青海乌丽冻土区水合物合成T-P-H模拟实验
天然气水合物是由水和低分子量气体(如甲烷、乙烷、二氧化碳等)在低温(一般＜10℃)、高压(一般＞3～5MPa)、气体浓度大于其溶解度条件下形成的一种结晶状固体物质,是一种水与天然气的非化学计量笼形物(陈多福,2005).水合物的形成过程则被看做是在水合物骨架(”疏松”冰)的空穴中”吸附”气体分子,水合物骨架本身是不稳定的,气体分子却稳定在水合物骨架中,吸附过程可用等温林穆尔效应来描述(胡春,2001).笔者基于已获得的青海乌丽地区天然气水合物科研样品，在实验室条件下开展乌丽冻土区天然气水合物合成实验。通过低温高压实验方法，模拟乌丽地区冻土水合物地层流体压力和乌丽地区地温条件来进行模拟合成实验，得出青海乌丽冻土水合物的形成温压区间和相平衡特征，结合乌丽地区水合物钻井资料和现有的地质资料，探究青藏高原水合物可能的赋存深度。天然气水合物与冰之间、水合物层与冰层之间具有明显的相似性（陈多福2005）。如：相同的组合状态的变化——流体转化为固体；两者分解皆为吸热过程，并产生很大的热效应；0℃融冰时每克水需要0.335 KJ热量，0~20℃分解天然气水合物时每克水合物需要0.5～0.6 KJ热量；结冰和形成水合物时体积均增大：前身增大9％，后者增大26%～32%；水合物具有比其他冷凝相气（液化气）低十几倍的平衡压力；当温度达到水合物生成临界值时，即使在气体不能液化的条件下，水合物有很高的浓缩气体的能力，1g水中最多可包含200 cm3（标准状态下换算）的甲烷（李艳芝，2000）。本文以实验模拟得到青海乌丽地区天然气水合物的温度-压力-深度（T-P-H）相平衡特征。在水合物反应釜中借助各种宏观的实验手段，观测气-水反应体系，得到温度、压力数据区间变化值；用显微拉曼光谱技术观察反应体系中固态水合物生长过程的光谱特征，探测人工水合物微观层面上的矿物学性质。利用已有的乌丽地区地层流体压力、水文及地温资料，结合区域构造/沉积环境，推测青海乌丽地区的水合物可能的赋存深度。
天然气水合物 地质构造 赋存深度 冻土区
胡承飞 史建南 普玉浩 唐国龙
成都理工大学沉积地质研究院,成都,610059
国内会议
成都
中文
142-143
2015-04-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）