Исследования природных газовых гидратов.cdr

ВНИИОКЕАНГЕОЛОГИЯ
www.vniio.ru
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ
Газовые гидраты представляют собой кристаллические,
макроскопически льдоподобные вещества, которые могут
образовываться при сравнительно низких (но не
обязательно отрицательных) температурах, из воды и
молекула низкомолекулярных газов при достаточно высоких
газа
концентрациях (летучесть, давление). Большинство
компонентов природного газа, за исключением водорода,
гелия, неона, нормального бутана и более тяжелых
углеводородов, способно к образованию газовых гидратов.
С амым распространенным природным га зоммолекула
гидратообразователем является метан. Единица объема
воды
гидрата метана может содержать до 164 объемов газа (при
нормальных условиях).
Образование
техногенных
гидратов в
буровых скважинах
Опасности
Техногенное
для
гидратообразование в
законсервированных прибрежных
строений
трубопроводах
CH4
Эманации
парниковых
газов
Генерация
цунами
Образование
техногенных
гидратов в
трубопроводах
Образование
подводных
оползней
Газонасыщенные
отложения
Нарушение
стабильности морского
дна вокруг подводных
сооружений в результате
разложения гидратов
Газовые гидраты
в морских
отложениях
Газовые гидраты представляют интерес в качестве:
- нетрадиционного источника углеводородных ресурсов, разработка которого может
начаться в самом ближайшем будущем;
- источника парникового газа (метан), который может влиять на глобальные изменения
климата;
- фактора, провоцирующего оползни на континентальном склоне;
- компонента геологической среды, чувствительного к антропогенным изменениям
окружающей среды.
УСЛОВИЯ СТАБИЛЬНОСТИ ГАЗОВЫХ
ГИДРАТОВ В МОРСКИХ ОТЛОЖЕНИЯХ
КРИВАЯ СТАБИЛЬНОСТИ
ГИДРАТОВ МЕТАНА
0
0
0.3
1
1
Поверхность моря
Градиент температуры
газовые
гидраты
2
Зона Стабильности Гидратов Газа (ЗСГГ)
газ
Нижняя
граница ЗСГГ
0
10
20
30
ГЛУБИНА (KM)
Морское дно
ГЛУБИНА (KM)
Фазовая граница
МЕТАН (ГАЗ)
+ВОДА
2
3
3
4
4
ГИДРАТ
МЕТАНА
+ВОДА
0
40
10
20
30
Зона стабильности газовых гидратов определяется температурой (T) и давлением (P).
Граница раздела фаз определяет предел P / T области стабильности газовых гидратов.
Лаборатория нетрадиционных источников углеводородов занимается исследованиями
газовых гидратов более 25 лет. Мы изучаем различные аспекты (геохимические,
геотермические, седиментологические, физические, ресурсные) формирования газовых
гидратов. Открыты и/или изучены скопления газовых гидратов в акваториях Черного,
Охотского, Берингова, Каспийского, Норвежского, Средиземного морей, северовосточной Атлантике (включая Кадисский залив), озере Байкал, на аккумулятивном
хребте Блейк Аутер (северо-западная Атлантика) и Мессояхском газовом
месторождении.
СКОПЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ И ПРОЯВЛЕНИЯ КОСВЕННЫХ
ПРИЗНАКОВ ИХ НАЛИЧИЯ В МИРОВОМ ОКЕАНЕ
5cm
Кадисский залив Норвежское море
Каспийское море
озеро Байкал
2000
4000
20
2000
4000
0
20
0
200
200
200
2000
00
20
200
200
20
00
200
2000
40
00
0
200
20
0
0
20
_
.
20
0
200 200
0
2000
Охотское море
00
40
00
20
40
40
00
40
20
40 00
00
00
00
20
0
2000
200
200
2000
4000
00
4000
0 00
20 20
40
2000
20
0
4000
4000
4000
4000
40
00
4000
0
00
40
00
40
00
2000
4000
2000
20
00
0
200
200
40
00
200
4000
20
40
Черное море
4000
20
0
40
00
200
00
40
4000
4000
00
20
4000
2000
0
20
00
20
40
2000
00
0
00
40
20
200
200
2000
00
00
0
40
40
00
00
20
20
00
20
0
20
00
200
20
4000
0
200
4000
4000
40
00
2000
00
40
0
400
00
40
2000
4000
200
Скопления газовых гидратов, связанные с
разгрузкой флюидов и их косвенные признаки
Станции глубоководного бурения
DSDP-ODP, вскрывшие гидраты
Наблюдения сейсмического горизонта BSR
Скопления гидратов, обнаруженные и\или
исследованные специалистами
ВНИИОкеангеология
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НАШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ:
1) Выяснение размеров и формы природных скоплений газовых
гидратов.
2) Создание геолого-геохимических моделей отдельных скоплений
газовых гидратов.
3) Определение источников воды и газа из которых образуются газовые
гидраты.
4) Изучение механизмов образования газовых гидратов в природных
обстановках.
5) Картирование потенциально газогидратоносных акваторий Мирового
океана.
6) Выяснение параметров зоны стабильности газовых гидратов.
7) Подсчет запасов газа, сконцентрированного в отдельных скоплениях
субмаринных газовых гидратов.
8) Глобальные оценки количества метана, сконцентрированного в газовых
гидратах Мирового океана.
ПОИСК СКОПЛЕНИЙ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ
ГБО
ая
ск
че
и
м
йс коса
Се
Эхолот
Сонограмма ГБО
Источник
Отраженные
волны
Сейсмограмма
Эхограмма
КОМПЛЕКСНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ
CTD профилирование с
датчиком метана
1,2
0
200
0,8
400
0,6
600
Pressure, db
Methane content, mM/L
1,0
0,4
800
R
BS
methane
concentration
0,2
1000
0,0
40
60
80
100
120
140
160
180
Time, min
Sidescan sonar
ГБО+придонный
Эхолот
Echo
sounding
+ chirp profiling
профилограф
Газовый плюм
в воде
Очаг разгрузки
газа
Концентрация
Dissolved
methane
водорастворенного
measurements
метана
Разгрузка газа
в водную толщу
Измерение
Heat flow
теплового
measurements
потока in sity
Сейсмоакустическое
Seismic
profiling
профилирование
Модель
теплового поля
Очаг разгрузки
газа, BSR
Скопление
газовых гидратов
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
0
50
10
Отбор иsampling,
лабораторные
Gas hydrate
onboard
исследования
гидратов
measurements,
laboratory
analyses
100
Subbottom depth, cm
5
10
C1/(C2+C3)
Chloride, mM
150
200
-30
-40
-50
-60
-70
-80
10
4
5
10
Biogenic
gas
4
10
3
10
3
10
2
10
2
10
1
10
1
250
300
Thermogenic
gas
LV31-34GC
350
10
10
-30
Thermal
Тепловыеproperties
свойства
ofотложений
sediments
Химический
Interstitial
water
анализ
воды
chemistry
ресурсные оценки
Состав
гидратных
Gas
hydrate
composition
газов
и воды
(gas+water)
МОДЕЛЬ СКОПЛЕНИЯ
ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ
Тест
в герметичных
Tests
in sealed
пробоотборниках
samplers
www.vniio.ru
-50
-60
-70
-80
Состав
осадочных
Sediment
gases
газов
состав и источники
гидратов
Санкт-Петербург
-40