松散沉积物中天然气水合物生成、分解过程与声学特性的实验研究

【摘要】：为了解松散沉积物中天然气水合物的生成和分解规律以及水合物对沉积物声学特性的影响,在粒径为0.18~0.28mm天然沙中进行了甲烷水合物的生成和分解实验,并利用超声波探测技术和时域反射技术实时测量了反应体系的声学参数与含水量。结果表明:根据水合物的生成和分解速率,可将水合物的生成过程分为初始生长期、快速生长期和稳定期3个阶段,分解过程可分为初始分解期和样品表层水合物快速分解期以及样品内、外层水合物均快速分解期3个阶段;由温度和压力数据的分析,得出水合物先在沉积物表层生长,然后在沉积物内、外层迅速生成;由水合物分解过程3个阶段的平均分解率,得出水合物的分解是一个由慢到快的过程。对声学参数的研究表明:水合物在松散沉积物中先胶结骨架颗粒而生成,使纵波速度和声波衰减在饱和度0~1%之间陡然增大;随后水合物开始在沉积物孔隙中形成悬浮粒子,造成超声波信号在饱和度1%~90%间淬熄,声波速度无法获取。研究结果在揭示沉积物中水合物与颗粒间接触机制的同时,为海上地球物理勘探中地震信号的解释提供了新的思路。 【作者单位】： 中国地质大学地球科学学院 青岛海洋地质研究所 青岛海洋地质研究所 青岛海洋地质研究所 青岛海洋地质研究所 青岛海洋地质研究所 中国地质大学地球科学学院
【关键词】： 天然气水合物 松散沉积物 饱和度 声波速度 衰减
【基金】：国家自然科学基金项目(40576028) 国家“海域天然气水合物资源调查评价”专项项目(GZH200200202)
【分类号】：P744.4
【正文快照】： 0引言天然气水合物具备巨大的资源储量已广泛为人们所接受[1],由于自然界发现的水合物大部分存在于海底未固结沙和泥中(例如东太平洋水合物海岭、布莱克海台、加拿大马更些三角洲马力克2L-38井、南海神狐海域等),松散沉积物与其所含水合物之间相互关系的研究越来越受到关注[2-

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