针数据多来自海底附近5m左右的沉积物,松散的沉积物热导率很低,平均值为0.85W/(m·K)。然而两种方法计算的热流值相对变化不大,导致探针测得的地温梯度明显高于钻孔测量结果。

表4-4 南海各构造区热流、温度数据统计表

(一)海底温度条件

南海的海底温度在大陆架地区为6~14℃左右,大陆坡地区的海底温度为2~6℃左右,中央海盆的海底温度为2℃左右。海水等深线与等温线趋势一致,等深线密集处,等温线也密集,其走向反映了大陆坡的走向。

图4-9 南海海底温度和水深关系图

南海的海水深度和海底温度具有一定的相关性(图4-9)。海底温度随着海水水深的增加而降低,当水深大于2800m时,海底温度趋于稳定(2.2℃);当水深小于2800m时,水深和海底温度在对数坐标系下呈线性相关,拟合的公式为:

我国海域天然气水合物地质-地球物理特征及前景

式中:D为水深;t为海底温度。

与世界上其他海域相比,南海的海底温度比印度大陆边缘的海底温度要低一些,比日本海域要高一些。例如,在水深为1000m时,我国南海的海底温度在5℃左右,而印度大陆边缘的海底温度在8℃左右(Rao,1999),日本Sagami湾的西部海底温度在3℃左右(Kinoshita等,1991)。

(二)南海热流特征

1.南海热流分布

南海海域的热流值变化较大,从小于10mW/m2到大于190mW/m2均有(何丽娟等,1998)。南海热流数据共597个(其中有14个位于陆上),海洋热流平均值为75.9mW/m2,分布在40~100mW/m2间的数据最多,有482个,小于40mW/m2的有26个,大于100mW/m2的有75个。南海热流值比中国大陆平均热流值〔(65.2±26)mW/m2〕高得多,可见,南海是一个具高热流背景的地区。

南海虽整体处于高热流背景,但不同地区仍有明显的差别。本次研究将南海分为9个区,即中央海盆、北部陆架区、北部陆坡区、西部陆架区、西部陆坡区、南部陆架区、南部陆坡区、东部岛架区和东部岛坡区(吕宋海槽),西部陆架区的测点主要集中在西南部。南海各构造区温度与热流等资料统计于表4-6。

南海中央海盆、西部陆架区和南部陆架区平均热流值很高,吕宋海槽平均热流值最低(表4-6,图4-10,图4-11)。

从热流分布图上可见(图4-11),高热流区位于万安滩、曾母暗沙盆地和中央海盆的西南部海域,热流值都在120mW/m2以上;南海的低热流区分布在吕宋海槽(小于40mW/m2)、西沙海槽附近(小于60mW/m2)和湄公盆地(小于50mW/m2)等几处,另外,台湾西南盆地和南沙等几个区域的热流值也均低于70mW/m2。

2.南海盆地地热特征的形成机理

南海盆地现今地热特征是盆地热演化的产物,而盆地的热演化史与其构造演化史密切相关。岩石圈拉张减薄是影响大地热流的重要构造事件之一,岩石圈热松弛时间约在62Ma,此后大地热流基本不再受影响。因此,南海大地热流分布主要与60Ma以来新生代构造运动有关。新生代南海经历了多期构造运动,但关于构造运动的期次和时间,尤其是中新世以来是否存在区域性构造活动,目前仍有异议。

何丽娟等(1998)在研究南海盆地地热特征中,采用多期构造热演化模式对南海的东、西地学断面进行了模拟,结果表明,中新世以来的构造运动是造成南海区域性高热流的主要因素。具体地说,南海地热特征主要与下述作用相关。

多期拉张综合作用 南海新生代经历的拉张作用分别发生在晚白垩世晚期(神狐运动,约65Ma)、早始新世(南海运动,约54Ma)、早渐新世(海底扩张,约36Ma)、中中新世(东沙运动,约15.2Ma)和上新世(流花运动,约5.2Ma)。由于已超过或接近岩石圈热松弛时间,早期拉张对现今地温场的影响基本消失。早渐新世的拉张程度很小,东地学断面拉张系数为1.02~1.21,西地学断面为1.04~1.26。尽管拉张量小,由岩石圈拉张减薄、软流圈拉张上涌造成的热异常也较小,但在经过约20Ma的演化至东沙运动发生时,热异常并未消失,尤其在海盆区,温度场仍未稳定,对后期的热演化史还有一定影响。中中新世的拉张程度很大(东地学断面拉张系数为1.09~1.65,西地学断面为1.05~2.15),且此期演化时间较短(距上新世拉张仅10Ma),因大幅度拉张引起的热作用强烈影响着地温场,并继续影响着后期(上新世)拉张演化。因此,南海现今热状态是在多期拉张综合作用下形成的。

图4-10 南海各构造区热流值

图4-11 南海热流分布图

上新世拉张的重要作用 由于岩石圈较薄和温度场尚未稳定,南海在上新世再次拉张,成为影响现今热流的重要热事件。该期拉张程度较大(东地学断面拉张系数为1.06~1.76,西地学断面为1.04~1.90),演化时间很短,现今地温场仍受其影响,处于非稳态分布。因此,在影响现今地表热流的多期拉张中,最后一期的作用至关重要。

拉张的非均匀程度 从总体来看,南海经受的拉张程度很大,但在时间和空间上的分布都极不均匀。从时间上看,早期拉张量相对较小,后期拉张量相对较大;在空间分布上,陆缘与海盆以及不同陆缘的拉张量均不同。在高热流背景下,南海局部热流分布的非均匀性是由拉张的非均匀性所造成的。从南海北部陆缘到海盆,拉张程度呈逐渐递增趋势。东地学断面,在新生代经历了多期拉张,其总拉张系数北部陆缘为1.21,向南递增,至中央海盆达3.45;西地学断面,北部陆缘的总拉张系数为1.20,向南递增,至海盆区(西北海盆)达5.15。由于东、西地学断面未经过南缘,故无法直接同北缘及海盆区对比,但地壳厚度可反映其总体的拉张程度。南海南缘地壳厚度在10~20km之间,比北缘地壳(15~30km)薄得多,表明南缘地壳活动性相对强烈且拉张程度大,尤其是西缘西部的地壳很薄,但新生代沉积很厚。如曾母暗沙盆地,自晚始新世以来沉积厚达12km(且上新世以来沉积较厚),表明近期拉张强烈,这从磁异常和地幔对流资料均已清晰反映出来。南海热流分布特征与其经受的新生代多期拉张、尤其近期的拉张密切相关。

东部俯冲消减作用 南海东缘马尼拉海沟和吕宋海槽附近的海域,在新生代经历的构造运动显著有别于其他地区。新生代南海海盆洋壳在此俯冲消减,该区成为典型的俯冲带低热流区。

因此,从热历史的角度讲,南海目前处于拉张后期的沉降期,热流逐渐降低,将更有利于天然气水合物的保存。

总之,南海热流数值差异很大,在总体较高的热背景下,吕宋海槽、西沙海槽附近、湄公盆地和台湾西南盆地几个地区热流较低,这几个地区可能是有利的水合物成藏远景区。从热历史的角度讲,南海目前处于拉张后期的沉降期,热流逐渐降低,因此将更有利于天然气水合物的保存。南海的海底温度在水深小于2800m时,温度与水深呈正相关关系,水浅则海底温度高,水深则海底温度低。

二、南海天然气水合物稳定带

(一)天然气水合物稳定带的计算方法

1.原理

天然气水合物稳定带是由地温梯度确立的深度-温度关系曲线和水合物相边界曲线共同确定的水合物稳定带底界和海底之间的区域(图4-5)。水合物稳定带底界和海底之间的距离即是水合物稳定带的厚度。同时,对于不同天然气成分和孔隙水盐度条件下的水合物,只要具备了各自相边界曲线的表达方程和温度-深度方程,就可以计算各种情况下天然气水合物稳定带的厚度了。

但是,并不是在任何水深条件下,天然气水合物在海底都可以形成并保持稳定。这时,还需要确定海底的温度、压力和深度条件,并结合水合物相平衡条件来判断水合物在海底的稳定性。这样确定出的水深条件,反映在平面图上,即是水合物稳定带在平面上的分布。

2.公式的确立

由于天然气的组成多种多样,南海的各个地区天然气的组成也会有很大差异,沉积物中孔隙水的盐度在各个地区也会不同(表4-5),况且目前南海没有详细的资料。因此,在计算天然气水合物稳定带过程中,选取了以下4种情况作为代表:①海水环境(孔隙水盐度为35‰),天然气中只含有甲烷一种成分(简称组成1);②纯水环境,天然气为纯甲烷(简称组成2);③海水环境,天然气中含90%甲烷,7%乙烷和3%丙烷(简称组成3);④纯水环境,天然气中含90%甲烷,7%乙烷和3%丙烷(简称组成4)。由表4-5可见,含水沉积物在0~35‰纯水和标准的海水盐度条件下基本是两种极端的情况。

表4-5 部分发现水合物地区孔隙水盐度特征

对于第一种隋况——海水环境甲烷水合物,在计算水合物稳定带底界深度时,所采用的方法与Rao(1999)计算印度大陆边缘水合物稳定带厚度的方法类似。如采用Miles(1995)提出的海水中甲烷稳定边界曲线方程

我国海域天然气水合物地质-地球物理特征及前景

式中:a=1.559474×10-1;b=4.8275×10-2;c=-2.78083×10-3;d=1.5922×10-4;p是压力(MPa);t是温度(℃)。海底温度(t0)和地温梯度所确定的温度-深度函数为

我国海域天然气水合物地质-地球物理特征及前景

式中:tz(℃)是沉积物深度(D=Z0+Z,海底以下深度,单位为m,Z0为水深(m)处的温度;GL为地温梯度。压力p(MPa)与深度D(m)的关系为

我国海域天然气水合物地质-地球物理特征及前景

式中:C1=(5.92+5.25sin2(Lat))×10-3,Lat为纬度;C2=2.21×10-6。将(2)式转化为Z的函数并代入(3)式得

我国海域天然气水合物地质-地球物理特征及前景

公式(4)是单位沉积物中静水压力与温度的关系,可以在一个算法中找到式(4)与式(1)的同解。将海底温度(t0)、地温梯度(Gt)和海水深度(Z0)代入(1)式和(4)式联立的方程并求解,选取其中的正实数解作为t的值。将t代入公式(2),求出Z的值,即水合物稳定带的厚度(海底以下的深度)。

对于组成2、组成3和组成4几种情况,这里利用Sloan的水合物相平衡程序计算了相应的水合物形成温-压条件,并拟合出各自的相边界曲线方程,各方程如下:纯水环境纯甲烷水合物方程式为

我国海域天然气水合物地质-地球物理特征及前景

海水环境含90%甲烷,7%乙烷和3%丙烷的混合气体水合物方程式为

我国海域天然气水合物地质-地球物理特征及前景

纯水环境含90%甲烷,7%乙烷和3%丙烷的混合气体水合物方程式为

我国海域天然气水合物地质-地球物理特征及前景

对于任一情况的温度-深度方程为

我国海域天然气水合物地质-地球物理特征及前景

式中:t0为海底温度;Z0为水深;Gt为地温梯度。

分别联立方程(5)和(8),(6)和(8),(7)和(8),就可以求出相应的水合物稳定带底界的温度值,将其温度值代入公式(8),即可求出水合物稳定带厚度。

(二)南海天然气水合物稳定带的分布

1.地温梯度的校正

前已述及,地温梯度在很大程度上影响天然气水合物稳定带的厚度,南海的地温梯度数据主要有两种来源,一是来自油田的钻孔数据,二是来自海底热流探针数据,二者数值差别很大。

本次研究采用的是探针数据,并对其进行了校正。程本合利用流体包裹体计算了南海莺琼盆地和珠江口盆地的地温梯度与深度的关系,(图4-12,图4-13)。可见,地温梯度随深度的增加而降低,而天然气水合物位于沉积层上部,厚度通常小于1000m,因此,地温梯度一般比较大。在计算天然气水合物稳定带厚度时,采用热流探针方法测得的地温梯度会比采用钻孔测量的地温梯度数据更准确一些。

图4-12 莺琼盆地利用流体包裹体计算的地温梯度与深度关系

图4-13 珠江口盆地珠三坳陷利用流体包裹体计算的地温梯度与深度关系

但是,即使在浅层,地温梯度随深度变化也还是有变化的,这里针对ODP184航次的热导率资料进行了分析(表4-6)。由ODP184航次的地温梯度数据可见,地温梯度随深度的增加多是下降的,但在500m深度以内,下降幅度不是很大。这里将南海用来计算天然气水合物稳定带厚度的地温梯度按降低90%来计算水合物稳定带厚度。

2.天然气水合物在海底的稳定性

为了确定天然气水合物在海底的稳定性,确定水合物稳定带在平面上的分布范围。这里利用水合物形成的温度-压力边界条件,利用前面拟合出的南海水深和海底温度关系曲线与相应的水合物的相边界曲线进行对比(图4-14),求出其交汇点,交点处的水深代表了水合物在海底能够形成和保持稳定的最小水深,也指示了水合物在平面上的分布范围。由图4-14可见,对于纯甲烷水合物,在海水环境交点处水深约550m,在纯水环境交点处水深约500m;对于天然气组成为90%甲烷,7%乙烷和3%丙烷的水合物,在海水环境交点处水深约为310m,在纯水环境交点处水深约280m。这表明,天然气中重烃含量越高,盐度越低,水合物在海底越容易保持稳定,在平面上水合物稳定带的分布范围也就越大。

表4-6 南海ODP184航次热导率及地温梯度分析

图4-14 不同天然气组成和孔隙水盐度的水合物在海底的稳定性

3.天然气水合物稳定带的厚度

利用上述计算天然气水合物稳定带厚度的方法,根据南海热流测点的地温梯度(已校正)、海底温度、水深和纬度等资料(包括ODP184航次的资料)计算各测点处水合物稳定带的厚度见图4-15。在缺少热流测点区域,补充了一些发现BSR地区(主要是西沙海槽和台湾西南地区)的资料,以便更好地反映水合物稳定带的分布。由图4-15可见,随着重烃含量的增加,盐度的降低,水合物稳定带越来越厚。其中,纯水、纯甲烷计算的水合物稳定带厚度比海水、纯甲烷情况下平均厚约34m,水合物稳定带厚度平均增加了17%;海水、天然气组成为90%甲烷,7%乙烷,3%丙烷计算的水合物稳定带厚度比海水、纯甲烷情况下平均厚56m,水合物稳定带厚度平均增加了29%;纯水、天然气组成为90%甲烷,7%乙烷,3%丙烷计算的水合物稳定带厚度比海水、纯甲烷情况下平均厚72m,水合物稳定带厚度平均增加了38%。

图4-15 不同组成和孔隙水盐度下南海天然气水合物稳定带厚度

将计算出的水合物稳定带厚度值以及一些BSR深度值(主要是西沙海槽和台湾西南地区)绘成平面图(图4-16,图4-17,图4-18,图4-19),这些图表示了水合物稳定带的厚度,也代表了水合物稳定带底界的深度。图中的外边界分别相当于550m、500m、310m和280m的等水深线,这表明:随着天然气中重烃气含量的增加和孔隙水盐度的降低,水合物稳定带在平面上的分布范围越来越大,水合物稳定带的厚度也越来越大。对比图4-16和图4-17,以及图4-18和图4-19,可以发现,单纯的孔隙水盐度的变化对水合物稳定带分布范围影响不大(相当于500~550m和280~310m水深之间海域),同样对水合物稳定带厚度的影响也不是太大。对比图4-16和图4-18,以及图4-17和图4-19,可以发现,气体成分的变化对水合物稳定带影响很大,不仅水合物稳定带的分布范围变化很大(相当于550~310m和500~270m水深之间海域),而且水合物稳定带的厚度有很大增加,以图4-16和图4-18为例,图4-16上250m的水合物稳定带等厚线与图4-18上300m的水合物稳定带等厚线范围相当。可见,孔隙水盐度对水合物稳定带的影响没有气体成分的影响大,但二者均不会改变水合物稳定带的分布范围。

从图4-16,图4-17,图4-18和图4-19上均可见,水合物稳定带厚度较大的几个地区是:西沙海槽、东沙地区、台湾西南盆地、吕宋海槽以及南沙地区,这几个地区的水合物稳定带厚度均超过200m。以图4-16海水环境甲烷水合物稳定带为例,经初步估算,在南海海域,水合物稳定带厚度超过300m的区域约有6×104km2,超过200m厚的区域约有54×104km2。对比水合物稳定带厚度图和南海热流分布图(图4-11),可以发现,水合物稳定带厚的区域与热流值低的区域基本吻合,这也说明,从温度-压力条件来讲,低热流分布区是水合物分布的有利地区。

图4-16 南海天然气水合物稳定带分布图

与世界上一些其他海域相比,南海的地温梯度比较高,印度陆缘海域的地温梯度在46℃/km左右(Rao,1999);在美国布莱克海岭地区,ODP164航次的994站位、995站位和997站位的地温梯度分别为36.4℃/km、33.5℃/km和36.8℃/km。因此,总体来说,计算出的南海天然气水合物稳定带深度相对要浅。

图4-17 南海天然气水合物稳定带分布图

(三)结果讨论

1.水合物稳定带与热流的关系

根据上述天然气水合物稳定带计算结果,以海水环境甲烷水合物稳定带的计算结果为例来进行统计分析。可以发现,南海热流与水合物稳定带厚度具有一定的负相关关系(图4-20)。Towonend(1997)利用BSR资料推测了新西兰Hikurangi地区的热流值,因为通常认为BSR相当于水合物稳定带底界,从Townend的结果也可以看出热流与水合物稳定带具负相关关系(图4-21)。

图4-18 南海天然气水合物稳定带分布图

天然气水合物稳定带厚度之所以与热流有一定的负相关关系,主要是由于热流是地温梯度与热导率的乘积,而地温梯度在很大程度上决定了水合物稳定带的厚度(图4-22);对于热导率来讲,随着热导率的增加,水合物稳定带厚度有一定降低,但幅度很小(图4-23)。

前已述及,众多发现水合物的地区都位于低热流区,而且在低热流区天然气水合物稳定带都比较厚。由此可见,热流值可作为天然气水合物有利靶区的一项指标。

图4-19 南海天然气水合物稳定带分布图

2.天然气水合物稳定带与水深的关系

这里对南海计算的甲烷水合物稳定带厚度与海水深度的关系进行了分析(图4-24)。由图4-24可见,水合物稳定带厚度与水深的关系可以分为两种情况:①当水深小于2000m时,水合物稳定带的厚度随水深的增加而增加;②水深大于2000m时,水合物稳定带的厚度随水深变化不大。为解释这种差异,这里对小于2000m的数据进行了分析(图4-25)。由图4-25可见,这一深度段的地温梯度数据与水深关系不明显,但是海底温度与水深呈明显的负相关关系,这说明在2000m之内,水合物稳定带的厚度明显受海底温度的控制。

图4-20 南海水合物稳定带厚度与热流

图4-21 Hikurangi地区BSR深度与热流

图4-22 水合物稳定带厚度与地温梯度

图4-23 水合物稳定带厚度与热导率

图4-24 南海水合物稳定带厚度与海水深度的关系

图4-25 南海2000m水深以内水深与地温梯度和海底温度的关系

因此可以说,天然气水合物稳定带的厚度随水深增加而增加,但到了一定的水深范围,水合物稳定带厚度变化不大,这是由于水深超过一定范围,海底温度趋于稳定,地温梯度与水深没有直接关系,而压力(水深)对水合物稳定带厚度的影响又较小所致。

因此,无论对于天然气水合物,还是其下部可能蕴藏的油气资源,从勘探和开发角度讲,水深小于2000m的地区要比更深的水域更可行一些。从海底稳定性和气候角度考虑,这一水深范围也是极其敏感的区域,因为这一区域沉积物相对于深水区要厚,且多位于陆坡区,海底温度的微小改变或是由于地震的触发,都可能引起海底滑坡,并可能造成天然气水合物的大量分解。

小结

1)在分析全球水合物分布区热场特征的基础上,对南海地热背景进行了总结,指出低热流区是水合物分布的有利地区,含水合物的沉积物具有低热导率和低岩心温度的特点,可作为天然气水合物存在的地热判识标志。

2)结合水合物相平衡研究,计算了不同气体成分和盐度条件下水合物形成的温-压参数,对水合物稳定带研究具有参考价值。

3)根据南海地热场特征,探讨了水合物稳定带的分布及其厚度变化,指出西沙海槽等5个区域为天然气水合物的有利分布区。

4)采用有限元方法模拟计算了南海西沙海槽XS-4测线(SP926-2206)地温场变化及天然气水合物稳定带的分布,并与BSR进行了对比。

5)在分析海平面变迁、碳氧同位素与构造热演化资料的基础上,对6Ma以来西沙海槽天然气水合物稳定带的厚度变化进行了计算,研究了该区天然气水合物稳定带的演化历史。

那先说说“可燃冰”吧。

可燃冰:新型洁净资源

可燃冰是近20年来在海洋和冻土带发现的新型洁净资源,是天然气和水在一定的温度、压力条件下相互作用所形成的固体,可以作为传统化石原料如石油、碳的代替品。而且,可燃冰储量巨大,据估算,全球天然气水合物中蕴藏的天然气总量约为1.8~2.1×1016m3,相当于全球已探明传统化石燃料总碳量的两倍。

天然气水合物存在于海底或陆地冻土带内,是由天然气与水在高压低温条件下结晶形成的固态笼状化合物。纯净的天然气水合物呈白色,形似冰雪,可以像固体酒精一样直接被点燃,因此,又被形象地称为“可燃冰”,是公认的人类21世纪可接替利用的新型洁净能源。1立方米天然气水合物可以释放出164立方米的天然气。

历时9年,累计投入5亿元,中国从南海北部成功钻获了天然气水合物实物样品“可燃冰”,成为继美国、日本、印度之后第四个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家。 (2007)

据初步预测,中国南海北部陆坡天然气水合物远景资源量达上百亿吨油当量。

所以算上未探明的石油储量,天然气储量,中国南海能源储量还是相当的多的。