青岛海洋科学与技术国家室-海洋矿产资源评价与探测
珠江口盆地阳江东凹始新统的源汇过程:碎屑锆石定年及物源示踪

珠江口盆地阳江东凹始新统的源汇过程:碎屑锆石定年及物源示踪杜晓东,彭光荣,吴 静,蔡国富,汪晓萌,索艳慧,周 洁Tracing source-to-sink process of the Eocene in the Eastern Yangjiang Sag, Pearl River Mouth Basin: Evidence from detrital zircon spectrumDU Xiaodong, PENG Guangrong, WU Jing, CAI Guofu, WANG Xiaomeng, SUO Yanhui, and ZHOU Jie在线阅读 View online: https:///10.16562/ki.0256-1492.2021071301您可能感兴趣的其他文章Articles you may be interested in北康盆地基底卷入断层特征及其对南海南部构造演化的启示Features of the basement-involved faults in the Beikang Basin and their implications for the tectonic evolution of the southern South China Sea海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(4): 116关注微信公众号,获得更多资讯信息DOI: 10.16562/ki.0256-1492.2021071301珠江口盆地阳江东凹始新统的源汇过程:碎屑锆石定年及物源示踪杜晓东1,彭光荣1,吴静1,蔡国富1,汪晓萌1,索艳慧2,3,周洁2,31. 中海石油(中国)有限公司深圳分公司南海东部石油研究院,深圳 5180542. 深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心海底科学与探测技术教育部重点实验室,中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛 2661003. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,青岛 266237摘要:阳江东凹为近年来珠江口盆地取得重要勘探突破的凹陷。
22242832_辽东铀成矿带连山关地区韧性剪切带与铀成矿作用

1000 0569/2020/036(08) 2571 88ActaPetrologicaSinica 岩石学报doi:10 18654/1000 0569/2020 08 17辽东铀成矿带连山关地区韧性剪切带与铀成矿作用 吴迪1,2 刘永江3,4 李伟民1 常瑞虹1WUDi1,2,LIUYongJiang3,4 ,LIWeiMin1andCHANGRuiHong11 吉林大学地球科学学院,长春 1300612 中核北方铀业有限公司,葫芦岛 1250003 深海圈层与地球系统前沿科学中心,海底科学与探测技术教育部重点实验室,中国海洋大学海洋高等研究院和海洋地球科学学院,青岛2661004 青岛海洋科学与技术国家实验室,海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,青岛 2661001 CollegeofEarthSciences,JilinUniversity,Changchun130061,China2 NorthUraniumCo ,LtdCNNC,Huludao125000,China3 FrontiersScienceCenterforDeepOceanMultispheresandEarthSystem,MOEKeyLabofSubmarineGeosciencesandProspectingTechniques,CollegeofMarineGeosciences,OceanUniversityofChina,Qingdao266100,China4 LaboratoryforMarineMineralResources,QingdaoNationalLaboratoryforMarineScienceandTechnology,Qingdao266100,China2020 04 11收稿,2020 07 03改回WuD,LiuYJ,LiWMandChangRH 2020 DuctileshearzoneanduraniummineralizationintheLianshanguanareaofeasternLiaoninguraniummetallogenicbelt ActaPetrologicaSinica,36(8):2571-2588,doi:10 18654/1000 0569/2020 08 17Abstract TheLianshanguanareaislocatedintheeasternLiaoninguraniummetallogenicbeltwhichbelongstotheuraniummetallogeneticprovinceoftheNorthChinaCraton Thepreviouslydiscovereduraniumdeposits(orpoints)arealldevelopedneartheLianshanguanductileshearzone TakingtheductileshearzonearoundtheLianshanguangraniticplutonastheresearchobject,wecarriedoutacombinationstudyofmacroscopicfieldinvestigationandmicroscopicindoorstudytodiscussthekinematicandgeometricstructuraldeformationmechanismoftheductileshearzoneanditsrelationshipwithuraniumdeposits TheresultsshowthattheductileshearzonedevelopedaroundtheLianshanguangraniticplutonisrelatedtothenearSNcompressionalstructuraldeformation,resultinginthedextralductileshearzoneinthesouthmarginoftheLianshanguangraniticpluton Thestrainischaracterizedbyflattenedstrain,whichbelongstothegeneralcompressionplanestrainrange TheKvalueofFlinnindexisbetween0 19and0 69,indicatingthattherockisS/SLtypetectonite Theuraniumorebodiesinthestudyareaareallconcealedblindorebodies,whichmainlyoccursinthecoreofanticlinefoldformedbydextralductileshearalongthecontactzonebetweentheLianshanguangraniticplutonandtheLiaoheGroup,andarecloselyrelatedtoNEEtrendingfaults ThecomprehensiveanalysisshowsthattheNWWtrendingductileshearzoneinthesouthernmarginoftheLianshanguangraniticplutonisafirst orderorecontrollingstructure,whichisthechannelofhydrothermalmigrationofuraniumdepositsinthearea,whilethelateNEEtrendingfaultsattheedgeoftheshearzonearethestoragespacefortheuraniumdeposits Meanwhile,theuraniummaybederivedfromArcheanweatheringcrustandmigratedandenrichedunderthecomprehensivefactorsoflarge scaleductileshear(providinghydrothermalmigrationpathway)andbasicrocksintrusion(providingheatsourceandreducingagent)migrationandenrichmentmineralizationKeywords Ductileshearzone;Tectonicdeformation;Uraniummineralization;Lianshanguanarea;NorthChinaCraton本文受国家重点研发计划(2016YFC0600108 02)、国家自然科学基金项目(41230206、41672185、41772212、41872215)、青岛市创新领军人才计划(19 3 2 19 zhc)和泰山学者计划(ts20190918)联合资助.第一作者简介:吴迪,男,1987年生,博士生,高级工程师,从事铀矿地质勘查与研究,E mail:wudi.1114@163.com通讯作者:刘永江,男,1964年生,教授,博导,从事大地构造学、构造年代学和大陆流变学研究,E mail:liuyongjiang@ouc.edu.cn摘 要 连山关地区位于华北克拉通北缘铀成矿省辽东铀成矿带,已知铀矿床(点)均发育在韧性剪切带附近。
20702234_元素的地球化学性质与关键金属成矿:前言

1000 0569/2020/036(01) 0001 04ActaPetrologicaSinica 岩石学报doi:10 18654/1000 0569/2020 01 01元素的地球化学性质与关键金属成矿:前言孙卫东1,2,3,4 李聪颖1,2,4SUNWeiDong1,2,3,4andLICongYing1,2,41 中国科学院海洋研究所,深海研究中心,青岛 2660712 青岛海洋科学与技术试点国家实验室,海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,青岛 2662373 中国科学院大学,北京 1000494 中国科学院海洋大科学研究中心,青岛 2660711 CenterofDeepSeaResearch,InstituteofOceanology,ChineseAcademyofSciences,Qingdao266071,China2 LaboratoryforMarineMineralResources,PilotNationalLaboratoryforMarineScienceandTechnology(Qingdao),Qingdao266237,China3 UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China4 CenterforOceanMega Science,ChineseAcademyofSciences,Qingdao266071,China2019 11 01收稿,2019 11 20改回SunWDandLiCY 2020 Thegeochemicalbehaviorandmineralizationofcriticalmetals ActaPetrologicaSinica,36(1):1-4,doi:10 18654/1000 0569/2020 01 01 本专辑重点从元素地球化学性质入手,结合地质过程和区域地质及一些具体矿床实例的研究,探讨关键金属的成矿规律。
深海多金属结核中战略性关键金属的分布及其控制因素

深海多金属结核中战略性关键金属的分布及其控制因素黄威;姜学钧;崔汝勇;路晶芳;侯方辉;李攀峰;宋维宇;徐翠玲;刘李伟;孙军【期刊名称】《海洋地质与第四纪地质》【年(卷),期】2024(44)3【摘要】深海多金属结核富集经济发展和人民生活亟需的战略性关键金属,资源潜力巨大。
通过对前人研究工作的系统性归纳总结,揭示不同类型、不同环境多金属结核内主要分布于锰氧化物中的Co、Cu、Li、Mn、Mo、Ni、Tl,以及主要分布在铁羟基氧化物内的REY、Te、Ti的含量,赋存状态,迁移演化过程及富集机制。
表面吸附作用首先驱动这些战略性关键金属富集进入多金属结核,其中Mo、Ni、REY 和Ti仅通过吸附作用就能实现高度富集。
随后Ce、Co和Tl发生的氧化反应,以及Co、Cu、Li、Ni和Te通过晶格进入的方式继续增强这些金属在结核内的富集程度。
当结核被沉积物埋藏且周边环境由氧化向次氧化转变后,发生的大规模矿物相变会导致结核富集Co而强烈亏损Ni、REY、Mo和Li。
结核最终处于还原环境时,其矿物晶体格架会彻底崩塌和溃散,推测仅有部分铁氧化物组分会残留下来。
未来亚微米尺度和原位高精度的实验研究工作,将提升对于这些金属,尤其是诸如Te、Tl 等低含量金属在结核内分布、富集过程和控制因素的深刻理解,助力深海金属矿产资源勘查和选冶利用。
【总页数】10页(P173-182)【作者】黄威;姜学钧;崔汝勇;路晶芳;侯方辉;李攀峰;宋维宇;徐翠玲;刘李伟;孙军【作者单位】中国地质调查局青岛海洋地质研究所;青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室【正文语种】中文【中图分类】P736.4【相关文献】1.大洋多金属结核和深海沉积物标准物质中铂族元素的中子活化分析2.深海沉积物及多金属结核中微量元素的光谱测定3.“深海多金属结核和富钴结壳采掘与输运关键技术及装备”--扬矿泵管系统实验室试验顺利通过第三方验证4.深海多金属结核开采系统中的计算机系统5.中太平洋海盆多金属结核分布及其与CC区中国多金属结核开辟区多金属结核特征对比因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
国土资源科技创新平台建设实施方案

国土资源科技创新平台建设实施方案为贯彻落实全国国土资源系统科技创新大会精神,加快推进“三深一土”国土资源科技创新战略,根据《国土资源“十三五”科技创新发展规划》和《国土资源部关于加快推进科技创新的若干意见》有关要求,结合贯彻落实《国家科技创新基地优化整合方案》,制定本实施方案。
一、总体要求国土资源科技创新平台/基地是全面落实全国国土资源系统科技创新大会精神的重要抓手,是实施“三深一土”国土资源科技创新战略的重要支撑,是提升国土资源科技创新能力和水平的重要载体。
“十二五”期间,国土资源科技创新平台建设工作取得了长足进步,基本建成国土资源创新平台体系。
建设运行国土资源部重点实验室60家,野外科学观测研究基地84家,基本覆盖了土地科学与国土资源综合管理、基础地质与勘查技术、矿产资源与综合利用、地质环境与地质灾害等国土资源几大领域。
创新平台聚集了一批优秀的国土资源科技创新人才,集中了大量的国土资源先进仪器设备,形成了一流的科技创新硬件条件,承担了重要的国家科技创新任务,产出了一批有分量的研究成果,成为国土资源科技创新的主力军,在支撑、引领国土资源行业发展方面发挥了重要作用。
同时,也存在创新平台布局结构不合理、运行机制和保障措施不完善等问题,尤其在创建国家级科技创新平台上还没有取得实质性突破。
“十三五”期间,将重点围绕实施“三深一土”科技创新战略,着力做好国土资源科技创新平台统筹规划、系统布局,进一步完善体制机制,打造科技创新要素聚集的高地,形成定位清晰、运行高效、开放共享、动态调整、协同发展的国土资源科技创新平台体系,促进国土资源科技创新能力提质升级。
建设目标:----着力创建国家级科技创新平台。
按照国家规划布局精心谋划筹建国家实验室,集中优势资源,瞄准国家级平台建设标准,积极争取国家重点实验室、国家技术创新平台建设等有新突破。
着力建实建强已有国家级科技创新平台,大力推动优势领域国际科技合作基地、野外科学观测研究基地进入国家级基地,推动国土资源科技创新水平的提升跨越。
高邮凹陷深凹带戴南组古生物特征及环境意义

Formation in Deep Sag of Gaoyou Sag
YUAN Jing1,2*, XIAO Yunfeng1,2, DONG Daotao1,2, XIONG Guangqin3, QIU Yongfeng3
高邮凹陷深凹带戴南组古生物特征及环境意义
袁 静1,2 *,肖运凤1,2,董道涛1,2,熊光勤3,仇永峰3
1. 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东 青岛 266580 2. 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东 青岛 266071
3. 中国石化江苏油田分公司,江苏 扬州 225012
西南石油大学学报(自然科学版)
2018 年 2 月 第 40 卷 第 1 期 Journal of Southwest Petroleum University(Science & Technology Edition)
Vol. 40 No. 1 Feb. 2018
DOI: 10.11885/j.issn.1674 5086.2016.06.29.02 文章编号:1674 5086(2018)01 0011 11 中图分类号:TE122 文献标志码:A
摘 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ:充分利用岩芯和古生物分析资料,结合沉积相研究成果,对高邮凹陷深凹带戴南组一段 二段 5 亚段的介形 虫和轮藻化石及其沉积环境的关系进行系统研究。识别出介形虫 70 个属种,统计显示以金星介科分子为主,其次是 玻璃介科分子,还有少量胡花介科分子,其化石组合的垂向变化反映了戴南期湖泊水体从半咸水 −→ 淡水 微咸水 −→ 半咸水 −→ 淡水的旋回性变化。发现轮藻化石 76 个属种,主要有常州厚球轮藻、强壮冠轮藻、长柱形钝头轮藻、小 球状轮藻等,其中以戴一段一亚段最为繁盛,表明当时较为稳定的半咸水 淡水沉积环境。介形虫化石组合和轮藻化 石的垂向分布和演化与沉积环境、沉积相变迁和分布具有密切关系。介形虫组合以淡水 微咸水环境中的属种占优 势,且轮藻勃发时,反映陆源碎屑物质供给充足,沉积相以加积型或进积型三角洲和扇三角洲为主;当介形虫组合以半 咸水环境中的属种占优势时,表明陆源碎屑物质供给较弱,沉积相以退积型三角洲和扇三角洲为主。 关键词:高邮凹陷;戴南组;古生物特征;古水体;沉积环境
gii型气枪常见技术问题及解决方法

了法国 Sercel公司的 GⅡ 型 气 枪,笔 者 结 合 该 船 在我国各海域 GⅡ 枪 的 工 作 情 况,总 结 了 在 这 一 时期 气 枪 出 现 的 气 枪 点 火、漏 气、自 激、注 油 等 技 术 问 题 ,并 介 绍 了 解 决 方 法 。
中 图 分 类 号 :P631.4+6;P736 文 献 标 识 码 :A DOI:10.16028/j.1009-2722.2019.09013
0 引言
随着气枪技术 的 发 展,目 前 海 洋 地 震 物 探 船 主要采用气枪震源进行海洋石油天然气等资源的 勘探,比较常用的气枪主要 有 美 国 Bolt公 司 生 产 的 BOLT 枪、美国ION 公司生产的SLEEVE 枪、 法国sercel公司 生产 的 G 系 列气 枪 3 种,其 基 本 结 构 均 由 枪 体 、梭 阀 、电 磁 阀 、检 波 器 4 部 分 组 成 。 尽管 气 枪 震 源 具 有 结 构 简 单、维 修 方 便、寿 命 高、 可靠 性 强、同 步 性 好、频 带 宽 及 高 环 保 性 的 特 点, 但由于气枪震源 的 大 部 分 设 备 在 水 下 工 作,需 要 承受巨大的气枪激发时气泡冲击带来的震动和水 下拖曳,导致 其 设 备 故 障 率 较 高。 常 见 故 障 为 气 枪漏 气、同 步 性 差、气 枪 不 点 火、气 枪 没 有 检 波 器 信 号 等 问题 。 [1-3]
1 工作原理
GII枪 主 要 有 150/250/380/520in3 4 种 容 积,其容积均 可 通 过 加 装 减 容 块 实 现。 其 工 作 原 理与 Sercel公司的 G 型气枪一 致,即 高 压 气 进 入 气枪后,充满返回气室及点 火 气 室(图 1、2),当 电 磁 阀 收到 点 火 信号 后,触 发 气 室 开 始 充 满 气 打 破
冲绳海槽中南部不同环境表层沉积物质来源
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DOI: 10.16562/ki.0256-1492.2020082001冲绳海槽中南部不同环境表层沉积物质来源邹亮1,2,窦衍光1,2,陈晓辉1,2,胡邦琦1,2,林曦11. 国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室,中国地质调查局青岛海洋地质研究所,青岛 2660712. 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,青岛 266071摘要:对冲绳海槽中南部3种不同沉积环境(东海外陆架、东海陆坡和冲绳海槽)表层沉积物进行了稀土等元素地球化学分析,结果显示,冲绳海槽和陆坡表层沉积物具有与台湾物质来源类似的稀土元素配分模式,La/Sm-Gd/Yb 散点图也显示海槽和陆坡沉积物主要分布在台湾物源端元区,表明冲绳海槽中南部海槽和陆坡表层沉积物主要来源于台湾,而外陆架沉积物明显的重稀土亏损与大陆河流(特别是长江、黄河)沉积物来源较为一致。
为进一步判断外陆架表层沉积物来源,对外陆架沉积物重矿物进行分析鉴定,结果显示,外陆架沉积物重矿物以普通角闪石-绿帘石-石榴石-赤褐铁矿为组合特征,与长江沉积物重矿物组成特征类似,其明显缺乏台湾河流来源的典型重矿物锆石、黄河来源典型重矿物云母、浙闽沿岸来源典型重矿物磁铁矿,说明台湾、黄河和浙闽沿岸并非研究区外陆架表层沉积物主要物源。
根据以往测年等研究成果,研究区外陆架沉积物年代较老,应为古长江物质经东海现代环流体系不断改造而成。
关键词:物质来源;稀土元素;重矿物;表层沉积物;冲绳海槽中图分类号:P736.21 文献标识码:AProvenance analysis for surface sediments in different depositional environments of the middle-south Okinawa TroughZOU Liang 1,2, DOU Yanguang 1,2, CHEN Xiaohui 1,2, HU Bangqi 1,2, LIN Xi 11. Key Laboratory of Marine Hydrocarbon Resources and Environmental Geology, Ministry of Natural Resources, China Geology Survey, Qingdao Institute of Marine Geology, Qingdao 266071,China2. Laboratory for Marine Mineral Resources, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao 266071, ChinaAbstract: In this paper, surface sediments taken from three different depositional environments, i.e. the outer continental shelf, slope, and trough, of the middle-south Okinawa Trough were analyzed for rare earth elements (REE). The results suggest that the REE distribution patterns of the surface sediments from the continental slope and the Okinawa Trough are quite similar to those from Taiwan. The discrimination plot of La/Sm-Gd/Yb also shows that the surface sediments from continental slope and the Okinawa Trough are mainly located in the diagram close to the provenance end of Taiwan, further supporting the conclusion that the surface sediments of the continental slope and the Okinawa Trough are doubtlessly sourced from Taiwan. The obvious loss of heavy REE in the sediments of the outer continental shelf is consistent with the source of continental river sediments. In order to recognize the source of surface sediments in the outer shelf sedimentary area, the heavy mineral compositions of these sediments were analyzed. The results show that the heavy mineral assemblages of the outer continental shelf sediments are mainly composed of common hornblende, epidote, garnet, limonite, similar to the source composition of the Changjiang river. The outer continental shelf sediments are lack of zircon, mica, and magnetite, typical heavy minerals found in Taiwan, Huanghe river, and Minjiang river sediments respectively, which suggests that Taiwan, Yellow River, and the coast of Zhejiang and Fujian are not the main contributors to the outer continental shelf sediments. According to the results of previous dating data, the sediments of the outer shelf are relatively old, suggesting that the outer shelf sediments should be formed by the rework of the palaeo-Changjiang river materials by the modern circulation system of the East China Sea.Key words: provenance; rare earth elements; heavy minerals; surface sediments; Okinawa Trough资助项目:中国地质调查局地质调查项目“1:25万锦西、日照和霞浦县等图幅海洋区域地质调查”(DD20160139);国家自然科学基金项目“晚第四纪以来冲绳海槽中深层水源区演变的沉积记录及其古气候意义”(41776077),“菲律宾海盆底层水体性质对中更新世气候转型的响应机制”(41976192)作者简介:邹亮(1981—),男,博士,高级工程师,主要从事海洋地质与地球化学研究,E-mail :******************收稿日期:2020-08-20;改回日期:2020-12-15. 文凤英编辑ISSN 0256-1492海 洋 地 质 与 第 四 纪 地 质第 41 卷 第 1 期CN 37-1117/PMARINE GEOLOGY & QUATERNARY GEOLOGYVol.41, No.1冲绳海槽是一个具有过渡性地壳特征的大陆边缘盆地,西侧与宽广的东海外陆架相连,之间有东海陆坡作为东海陆架与冲绳海槽的折转带;东侧为琉球岛弧,将冲绳海槽与太平洋分隔。
MCA框架下Shearlet和DCT字典组合地震数据重建
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MCA框架下Shearlet和DCT字典组合地震数据重建张凯; 张医奎; 李振春; 田鑫; 欧阳义; 陈军屹【期刊名称】《《石油地球物理勘探》》【年(卷),期】2019(054)005【总页数】10页(P1005-1013,1056)【关键词】形态分量分析; Shearlet变换; 离散余弦变换; 地震数据重建; 压缩感知【作者】张凯; 张医奎; 李振春; 田鑫; 欧阳义; 陈军屹【作者单位】中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580; 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】P6310 引言在地震勘探数据采集中,受施工现场各种条件、因素的限制,往往会出现缺道或坏道,难以获取高质量的完整数据。
而原始数据的完整性是后续处理和解释的基础,因此对缺失地震数据的插值重建,也成为地震数据处理的关键技术之一。
常用的地震数据重建方法包括基于波动方程、基于预测滤波和基于数学变换等三类。
这些方法都受Nyquist采样定理限制,采样频率至少为信号频率的两倍,否则无法将信号从采集样本中完整地恢复。
近年来压缩感知理论[1-2]的提出为地震数据重建方法提供了新思路。
它基于信号的稀疏性,在一定条件下,通过最优化求解方式从不满足采样定理的信号中高概率地恢复出完整信号。
压缩感知理论的一个重要前提是信号的稀疏性。
由于地震数据通常不是稀疏的,因此如何找到合适稀疏字典,使信号在该字典下的系数是稀疏的,即能稀疏表示信号,就显得尤为重要[3]。
现今已有多种数学变换被用于地震数据重建,如Fourier变换[4]、Curvelet变换[5]、Wavelet变换[6-7]、Dreamlet变换[8]、Shearlet变换[9-10]、Contourlet变换[11]、Dreamlet变换[12]、UDWT变换[13]、DDTF变换[14]等。
由于地震数据通常由不同类型元素组成,单一变换难以充分、有效地进行表达,因此形态分量分析(Morphological component analysis,MCA)方法[15]应运而生。
天水地区陇山群斜长角闪岩的年代学及其地质意义

第40卷 第2期2021年5月 世 界 地 质GLOBALGEOLOGYVol 40 No 2May2021 文章编号:1004—5589(2021)02—0298—09天水地区陇山群斜长角闪岩的年代学及其地质意义贾明辉1,2,曹花花1,2,李三忠1,2,王学斌31 深海圈层与地球系统前沿科学中心和海底科学与探测技术教育部重点实验室,中国海洋大学海洋高等研究院 和海洋地球科学学院,山东青岛266100;2 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东青岛266100;3 日照市应急管理局,山东日照276800摘要:为限定北祁连构造带古老基底组成的形成时代和构造属性,笔者对天水地区陇山群中的斜长角闪岩进行了LA ICP MS锆石U Pb年代学研究。
斜长角闪岩中的锆石均呈自形 半自形,内部结构清晰,发育有典型岩浆成因的振荡生长环带,结合较高的Th/U比值,表明锆石的岩浆成因特征。
测年结果显示:斜长角闪岩的加权平均年龄为(444±2)Ma,是陇山群中首次获得的早志留世火山岩的年龄。
结合区域地质资料,认为北祁连构造带陇山群应解体为古元古代—新元古代古老结晶基底岩系和早古生代变质火山沉积岩系两套地质体。
关键词:天水地区;陇山群;斜长角闪岩;年代学;地质意义中图分类号:P597 文献标识码:A 开放科学(资源服务)标识码(OSID):doi:10 3969/j issn 1004 5589 2021 02 007收稿日期:2021 03 30;改回日期:2021 04 09基金项目:山东省自然科学基金项目(ZR201911100169)、青岛海洋科学与技术国家实验室开放基金项目(MMRKF201802)和中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室开放课题基金项目(SGPT 2019F 04)联合资助。
通讯作者:曹花花(1986—),女,副教授,主要从事火成岩岩石学研究。
海洋浅表层天然气水合物资源评价

第36卷第9期Vol 36 No 9ISSN 1009-2722海洋地质前沿CN37-1475/PMarine Geology Frontiers 孙运宝,蔡 峰,李 清,等•海洋浅表层天然气水合物资源评价[J ].海洋地质前沿,2020, 36(9):87-93.海洋浅表层天然气水合物资源评价孙运宝",蔡 峰",李 清%闫桂京I,梁 杰气董 刚I,骆 迪[李 昂I,王星星I,钟伟杰'(1自然资源部天然气水合物重点实验室.中国地质调查局青岛海洋地质研究所,青岛266071; 2青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,青岛266071; 3山东省煤田地质规划勘察研究院,济南250104)摘要:浅表层天然气水合物具有埋藏浅、厚度大、纯度高等特点、现有的评价方法多针对于具有明显BSR 反射特征的中深层天然气水合物,而对浅表层天然气水合物的相关研究鲜有 发表。
本研究通过对国内外浅表层水合物发育区广泛调研,以浅表层水合物的形成机理为基础,探究水合物资源评价方法的选择;以水合物空间展布规律为参考,明确评价范围界定条件;以综合指示特征为参考,分析评价参数的选取依据。
并在此基础上,与中深层天然气水合物 进行对比,提出浅表层天然气水合物资源刻度区选取及解剖的初步建议,引出评价中存在的问题,梳理出浅表层天然气水合物的资源评价方法的关键问题。
关键词:浅表层天然气水合物;刻度区;资源评价;数值模拟中图分类号:P744;P61 &13文献标识码:A DOI : 10.16028/j. 1009-2722.2020.0610引言海洋浅表层天然气水合物是指低温、高压、高甲烷通量条件下形成的,分布于海底100 m 以浅 (可岀露海底),主要由渗漏系统形成的天然气水合物矿藏,具有分布集中、埋藏浅、饱和度高(40%〜100%)等特点3)。
目前,在黑海、里海、挪威海、地中海、加的斯湾、日本海、南海海槽、鄂霍次克海及 我国海域均已发现浅表层天然气水合物®⑶。
基于水下自主航行器(AUV)的神狐峡谷谷底块体搬运沉积特征及其对深水峡谷物质输运过程的指示

DOI: 10.16562/ki.0256-1492.2020110301基于水下自主航行器(AUV )的神狐峡谷谷底块体搬运沉积特征及其对深水峡谷物质输运过程的指示刘铮1,陈端新2,3,4,5,朱友生6,张广旭2,5,7,董冬冬2,3,51. 中海石油(中国)有限公司深圳分公司,深圳 5180542. 中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室,青岛 2660613. 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室,青岛 2660714. 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州),广州 5114585. 中国科学院海洋大科学研究中心,青岛 2660716. 中海油田服务股份有限公司,天津 3004597. 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,青岛 266061摘要:海底峡谷是陆源物质向深海运移的重要通道。
对于远离陆地的海底峡谷,通常认为浊流是物质搬运的主要营力。
受限于探测精度和复杂作业环境影响,使用常规地球物理资料对深水海底峡谷尤其是对谷底沉积体的形态和结构特征的刻画不够精细。
基于水下自主航行器(AUV, Autonomous Underwater Vehicle )采集的高分辨率多波束、旁扫声呐和浅地层剖面资料,对神狐峡谷群中的一条峡谷的谷底表面及部分浅部地层的沉积特征进行了分析。
结果表明,峡谷谷底浅部地层并不像它平滑的表面那么简单,而是由大量内部杂乱弱反射、厚度在8.4 m 及以下的块体搬运沉积体组成。
峡谷中下游块体搬运沉积体大都沿峡谷走向整体呈条带状展布,不是直接来源于相邻的峡谷脊部。
研究认为在特定沉积环境下(例如高海平面时期),陆坡限定性峡谷谷底的块体搬运沉积过程的重复进行是峡谷谷底物质输运的重要途径,与浊流共同雕刻了峡谷的地形地貌。
基于AUV 的地球物理探测技术将是研究海底浅表层沉积过程和保障海底工程施工的重要手段。
关键词:海底峡谷;物质输运;水下自主航行器(AUV );块体搬运沉积;神狐峡谷群中图分类号:P736.21 文献标识码:AGeophysical studies of mass transport deposits on the slope canyon floor with high-resolution autonomous underwater vehicle (AUV) in the Shenhu area and its implications for sediment transportationLIU Zheng 1, CHEN Duanxin 2,3,4,5, ZHU Yousheng 6, ZHANG Guangxu 2,5,7, DONG Dongdong 2,3,51. Shenzhen Branch of CNOOC, Shenzhen 518054, China2. Key Laboratory of Marine Geology and Environment, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266061, China3. Laboratory for Marine Geology, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao 266071, China4. Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory (Guangzhou), Guangzhou 511458, China5. Center for Ocean Mega-Science, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China6. China Oilfield Services Limited, Tianjin 300459, China7. Laboratory for Marine Mineral Resources, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao 266061, ChinaAbstract: Submarine canyons are important pathways for terrestrial sediment moving to the deep water far away from the land, and turbidity current is considered as the primary agent. Detailed sedimentary features of the canyon floor are not clear so far due to the low resolution of conventional geophysical data and complicated operating setting in deep water. Here, in this program, high-resolution autonomous underwater vehicle (AUV) based multi-beam bathymetry data, side-scan sonar data and chirp sub-bottom profiles are jointly used to map the floor of a canyon and image its shallow strata in the Shenhu area. The canyon floor looks quite flat. However, the underlying shallow strata are composed of widespread mass transport deposits (MTDs) which are a little less than 8.4 meters with weak and chaotic acoustic reflections. They are资助项目:国家自然科学基金面上项目“基于三维地震资料和底边界层潜标观测的珠江迁移峡谷的沉积过程研究”(41776068);南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项“南海北部海底滑坡形成机制及其与天然气水合物的关系”(GML2019ZD0104)作者简介:刘铮(1979—),男,工程师,主要从事地球物理综合研究工作,E-mail :*******************.cn通讯作者:陈端新(1984—),男,博士,副研究员,主要从事深水沉积过程和流体活动研究,E-mail :*********************.cn 收稿日期:2020-11-03;改回日期:2020-12-28. 蔡秋蓉编辑ISSN 0256-1492海 洋 地 质 与 第 四 纪 地 质第 41 卷 第 2 期CN 37-1117/PMARINE GEOLOGY & QUATERNARY GEOLOGYVol.41, No.2distributed along the canyon floor in an elongated shape and show little direct links with adjacent steep canyon ridges at the middle and lower segments of the canyon. Thus, we suggest the repeated mass wasting downslope on the canyon floor is an effective mechanism for sediment transportation in addition to turbidity currents. The AUV based geophysical exploration is a efficient tool for further studies of marine sedimentation and seabed installation under deep water.Key words: submarine canyon; sediment transportation; autonomous underwater vehicle (AUV); mass transport deposits (MTDs); canyon groups in the Shenhu area海底峡谷通常发育在陆架陆坡区,是陆源物质向深海运移的重要通道[1]。
新几内亚-所罗门弧俯冲体系动力过程:板块起始俯冲的制约

DOI: 10.16562/ki.0256-1492.2019062801新几内亚-所罗门弧俯冲体系动力过程:板块起始俯冲的制约宫伟1,姜效典1,2,邢军辉1,2,李德勇1,2,徐冲11. 中国海洋大学海洋地球科学学院,海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛 2661002. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,青岛 266237摘要:新几内亚-所罗门弧(PN-SL )位于印度-澳大利亚板块与太平洋板块汇聚边界、新特提斯构造域东端。
晚白垩世以来,逐渐演化形成复杂的沟-弧-盆-台、俯冲时序完整的俯冲构造体系。
受多期次、多类型板块俯冲起始作用的制约,PN-SL 俯冲体系深部结构呈现出明显的空间差异性:板块俯冲深度由>500 km 减小至不足100 km ,板块俯冲角度则由>70°减小至30°。
俯冲体系东侧毗邻的翁通爪哇海台作为世界上最大的海台,其显著的“凸起”构造以及低密度结构,重新塑造了PN-SL 俯冲体系的构造格局,但不同于低密度结构俯冲诱发海沟位置后移、俯冲极性反转二元经典模式,弧后所罗门海盆发生反向俯冲的同时,中新世以来呈现出NW 向、NE 向和SW 向的多向俯冲过程。
这意味着翁通爪哇海台与PN-SL 俯冲体系汇聚形变过程并非仅依据板块密度变化来简单解释,需要考虑其复杂的构造环境和诸多的构造要素。
特别是作为岩石圈强度的重要影响因子—俯冲体系流体活动,导致岩石圈强度减弱、熔点降低的同时,伴随板块俯冲向地球深部运移,促使板片脱水并与地幔楔发生水化交代作用,进而改变壳幔物质组成及流变学性质,诱发地幔楔部分熔融和岛弧岩浆活动,是理解板块俯冲构造动力的关键切入点。
关键词:新几内亚-所罗门弧;翁通爪哇海台;俯冲构造动力;密度;流体中图分类号:P736.1 文献标识码:ASubduction dynamics of the New-Guinea-Solomon arc system: Constraints from the subduction initiation of the plateGONG Wei 1, JIANG Xiaodian 1,2, XING Junhui 1,2, LI Deyong 1,2, XU Chong 11. Key Lab of Submarine Geosciences and Prospecting Techniques, Ministry of Education, College of Marine Geosciences, Ocean University of China,Qingdao 266100, China2. Laboratory for Marine Mineral Resources, Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao), Qingdao 266237, ChinaAbstract: A complicated subduction system, the New-Guinea-Solomon arc (PN-SL), exists in the convergent boundary between the Indo-Australian and Pacific plates at the eastern end of the Neo-Tethyan tectonic domain. Since late Cretaceous, the PN-SL system has gradually become a complex trench-arc-basin-oceanic plateau system suffered various stages of subduction. Constrained by the multi-stages and multi-types of plate subduction initiation, the deep structure of the PN-SL subduction system varies dramatically in space. Among the subduction zones within the PN-SL subduction system, the extension depth of the subducting plate changes from over 500 km to nearly 100 km and the dip angle of the plate decreases from over 70° to 30°. The Ontong Java Plateau, the largest oceanic plateau in the world, is located in the east of the PN-SL subduction system. Owing to the large crustal bulge and associated low-density structure, the tectonic framework of the PN-SL subduction system is reconstructed. Driven by the subduction of the Ontong Java Plateau, the Solomon Sea back-arc basin has subducted beneath the Pacific ocean towards northwest, northeast and southwest directions since Miocene, sharply contrasted with the classical binary model of the subduction polarity reversal and transference or trench jump induced by the subduction of the buoyant lithosphere. This indicates that the convergent deformation process between the Ontong Java Plateau and the PN-SL subduction system cannot just be interpreted as the change in plate density. Complex tectonic environment and various tectonic elements must be considered in the studies on the subduction and资助项目:国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目“基于流体地球物理表征的新几内亚-所罗门弧俯冲起始动力学机制”(91858215);国家自然科学基金青年科学基金项目“翁通爪哇海台俯冲在新几内亚-所罗门弧体系中所罗门海盆的构造记录”(41906048)作者简介:宫伟(1990—),男,博士,讲师,主要从事海洋地质学和构造地质学研究,E-mail :21120411040@ 通讯作者:姜效典,博士,教授,主要从事构造地质与地球物理研究,E-mail :xdjiang@ 收稿日期:2019-06-28;改回日期:2019-07-21. 周立君编辑ISSN 0256-1492海 洋 地 质 与 第 四 纪 地 质第 39 卷 第 5 期CN 37-1117/PMARINE GEOLOGY & QUATERNARY GEOLOGYVol.39, No.5convergent deformation of the oceanic plateau. In particular, as an important influence factor of the strength of the lithosphere, the fluid activity of the subduction system, which may induce the strength weakening and decrease in the melting point of the lithosphere, must be carefully considered. Moreover, the fluid may be transported into the deep part of the Earth together with the subduction of plate and make contributions to the dehydration of plate and the hydro-metasomatism within the mantle wedge, which changes the composition and rheological properties of the crust and mantle and induces partial melting of the mantle wedge and island magmatism. Therefore, it is concluded that fluid plays an important role in the subduction initiation and evolution as a key entry point for understanding the subduction tectonic dynamics of the plate. Key words: New-Guinea-Solomon arc; Ontong Java Plateau; subduction tectonic dynamics; density; fluid新几内亚-所罗门弧俯冲体系位于西南太平洋,处于太平洋板块、印度-澳大利亚板块汇聚地带。
南黄海中部隆起印支面剥蚀量恢复与演化过程——来自CSDP2井的证据

收稿日期: 2017-08-10; 改回日期: 2017-11-30项目资助: 中国博士后科学基金项目(2017M620290), 山东省自然科学基金项目(ZR2018BD026), 国家海洋地质专项(DD20160147), 地质调查项目(DD20190365), 国家自然科学基金项目(41372108、41210005、41776081、41402182)和青岛市博士后应用研究项目及山东科技大学科研创新团队支持计划项目(2015TDJH101)联合资助。
第一作者简介: 庞玉茂(1987–), 男, 博士, 主要从事海洋地质、构造地质及石油地质研究。
Email: pangyumao@ 通信作者: 郭兴伟(1978–), 男, 教授级高工, 主要从事海洋地质及构造地质研究。
Email: xwguo_qd@ doi: 10.16539/j.ddgzyckx.2019.02.004卷(Volume)43, 期(Number)2, 总(SUM)169 页(Pages)235~245, 2019, 4(April, 2019)大 地 构 造 与 成 矿 学Geotectonica et Metallogenia南黄海中部隆起印支面剥蚀量恢复与演化过程——来自CSDP-2井的证据庞玉茂1, 2, 郭兴伟2, 3*, 张训华2, 4, 韩作振1, 2,朱晓青2, 3, 侯方辉2, 3, 蔡来星2, 3(1.山东科技大学 地球科学与工程学院, 山东 青岛 266590; 2.青岛海洋科学与技术国家实验室 海洋矿产 资源评价与探测技术功能实验室, 山东 青岛 266071; 3.青岛海洋地质研究所, 山东 青岛 266071; 4.中国 地质调查局 南京地质调查中心, 江苏 南京 210016)摘 要: 南黄海中部隆起是下扬子地块向海域的延伸, 是当前海相盆地海域资源调查的潜力区。
中部隆起自印支期以来经历多期构造隆升、挤压及剥蚀作用, 显著影响了盆地油气资源的形成和分布。
水合物生成导致沉积物孔隙结构和渗透率变化的低场核磁共振观测

DOI: 10.16562/ki.0256-1492.2021031501水合物生成导致沉积物孔隙结构和渗透率变化的低场核磁共振观测张永超1,2,刘昌岭1,2,刘乐乐1,2,陈鹏飞3,张准3,孟庆国1,21. 自然资源部天然气水合物重点实验室,中国地质调查局青岛海洋地质研究所,青岛 2660712. 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,青岛 2660713. 中国地质大学(武汉)工程学院,武汉 430074摘要:含水合物储层的宏观物性表现是由储层沉积物的微观孔隙特征所控制的。
理解沉积物在水合物生成过程中微观孔隙结构特征变化对于其物性特征的预测和分析有重要意义。
本文利用低场核磁共振(LFNMR )技术监测了不同砂样中氙气水合物的生成过程,利用横向弛豫时间(T 2)谱对生成过程中的微观孔隙结构及水相渗透率演化规律进行了分析。
研究表明,水合物优先生成于沉积物较大孔隙中,在半径较小的孔隙中水合物很难生成;生成前期水合物的生长速率较快,后期逐渐减缓;水合物的生成导致沉积物孔隙尺寸和分布的变化,表现为随着水合物的生成,沉积物水相孔隙空间的最大孔隙半径和平均孔隙半径逐渐减小,孔隙空间的分形系数逐渐增大;沉积物水相渗透率随水合物生成过程中水合物饱和度的增加,先迅速减小后缓慢减小;具有不同孔隙结构特征的样品水相渗透率变化规律存在差异;相较于SDR 模型和Kozeny-Carman 模型,分形方法能够更好地体现孔隙结构变化对渗透率的影响。
关键词:水合物;低场核磁共振;生成过程;孔隙结构;渗透率;物性分析中图分类号:P736.21 文献标识码:ASediment pore-structure and permeability variation induced by hydrate formation: Evidence from low field nuclear magnetic resonance observationZHANG Yongchao 1,2, LIU Changling 1,2, LIU Lele 1,2, CHEN Pengfei 3, ZHANG Zhun 3, MENG Qingguo 1,21. The Key Laboratory of Gas Hydrate, Ministry of Natural Resources, Qingdao Institute of Marine Geology, Qingdao 266071, China2. Laboratory for Marine Mineral Resources, Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao 266071, China3. Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074, ChinaAbstract: The macro-scale physical properties of hydrate-bearing sediments is in fact controlled by their micro-scale pore-structures.Understanding the changes in pore-structure characteristics of the sediments during the process of hydrate formation is essential to the analyzing and predicting of the sediment properties. In this paper, the formation processes of Xenon hydrate in different sandy samples are measured with the low-field nuclear magnetic resonance (LFNMR) method. The obtained transverse relaxation time (T 2) spectra are interpreted for study of the changes in pore-structure and physical properties of the sediments during the hydrate formation. The results show that Xenon hydrates preferentially form in larger pores and only little amount of hydrates formed in smaller pores; the forming rate of hydrate is higher at the early stage of formation but decrease slowly at the later stage; the hydrate formation process also leads to the changes in pore size and pore-size distribution patterns, for examples, the maximum radius and mean radius of the water-phase pores decrease with increasing hydrate saturation,while the fractal dimension of the effective water-phase pores increases with the increasing hydrate saturation; the water-phase permeability decreases rapidly in the early stage of hydrate formation, but slowly decrease since then; the changes of water-phase permeability during hydrate formation are affected by the pore-structures of the sediment; compared to the SDR model and the Kozeny-Carman model, the fractal model of permeability performs better in showing the influences of pore-structure characteristics on the changes of water-phase permeability during the hydrate formation.Key words: hydrate; low-field nuclear magnetic resonance; formation process; pore structure; permeability; physical property analysis资助项目:国家自然科学基金项目“南海沉积物中水合物降压分解动力学行为及控制机理研究”(41876051),“南海含有孔虫沉积物双重孔隙特征对水合物分解过程中渗透率演化的影响机理”(42006181),“水合物降压开采粉砂质储层孔隙结构演化及渗透性响应机理研究”(41872136);国家重点研发计划“天然气水合物开采过程中井周储层动态响应行为与控制”(2018YFE0126400)作者简介:张永超(1989—),男,博士后,从事天然气水合物模拟实验和数值模拟研究,E-mail :**************************通讯作者:刘昌岭(1966—),男,研究员,从事天然气水合物实验与测试研究,E-mail :**********************收稿日期:2021-03-15;改回日期:2021-03-29. 蔡秋蓉编辑ISSN 0256-1492海 洋 地 质 与 第 四 纪 地 质第 41 卷 第 3 期CN 37-1117/PMARINE GEOLOGY & QUATERNARY GEOLOGYVol.41, No.3天然气水合物是水和甲烷在低温高压环境下形成的类冰状物质,具有分布范围广、资源量大等特点[1-5]。
青岛海洋科学与技术国家实验室

4月16日,青岛海洋科学与技术国家实验室第一届理事会成立暨第一次理事会全体会在青岛八大关礼堂召开。
成果发布
成果发布
青岛海洋科学与技术国家实验 室
10个国家实验室之一
01 团队建设
03 发展历程
目录
02 研究领域 04 成果发布
基本信息
青岛海洋科学与技术国家实验室由科技部和山东省、青岛市共同建设,充分调动中央各部门及地方的积极性, 整合全国海洋科技资源,在体制机制上大胆改革,积极探索,服务国家海洋战略。主要依托:中国海洋大学、中 国科学院海洋研究所、国家海洋局第一海洋研究所、农业部水科院黄海水产研究所、国土资源部青岛海洋地质研 究所5家单位联合共建。
展历程
发展历程
2007年9月青岛海洋科学与技术国家实验室建设方案正式通过由国务院委托科技部、财政部组织的国家论证。 在两天时间里,由科技部、财政部组织的专家听取并审阅了国家实验室筹备组关于实验室建设方案的总报告、8个 功能实验室的分报告、公共实验平台和技术支撑体系的综合报告。经过讨论,专家组形成了“同意国家实验室的 建设方案,建议尽快批准实施”的意见。专家组的意见指出,青岛地区汇聚了国内一批具有较强优势的海洋科技 力量,承担了大量的国家海洋科技重大任务,为我国海洋科技事业发展作出了重要贡献。围绕国家重大战略目标, 在青岛建设国家实验室是落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》的重要举措,对增强我 国海洋科技自主创新能力、探索科技管理体制改革的新模式意义重大,具有紧迫性。专家组认为,国家实验室利 用筹建单位现有优势和基础,提出的建设方案符合我国海洋科技发展需要,并在管理体制和运行机制上提出了新 的思路,框架结构和运行模式基本符合当前科技体制下国家实验室建设的要求。各理事单位提出的8个功能实验室 和3个技术支撑体系的建设,体现了资源整合的思想,有利于更充分发挥现有资源的功能和作用,可望对国家实验 室的建设奠定重要基础。提出的新建6个面向国内外开放共享的公共实验平台设想,将提升国家实验室的能力,对 推动全国海洋科技发展具有积极作用。
青岛海洋地质研究所45年来海域油气资源调查进展

青岛海洋地质研究所45年来海域油气资源调查进展张银国;陈建文;龚建明;梁杰;廖晶;王建强;杨长清;赵青芳;孙晶;杨传胜;雷宝华;袁勇【期刊名称】《海洋地质与第四纪地质》【年(卷),期】2024(44)3【摘要】石油和天然气资源是重要的能源矿产和战略性资源,海洋蕴含着丰富的油气资源,青岛海洋地质研究所(简称青岛所)自1979年重建始,便开启了海域油气资源调查、研究与评价工作的序幕。
45年来,青岛所持续开展了海域及邻区含油气盆地对比、黄东海新区新层系油气资源调查评价、中国海域和海丝路海域油气勘探开发形势分析,并于2019和2021年开展了2个航次的北印度洋重点海域联合地质科学考查。
本文回顾了45年以来青岛所海域油气调查与研究历史,梳理了取得的主要进展,重点介绍了海域新区新层系油气资源调查技术、东部海域新区新层系油气地质新认识、印度扇近海盆地的科学考查发现与认识、海域油气资源勘探开发总体形势与战略性方向,梳理了面临的主要挑战,同时展望了油气调查主要领域和方向,这对进一步摸清海域油气资源家底、服务海域油气矿政管理和国家能源资源安全保障具有重要意义。
【总页数】22页(P1-22)【作者】张银国;陈建文;龚建明;梁杰;廖晶;王建强;杨长清;赵青芳;孙晶;杨传胜;雷宝华;袁勇【作者单位】中国地质调查局青岛海洋地质研究所;青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室【正文语种】中文【中图分类】P736【相关文献】1.中国地质调查局青岛海洋地质研究所与省厅共商“十三五”海岸带地质调查工作2.青岛海洋地质研究所三项成果获得2015年度中国地质调查局地质科技二等奖3.国土资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所重建30周年庆祝大会及学术报告会在青岛黄海饭店隆重举行4.中国地质调查局青岛海洋地质研究所成功承办第十届国际湿地大会分会5.青岛海洋地质研究所海洋油气与水合物资源调查研究室因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
深水海底节点二次定位方法

2020年4月第55卷 第2期 山东省青岛市崂山区松岭路238号中国海洋大学崂山校区海洋地球科学学院,266100。
Email:tsy@ouc.edu.cn本文于2019年5月9日收到,最终修改稿于同年10月24日收到。
本项研究受国家自然科学基金重点项目“海底顶层电火花源立体探测系统及成像”(41230318)、国家科技重大专项“深层宽频三维地震高精度采集处理技术”(2016ZX05027 002 005)和“大型油气田及煤层气开发”(2017ZX05018 001)、中国石油集团公司项目“宽方位及海洋资料处理软件研发与集成”(2016E 1002)、中国石油化工集团项目“滩浅海高精度地震采集关键技术研究”(JP18065)联合资助。
·采集技术·文章编号:1000 7210(2020)02 0242 06深水海底节点二次定位方法王忠成① 周华伟①② 童思友 ①③ 方云峰④ 曹国滨⑤(①中国海洋大学海底科学与技术教育部重点实验室,山东青岛266100;②休斯顿大学地球与大气科学系,得克萨斯休斯顿77204;③青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东青岛266061;④东方地球物理公司物探技术研究中心,河北涿州072751;⑤中国石化石油工程地球物理公司,山东东营257100)王忠成,周华伟,童思友,方云峰,曹国滨.深水海底节点二次定位方法.石油地球物理勘探,2020,55(2):242 247.摘要 在海底节点(OBN)数据采集过程中,由于受到海底地形、海流等因素的影响,OBN的实际位置有时会偏离投放位置,需要进行二次定位,以保证地震数据的成像质量。
在进行二次定位计算时,海水速度是影响OBN定位精度的重要因素。
在常用的二次定位方法中,海水速度通常给定为一个常数,或者根据炮检距拟合出一条速度曲线。
实际海水速度通常在垂向上存在变化,在一定范围内沿炮检距方向变化极小,速度的变化情况与上述常用的两种速度选取方式都不相同。
海底矿产资源的勘探与评价技术

海底矿产资源的勘探与评价技术海底矿产资源是指分布在海底的各种金属、能源和化学矿产资源,包括铁矿石、铜矿石、锌矿石、铅矿石、锡矿石等金属矿产,以及天然气、石油等能源矿产。
由于陆地资源的有限性和日益紧张的需求,海底矿产资源的勘探与评价技术成为了十分重要的课题。
为了有效开发和利用海底矿产资源,勘探和评价技术变得尤为重要。
海底矿产资源的勘探和评价主要包括勘探方法、勘探技术和评价技术。
首先,海底矿产资源的勘探方法涉及到多种技术手段和工具。
其中,地球物理勘探是最常用的方法之一。
地球物理勘探利用地震波、重力、地磁等自然物理场的特性进行勘探,通过观测这些物理场的变化来推断出地下的地质结构,从而确定海底矿产资源的分布情况。
声学勘探是另一种常用的方法,利用声波在水中的传播特性来进行勘探。
声波通过海底反射和传播的速度变化等信息可以提供有关海底结构和岩石组成的数据。
其次,海底矿产资源的勘探技术包括声学成像、地震勘探、磁力测量和重力测量等。
声学成像技术是勘探中重要的手段之一,通过利用声波对不同介质反射和传播的特性来获取海底地质信息。
地震勘探技术则利用地震波在水中的传播特性来获取关于海底岩石、地层和构造的信息。
磁力测量和重力测量则通过对地球磁场和重力场的测量来推断海底的矿产资源分布。
这些技术的应用和改进对于海底矿产勘探有着重要意义。
最后,海底矿产资源的评价技术主要包括岩浆硫化物资源评价、沉积物矿物资源评价以及气水烃类矿产资源评价。
岩浆硫化物资源是指海底矿产资源的一种,由于富含多种金属成分,具有很高的经济价值。
评价岩浆硫化物资源的方法包括温度深度概率估算、富集度估算和经济评价等。
沉积物矿物资源评价则主要针对海底沉积物中的金属元素和有机物质,包括铁、锰、钴等。
评价的方法包括沉积物岩石学分析、地球化学和矿物学分析等。
气水烃类矿产资源评价则以天然气和石油为主,评价方法包括岩相分析、储层评价和资源评价等。
总之,海底矿产资源的勘探与评价技术在现代社会中起着重要的作用。
联合深层地热甲烷水合物开采方法及可行性评价

㊀I S S N0256G1492C N37G1117/P海洋地质与第四纪地质MA R I N EG E O L O G Y &Q U A T E R N A R Y G E O L O G Y第39卷第2期V o l .39,N o .2D O I :10.16562/j.c n k i .0256G1492.2018120402联合深层地热甲烷水合物开采方法及可行性评价孙致学1,2,朱旭晨1,刘垒1,何楚翘1,都巾文11.中国石油大学(华东)石油工程学院,青岛2665802.青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,青岛266071摘要:随着全球能源消耗不断增加,天然气水合物和地热资源具有储量丰富㊁清洁高效等优势成为世界研究的热点,中国南海海域同时具有丰富的水合物资源和地热资源.由此,提出了联合深层地热资源开采浅部水合物的方法,通过向深层地热储层注入海水,海水在深层地热中吸收热量后循环至浅部水合物储层,结合降压法和注热法促使水合物分解.利用数值模拟对联合法的可行性进行评估,并对地层热物性㊁开采参数等储层敏感性进行分析.模拟结果表明:联合法能够有效地利用深层地热将海水加热,海水进入水合物层时的温度保持约为50ħ,与注热法和降压法相比具有更高的产气量,具有良好的可行性;注入速度㊁井底压力㊁地层导热系数和地温梯度对联合法开采效果具有显著影响;注入速度和井底压力对前期的产气效果影响较大,而较大的地层导热系数有利于海水与地层的换热;地温梯度小于0.025m /ħ时,联合方法的换热性能极大减弱,甲烷累计产气量大幅度降低,联合方法的商业价值降低,可行性减弱.关键词:地热能;天然气水合物;降压法;注热法;可行性中图分类号:P 744㊀㊀㊀文献标识码:A资助项目:国家自然科学基金 基于离散G连续介质模型的水GE G S 传质传热机理及数值模拟研究 (51774317);中央高校基本科研业务费专项资金 海域天然气水合物形成/分解跨尺度研究方法及数值模拟 (18C X 02100A )作者简介:孙致学(1979 ),男,博士,副教授,从事天然气水合物分解机理及开采数值模拟研究,E Gm a i l :u p c s z x @u pc .ed u .c n 收稿日期:2018G12G04;改回日期:2019G01G09.㊀蔡秋蓉编辑F e a s i b i l i t y s t u d y o n j o i n t e x p l o i t a t i o no fm e t h a n e h y d r a t ew i t hd e e pg e o t h e r m a l e n e r g yS U N Z h i x u e 1,2,Z H U X u c h e n 1,L I U L e i 1,H EC h u qi a o 1,D UJ i n w e n 11.S c h o o l o f P e t r o l e u mE n g i n e e r i n g ,C h i n aU n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m ,Q i n gd a o 266580,C h i n a 2.L a b o r a t o r y f o rM a r i n eM i ne r a lR e s o u r c e s ,Q i n g d a oN a t i o n a lL a b o r a t o r yf o rM a r i n e S c i e n c e a n dT e c h n o l og y ,Q i n gd a o 266071,C h i n a A b s t r a c t :W i t h t h ed r a s t i c i n c re a s e i ne n e r g y c o n s u m p t i o n ,b o t h t h en a t u r a l g a sh yd r a te s a n d g e o t h e r m a l r e s o u r c e sh a v eb e Gc o m e r e s e a r c hf o c u s e s i n t h ew o r l dd u e t o t h e i r e n o r m o u s r e s e r v e s .T h e n t h em e t h o d t o e x p l o i t s h a l l o wg a sh y d r a t e s t o g e t h e r wi t hd e e pg e o t h e r m a l r e s o u r c e s b e c o m e s a t t r a c t i v e .I n t h i sm e t h o d ,s e a w a t e rw i l l b e i nj e c t e d i n t o t h e d e e p ge o t h e r m a l r e s e r Gv o i r s a n d t h e nb r i n g i n t o t h e s h a l l o wh y d r a t e r e s e r v o i r s af t e r c i r c u l a t i o na n da b s o r b i ng e n o u g hh e a t f r o mt h ed e e pg e o t h e r Gm a l r e s e r v oi r .D e p r e s s u r i z a t i o na n d t h e r m a l r e c o v e r y t e c h n i q u ea r eu s e d t oe n c o u r a g e t h ed e c o m p o s i t i o no f g a sh y d r a t e s .I n t h i s p a p e r ,t h e f e a s i b i l i t y o f t h ej o i n t e x p l o i t a t i o nm e t h o d i s e v a l u a t e d t h r o u g hn u m e r i c a l s i m u l a t i o n ,a n d t h e t h e r m a l p r o p Ge r t i e s o f h y d r a t eb e a r i n g s e d i m e n t ,e x p l o i t i n gp a r a m e t e r s a n d r e s e r v o i r s e n s i t i v i t i e s s t u d i e d .R e s u l t s s h o wt h a t e f f e c t i v e u t i l i Gz a t i o no f g e o t h e r m a l r e s o u r c e s t oh e a t s e a w a t e rm a y e n a b l e t h e t e m p e r a t u r eo f s e a w a t e r e n t e r i n g t h eh y d r a t e l a y e r t om a i n Gt a i no na l e v e l o f a b o u t 50ħ,a n dh i g h e r g a s p r o d u c t i o nw i l l a c h i e v e d c o m p a r i n g t o t h em e t h o do f h e a t i n j e c t i o n a n dd e p r e s Gs u r i z a t i o n t e c h n i q u e s .I t i s i n d e e d am e t h o dw i t h g o o d f e a s i b i l i t y .S o m e f a c t o r s ,s u c ha s i n j e c t i n g r a t e ,b o t t o mh o l e p r e s s u r e ,t h e r m a l c o n d u c t i v e f a c t o r o f f o r m a t i o na n d g e o t h e r m a l g r a d i e n t ,h a v e a s i g n i f i c a n t i m p a c t o n t h e e x p l o i t i n g r e s u l t s .I na d d i Gt i o n ,t h e i n j e c t i o n r a t ea n db o t t o mh o l e p r e s s u r em a y b r i n gg r e a t l y i n f l u e n c e t o g a s p r o d u c t i o n i n t h e e a r l y s t a ge ,w h i l e t h e t h e r m a l c o n d u c t i v i t y of l a rg e r f o r m a t i o nh a s a f a v o r a b l e c o n t ri b u t i o n t o t h eh e a t e x c h a n g e b e t w e e n t h e s e a w a t e r a n d f o r m a Gt i o n .R e s u l t s a l s o s u g g e s t t h a t t h e p e r f o r m a n c eo fh e a t t r a n s f e r r i n g o f t h em e t h o db e l a r g e l y a t t e n u a t e da n d t h ec u m u l a t i v e g a s p r o d u c t i o no fm e t h a n e b e s u b s t a n t i a l l y r e d u c e dw i t h i n t h e a r e aw i t h a g e o t h e r m a l g r a d i e n t l o w e r t h a n 0.025m /ħ.I n s u c h a c i r c u m s t a n c e ,t h e c o m m e r c i a l v a l u eo f t h ed e p o s i t s a n d t h e i r f e a s i b i l i t y o f e x p l o i t a t i o nw i l l d e c r e a s e .K e y w o r d s :g e o t h e r m a l ;n a t u r a l g a s h y d r a t e ;d e p r e s s u r i z a t i o n ;t h e r m a l r e c o v e r y ;f e a s i b i l i t y㊀㊀天然气水合物是一种储量丰富的清洁能源,广泛分布于深海沉积物和陆地的永久冻土层,其全球㊀第39卷第2期㊀㊀㊀㊀㊀孙致学,等:联合深层地热甲烷水合物开采方法及可行性评价储量相当于目前已探明常规能源的两倍以上[1].目前开采水合物的方法主要包括热激发法(或注热法㊁热激法)㊁降压法㊁抑制剂注入法和置换法.注热法㊁降压法和抑制剂注入法通过破坏水合物平衡条件或者改变水合物储层的环境,使水合物处于热力学不稳定状态发生分解.降压法在开采过程中不需向水合物储层注入热量,是一种经济环保的开采方法.但随水合物不断分解吸收热量,引起储层温度降低导致水合物的二次生成,并且固体水合物的分解破坏了水合物储层的地层结构,容易引起沉降坍塌等地质问题[2,3].相比于降压法,注热法通过向水合物储层注入热流体加热储层,热流体为水合物分解提供了足够的热量,保证水合物能够持续分解,是一种较为理想的水合物开采方式.但是注热法存在能源消耗大㊁经济效益不佳和热效率低等问题[4G6]. W a n g建立了多孔介质水合物解离过程中传质和传热的解析模型,分析了降压法㊁注热法和降压法与注热法相结合的3种开采方式传质与传热机制,证实了降压法与注热法相结合的方式能够提高水合物的分解速度[7G9].C O2置换法是向水合物储层中注入C O2气体,由于二氧化碳水合物比甲烷水合物稳定,二氧化碳分子会置换出甲烷分子.O h g a k i等第一次通过实验证实了C O2置换开采甲烷水合物的可行性[10].甲烷水合物和二氧化碳水合物的分解热分别为54.49和57 98k J/m o l,根据热力学理论C O2置换甲烷水合物的吉布斯自由能为负,化学反应能够自发进行,但是C O2置换反应过程却十分缓慢[11G13].地热能是一种环境友好㊁资源丰富的可再生清洁能源.根据2010年世界地热大会统计,截至到2009年,大约有70多个国家对地热直接利用,年利用总量达72622GW.据2015年世界地热大会报道,中国地热发电的装机容量达到27MW[14].我国南海珠江口盆地具有丰富的水合物资源和地热资源,2013年,中国在珠江口盆地东部海域进行钻探,成功获得天然气水合物样品[15].2017年,中国在南海神狐海域成功实施天然气水合物试采,试采稳步持续了60天,天然气总产量达到30 9ˑ104m3[16].珠江口盆地是典型的 热 盆地,蕴藏着丰富的地热资源,其地热梯度范围为24 7~60 8ħ/k m,平均值为37 9ʃ7 4ħ/k m[17].在南海珠江口盆地利用深层地热资源开采水合物似乎具有良好的可行性,目前,诸多学者提出了利用地热资源开采水合物的方法.宁伏龙等首先提出利用地热开采海底天然气水合物的设想,通过泵将海水从注入井压入干热岩层,被加热的海水沿注水管和套管的孔隙上返至水合物储层[18].窦斌等对利用海底地热开采水合物的方法进行了可行性分析,通过块裂介质模型模拟显示出随着地热系统的运行越来越有利于水合物的开采[19].L i u提出了C O2置换法联合地热开采水合物的方法,将C O2从热交换井注入地热储层,由地热储层加热的C O2向上流入水合物储层,以注热法与C O2置换相结合的方式完成了天然气水合物的开采,同时实现了C O2地质埋存.但是由于换热井为垂直井,导致整个系统的换热性能受到限制,同时C O2气源也会限制该方法在实际过程中的实施[20].目前,针对于利用地热开采水合物的研究尚不完善,诸多研究只是提出利用地热开采水合物的设想,开采过程中存在热流体漏失和如何保证被加热的流体回流至采出端等问题没有给出详细的解决方法,而对于利用地热开采水合物的可行性评价以及影响因素分析尚不成熟.因此,本文提出一种联合深层地热利用注热法和降压法开采海域水合物的方法,系统地阐述了联合深层地热海域水合物开采的工艺设计,通过数值模拟方法对其可行性进行评估,并对联合开采方法的敏感性进行分析.1㊀联合深层地热海域甲烷水合物开采工艺设计㊀㊀中国南海区域拥有丰富地热和天然气水合物资源,诸多学者提出了利用深层地热资源开采水合物的设想,基于现有地热水合物联合开采的基础,设计了一套通过向换热井注入海水经深层地热储层吸收热量上返至水合物储层的联合开采方法.本文利用海水作为循环介质,海水来源广㊁成本低,并且含有大量的盐,渗入到水合物储层中有利传热,加快水合物的分解.联合开采方法系统示意如图1所示,海水从换热井注入,流经地热储层被加热,上返至浅层采出井水平段进入水合物储层,生产井的水平段与采出井的水平段位于同一水合物层位.图1中红色管柱代表换热井,换热井主要包括换热井水平段和换热井垂直段两部分,换热井水平段位于目标地热储层,是海水换热的主要场所.蓝色管柱代表采出井,采出井主要用于将加热的海水收集并运送到水合物储层,主要由水平段和垂直段组成,水平段进行射孔完井,垂直段底端与换热井水平段相连形成类似 U 型结构.经过地热储层加热的海水直接进入采出井,由于整个循环过程都是在油管内进行,避免了海水漏失到地热储层的问题.海水在采出井井筒741海洋地质与第四纪地质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2019年4月㊀a㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀b图1㊀联合开采方法系统a:换热井和采出井结构,b:生产井井底与采出井水平段F i g.1㊀S c h e m a t i c i l l u s t r a t i o no f j o i n t e x p l o i t i n g m e t h o d s y s t e ma:H e a t e x c h a n g ew e l l a n d p r o d u c t i o nw e l l,b:T h eb o t t o mh o l e o f p r o d u c t i o nw e l l a n d t h eh o r i z o n t a l s e c t i o no f t h e p r o d u c t i o nw e l l内上返时会与上覆岩层发生热交换,上返井段内的油管使用绝热材料以减缓海水上返时的热损失,图1中黑色管柱为使用绝热材料井段.生产井保持较低的井底压力从而实现降压开采的效果,冯景春等通过室内物理实验对双水平井降压与注温水联合开采法进行研究,研究结果表明水平井相比于垂直井开采水合物,双水平井能效比更高,因此,生产井主要设置成水平井[21].相比于常规水合物开采方法,本文提出的联合开采方法结合了注热法和降压法2种方法的优势.李淑霞等利用实验和仿真模拟探究了注热法结合降压法开采水合物,结果表明注热法与降压法结合具有更高的能量利用效率[22].联合开采方法克服了降压法因长期开采导致温度降低生成二次水合物的问题,又避免了注热法能源消耗严重等问题;由于利用深层地热加热海水,不需要地面的加热设备,节省了地面设备的投入,节约了大量的化石能源,同时海水来源广,产出水可以回注到地下重复利用;整个循环在油管内进行,避免了海水在储层漏失的问题.综上所述,本文提出的联合开采方式是一种经济环保㊁高效节能开采措施,具有良好的可行性.2㊀水合物开采数值模拟分析2.1㊀数值模型描述本次研究利用C MGGS T A R S模拟器完成了联合深层地热开采海域水合物的数值模拟分析,数值模型考虑了3个组分,分别为液相水㊁气相甲烷和固体甲烷水合物.由于利用了注热法开采水合物,模型忽略了开采水合物过程中冰的形成.化学反应(1)表示了水合物的形成和分解过程,本文采用K i m第一次定量研究的水合物分解动力学方程(2)[23],水合物的形成动力学方程采用了V y s n i a u sGk a sGB i s h i n o i模型,表达式为方程式(3)[24],甲烷水合物分解热为47 5~62 9k J/m o l[25].表1㊀水合物动力学参数设置T a b l e1㊀P a r a m e t e r s o f h y d r a t ek i n e t i c p r o p e r t i e s参数C H4 n H2OK0d,g m o l e/(s P a m2)1.24ˑ105K0f,g m o l e/(s P a m2)2.9ˑ103A d e c,m2/m33.75ˑ105ΔE,J/m o l81084.2H,J/m o l54490.0基于中国南海海域的地质特征建立数值模型,为了便于模拟研究将换热井和采出井用一口井等效井(I N JG1)替代,即用一口井(I N JG1)完成海水经地热储层加热上返至水合物储层的整个过程.图2为数值模拟中井位设置,整个联合开采方法模拟系统由等效井(I N JG1)㊁和生产井(P R O,P R OG1)组成,生产井井底与等效井井底距离为54m.为了提高计算精度和计算速度,整个模型被剖分为41ˑ41ˑ40即67240个网格,平面单个网格尺寸为6mˑ6m,水合物储层纵向网格尺寸为3m,而下覆岩层纵向网格尺寸为120m,地热储层纵向网格尺寸为50m.根据GMG S3GW19站位资料显示海底水深为1273 9m,海底温度为3.75ħ,地温梯度为0 045ħ/m,水合物储层主要赋存于海底以下135841㊀第39卷第2期㊀㊀㊀㊀㊀孙致学,等:联合深层地热甲烷水合物开采方法及可行性评价图2㊀井位分布F i g .2㊀D i s t r i b u t i o no f i n j e c t i o n Gpr o d u c t i o nw e l l s ~170m [26],不含有自由气,初始含气饱和度为0,初始含水饱和度为0 6,非水合物储层初始含水饱和度为1.模型没有考虑水合物储层上部的覆盖层,模型顶部深度为1408m ,地热储层底部深度为4388m ,具体模型参数设置如表1和表2.模型渗透率为40m D ,孔隙度为0 3[27],模型外边界为封闭边界.C H 4(g )+n H 2O f C H 4 n H 2O (s )(1)v d =K 0dA d e c P e -P g ()e x p -ΔE R T æèçöø÷(2)v f =K 0fA d e c P e -P g ()e x p -ΔE R T æèçöø÷(3)水合物的形成和分解过程可以用化学反应(1)(2)和(3)来表示,式中v d ,水合物分解速率;K 0d,水合物分解速率常数,g m o l e /(s P a m 2);A d e c ,单位体积内反应面积,m 2/m 3;P e ,气相平衡压力,P a;P g ,气相分压力,P a ;әE ,水合物反应活化能,J/m o l ;R ,气体常数,J /(m o l K );T ,温度,K ;v f ,水合物形成速率;K 0f ,水合物分解速率常数,g m o l e /(s P am 2).2.2㊀可行性分析井网结构布置如图2所示,两口生产井水平段长度为246m ,生产井井底压力保持在2 5M P a ,注入井保持注入速度为200m 3/d,注入温度为5ħ.为了充分证明联合开采方法有良好的可行性,与注热法和降压法进行对比.由于海水的初始温度对注热法开采水合物具有较大的影响,初始温度越高注热开采效果越佳,但过高的初始温度需要消耗大量的能源.综合考虑,本次模拟注热法海水注入温度为30ħ.图3展示了换热井水平段所在网格地层温度的分布,对比原始地层温度分布和开采1年㊁5年和10年时的地层温度分布,海水刚进入水平段时温差较大,根据傅里叶定律可知,在相同条件下温差越大热流密度越大,即单位时间内通过单位面积的热量越多,这导致了水平段入口端地层温度要比出口端地层温度下降快.水平段入口端地层温度在10年内下降了46ħ,而随着海水在水平段内不断地吸热升温,与地热储层岩体的温差逐渐变小,10年内地层温度下降约为21ħ.图3可以看出在整个生产过程中地热储层的温度能够保持在100ħ以上,海水进入采出井时的温度达到100ħ以上,深层地热能够为海水加热提供稳定的热源.图4曲线展示了采图3㊀地热储层温度变化F i g .3㊀T e m p e r a t u r e c h a n ge s ofg e o th e r m a l r e s e r v oi r 941海洋地质与第四纪地质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2019年4月㊀出井在水合物储层入口端所在网格地层温度变化,可以看出尽管海水在采出井内上返时发生热损失,进入水合物储层时的温度仍保持在50ħ左右,储层最高温度达到55ħ,能够满足注热法开采水合物的要求.图5表示了开发10年时换热井水平段温度的空间分布,从图中可以看出随着海水不断与换热井周围岩体进行热交换,换热井两侧20m 内岩体的温度逐渐降低,形成了一个40m 宽的温度降低区域,井筒内的温度稳定在111ħ,20m 外的岩体温度仍能保持在原始状态,这说明地热储层能够稳定地为水合物开采提供热量,不会因换热而引起整个地热储层温度的严重降低,地热储层蕴含的热量远远高于海水换热所需要的热量,因此,整个开采过程中拥有充足的能量补充.图6表示了开发10年时水合物储层的压力空间分布,随着气体水合物和水的图4㊀水合物储层入口端温度变化F i g .4㊀T e m p e r a t u r e c h a n g e s a t t h e e n t r a n c e o f h yd r a te r e s e r v o ir 图5㊀换热井水平段温度分布F i g .5㊀H o r i z o n t a l t e m pe r a t u r e d i s t r i b u t i o nof t h e h e a t e x c h a n gew e l l 产出,整个水合物储层的平均压力由14M P a 逐渐降低至约3.2M P a,由于气体的产生和海水的补充,水合物储层压力没有降低到生产井井底压力,生产井井底周围的压力保持在2 7M P a ,采出井井底周围的压力保持在3 8M P a ,存在的压力差有利于海水流向生产井.图7㊁图8和图9分别表示开采10年时水合物储层的温度分布,温度沿着采出井向生产井井底逐渐降低,生产井井底温度达到33ħ,注热法开发10年时生产井井底的温度只有10ħ,降压法井底周围的温度下降到1 5ħ,海水流向生产井井底的过程中对水合物储层进行加热,为水合物开采提供热量.图10为甲烷累计产气量和产气速度曲线,生产初期甲烷累计产气量曲线基本重合,水合物的分解主要通过降压法,而随着水合物的分解吸收了大量热量,联合开采方式能够持续不断地为水合物分解提供热量,使水合物保持稳定的图6㊀水合物储层压力分布F i g .6㊀P r e s s u r e d i s t r i b u t i o no f ah yd r a te r e s e r v o ir 图7㊀联合法水合物储层温度分布F i g .7㊀T e m p e r a t u r e d i s t r i b u t i o no f ah yd r a te r e s e r v o i r b y t h e jo i n tm e t h o d 051㊀第39卷第2期㊀㊀㊀㊀㊀孙致学,等:联合深层地热甲烷水合物开采方法及可行性评价图8㊀注热法水合物储层温度分布F i g .8㊀T e m p e r a t u r e d i s t r i b u t i o no f h yd r a te r e s e r v o i r b y th e t h e r m a lm e t h od 图9㊀降压法水合物储层温度分布F i g .9㊀T e m p e r a t u r e d i s t r i b u t i o no f h yd r a te r e s e r v o i r b y d e p r e s s u r i z a t i o nm e t h od 图10㊀甲烷产气速度与累计产量F i g.10㊀M e t h a n e g a s p r o d u c t i o n r a t e a n d c u m u l a t i v e p r o d u c t i o n表2㊀数值模型参数设置T a b l e 2㊀P a r a m e t e r f o r n u m e r i c a lm o d e l s参数数值单位顶部深度1408m 水合物储层厚度30m岩石体积热容量2.12ˑ106J /(m 3 K )水合物热熔1600J /(k g K )岩石导热系数5W /(m K )水合物导热系数3.92W /(m K )水的导热系数0.60W /(m K )气体导热系数0.03W /(m K )绝缘层导热系数0.2W /(m K )水合物储层初始含水饱和度0.6-水合物储层初始含气饱和度0-水合物储层初始水合物饱和度0.4-深度,d-m 初始地层压力9800∗d P a岩石密度2650k g /m 3C H 4 n H 2O 密度919.7k g/m 3产气速度,拥有较高的甲烷累计产量,而对比降压法,随着开采的进行地层温度逐渐降低,产气速度下降,导致最终的累计产气量较低.综合而言,整个联合开采过程中,地热储层为水合物开采提供一个稳定的热源,保证了水合物分解所需要的热量,具有较高的甲烷累计产量,同时联合法不需要地面加热设备,极大地降低了能源消耗,节省了开采成本,具有良好的可行性.3㊀敏感性分析3.1㊀注入速度保持其余参数不变,注入速度分别设置为200㊁300㊁400和500m 3/d .图11展示了生产10年时不同注入速度条件下沿着水平段的地层温度分布.注入速度为200m 3/d 时,水平段入口端温度下降至85ħ,这说明地热储层与海水进行了充分换热,由曲线可以看出海水经入口端流至采出井井底过程中不断被加热,水平段50m 后的地层温度基本维持不变,这说明海水的温度经加热基本与地层温度持平,可以看出海水进入采出井井底的温度大约113ħ.注入速度为500m 3/d 时,水平段入口端温度为76ħ,海水进入采出井井底温度大约110ħ.这是因为海水在入口端温度较低,海水与地热储层温差较大,地热储层与海水换热效果明显,导致了入口端151海洋地质与第四纪地质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2019年4月㊀地层温度较低.注入速度越大,入口端的地层温度下降越大,但是不同速度条件下海水到达采出井井底时的温度差异较小,这是因为换热井水平段较长,海水能够在地热储层进行充分换热升温.图12所示为不同注入速度条件下采出井水平段所在水合物储层入口端的地层温度变化,图中可以明显地看出注入速度越小,入口端的地层温度越高,注入速度为200m 3/d 时,入口处地层温度保持在48ħ,而注入速度为500m 3/d 时,入口处地层温度为39ħ.图13和图14分别为甲烷的累计产气量曲线和产气速度曲线,由图13可以看出,不同注入速度条件下的累计产气量差距较小,注入速度为200和500m 3/d所对应的甲烷累计产气量分别为3 32ˑ107和3 25ˑ107m 3/d.生产初期产气速度急剧增大,达到峰值后迅速下降直到生产速度保持平稳.注入速度为200m 3/d 时的最大产气速度高于500m 3/d ,而达到平衡时的产气速度低于500m 3/d ,这是因为在图11㊀地热储层温度变化F i g .11㊀T e m p e r a t u r e c h a n ge ofg e o th e r m a lR e s e r v o ir 图12㊀水合物储层入口端温度变化F i g .12㊀T e m p e r a t u r e c h a n g e o f h yd r a te r e s e r v o ir 图13㊀甲烷累计产气量F i g.13㊀C u m u l a t i v e g a s p r o d u c t i o no fm e t h a ne 图14㊀甲烷产气速度F i g.14㊀G a s p r o d u c t i o n r a t e o fm e t h a n e 生产初期主要靠降压法生产,压力差越大产气速度越大,500m 3/d 补充地层能量充足导致初期生产效果不佳,而生产后期水合物的分解主要通过注热法,因此产气量效果优于200m 3/d .由于本次的模拟区域较小,高的注入速度具有较大的波及区域的优势没有得到体现,而较低的注入速度就能提供水合物分解所需的热量,并且低的注入速度加热地层的效果优于高的注入速度,这导致了本次模拟中低的注入速度具有更大的累计产气量.3.2㊀井底压力本文探究了生产井井底压力为2.5㊁3 5㊁4 5和5 5M P a 对水合物开采的影响,图15和图16为甲烷累计产气量和产气速度曲线.在生产初期,生产井井底周围的水合物受到生产井降压的影响,水合物的相平衡状态被破坏,分解成水和甲烷气体,在压251㊀第39卷第2期㊀㊀㊀㊀㊀孙致学,等:联合深层地热甲烷水合物开采方法及可行性评价差的作用下迅速的流入生产井,由图15和图16可以看出井底压力越小,生产井的前期的产气速度越快,井底压力为2 5M P a 时的最大产气速度达到1 23ˑ105m 3/d ,井底压力为5 5M P a 时的最大产气速度仅仅为1 8ˑ104m 3/d,最大产气速度随井底压力的减小而增大.井底压力主要影响前期的产气速度,产气速度到达峰值之后急剧下降而趋于平稳,后期产气速度趋于平缓时,不同井底压力的产气速度十分接近.这是因为前期海水的驱替前缘还未波及至生产井,生产井井底周围水合物的分解主要通过降压法,井底压力越低水合物分解速度越快,进而产气速度越大.但是水合物分解吸收了大量热量,导致采出井井底地层温度逐渐降低,产气速度迅速下降.随着海水驱替前缘向生产井井底扩散,及时补充了降压法所消耗的地层热量,与此同时地层能量也得到了补充,降压法的作用减弱,甲烷气体主要图15㊀甲烷累计产气量F i g.15㊀C u m u l a t i v e g a s p r o d u c t i o no fm e t h a ne 图16㊀甲烷产气速度F i g.16㊀G a s p r o d u c t i o n r a t e o fm e t h a n e 通过海水加热促使水合物分解产生,因此,后期水合物产气速度保持平稳且相接近.3.3㊀地层导热系数维持其余参数不变,地层的导热系数设置为3㊁5㊁7和9W /(m K ).图17是开发10年时地层导热系数对地热储层换热的影响.由图17可以看出,地层的导热系数越大,开发10年时的地热储层温度下降越快,这意味着海水进入采出井井底的温度越低,这是因为较大的导热系数有利于地热储层与海水之间的传热,在相同的开发时间内地热储层温度下降较快.图18采出井水平段所在水合物储层入口端的地层温度变化,开发10年时3㊁5㊁7和9W/(m K )时入口端的地层温度分别为41㊁47㊁50和53ħ,较大的导热系数具有较好的换热性能,海水流经地热储层时提取热能能力强,同时上返至水合物图17㊀地热储层温度变化F i g .17㊀T e m p e r a t u r e c h a n ge ofg e o th e r m a lR e s e r v o ir 图18㊀水合物储层入口端温度变化F i g .18㊀T e m p e r a t u r e c h a n g e o f h yd r a te r e s e r v o i r 351海洋地质与第四纪地质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2019年4月㊀储层时也能更快的加热水合物储层.图19显示出3㊁5㊁7和9W /(m K )时的累计产气量分别为3 24ˑ107㊁3 32ˑ107㊁3 38ˑ107和3 42ˑ107m 3.从图19和图20可以看出不同的导热系数甲烷的累计产气量和产气速度较为接近,这说明地层的导热系数为3W /(m K )时,海水经加热能够为水合物的分解提供足够的热量,维持稳定的开采速度.图19㊀甲烷累计产气量F i g.19㊀C u m u l a t i v e g a s p r o d u c t i o no fm e t h a ne 图20㊀甲烷产气速度F i g.20㊀G a s p r o d u c t i o n r a t e o fm e t h a n e 3.4㊀地温梯度设置地温梯度为0.025㊁0 035㊁0 045和0 050m/ħ,其余参数保持不变,探究地温梯度对联合开采性能的影响.图21是开发10年时地温梯度对地热储层换热的影响.地温梯度为0 025㊁0 035㊁0 045㊁0 050m /ħ时,海水进入采出井井底的温度分别为65㊁90㊁114和127ħ,地温梯度越大,海水升温越高.这是因为随着地温梯度的增大,井筒中的海水与地热储层间的温差增大,从而使海水从地热储层提取了更多的热量.采出井水平段所在水合物储层入口端的地层温度变化图22所示,地层温度为0 05m /ħ时,开发10年时,水平段入口端地层温度被加热至52ħ,同样情况地温梯度为0 025m /ħ时,水平段入口端地层温度仅仅只有28ħ.这是因为海水到达采出井井底的温度过低,同时海水上返时与上覆地层发生热损失,因此,海水进入水合物层的温度就会较低,对水合物储层的热量补充效果变差.这种影响可以从图23和图24看出,地温梯度为0 05m /ħ时,甲烷气体的累计产量为3 46ˑ107m 3,而地温梯度为0 025m/ħ时,甲烷累计产气量仅仅为2 54ˑ107m 3,地温梯度对甲烷产气量具有较大的影响,呈现地温梯度越大,甲烷的累计产气量越大和产气速度越大的规律.在本次模拟中,地图21㊀地热储层温度变化F i g .21㊀T e m p e r a t u r e c h a n ge ofg e o th e r m a lR e s e r v o ir 图22㊀水合物储层入口端温度变化F i g .22㊀T e m p e r a t u r e c h a n g e o f h yd r a te r e s e r v o i r 451。
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批准年度
序号
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机构名称
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