松散沉積物中天然氣水合物生成、分解過(guò)程與聲學(xué)特性的實(shí)驗(yàn)研究

【摘要】：為了解松散沉積物中天然氣水合物的生成和分解規(guī)律以及水合物對(duì)沉積物聲學(xué)特性的影響,在粒徑為0.18~0.28mm天然沙中進(jìn)行了甲烷水合物的生成和分解實(shí)驗(yàn),并利用超聲波探測(cè)技術(shù)和時(shí)域反射技術(shù)實(shí)時(shí)測(cè)量了反應(yīng)體系的聲學(xué)參數(shù)與含水量。結(jié)果表明:根據(jù)水合物的生成和分解速率,可將水合物的生成過(guò)程分為初始生長(zhǎng)期、快速生長(zhǎng)期和穩(wěn)定期3個(gè)階段,分解過(guò)程可分為初始分解期和樣品表層水合物快速分解期以及樣品內(nèi)、外層水合物均快速分解期3個(gè)階段;由溫度和壓力數(shù)據(jù)的分析,得出水合物先在沉積物表層生長(zhǎng),然后在沉積物內(nèi)、外層迅速生成;由水合物分解過(guò)程3個(gè)階段的平均分解率,得出水合物的分解是一個(gè)由慢到快的過(guò)程。對(duì)聲學(xué)參數(shù)的研究表明:水合物在松散沉積物中先膠結(jié)骨架顆粒而生成,使縱波速度和聲波衰減在飽和度0~1%之間陡然增大;隨后水合物開(kāi)始在沉積物孔隙中形成懸浮粒子,造成超聲波信號(hào)在飽和度1%~90%間淬熄,聲波速度無(wú)法獲取。研究結(jié)果在揭示沉積物中水合物與顆粒間接觸機(jī)制的同時(shí),為海上地球物理勘探中地震信號(hào)的解釋提供了新的思路。 【作者單位】： 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 青島海洋地質(zhì)研究所 青島海洋地質(zhì)研究所 青島海洋地質(zhì)研究所 青島海洋地質(zhì)研究所 青島海洋地質(zhì)研究所 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院
【關(guān)鍵詞】： 天然氣水合物 松散沉積物 飽和度 聲波速度 衰減
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40576028) 國(guó)家“海域天然氣水合物資源調(diào)查評(píng)價(jià)”專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目(GZH200200202)
【分類(lèi)號(hào)】：P744.4
【正文快照】： 0引言天然氣水合物具備巨大的資源儲(chǔ)量已廣泛為人們所接受[1],由于自然界發(fā)現(xiàn)的水合物大部分存在于海底未固結(jié)沙和泥中(例如東太平洋水合物海嶺、布萊克海臺(tái)、加拿大馬更些三角洲馬力克2L-38井、南海神狐海域等),松散沉積物與其所含水合物之間相互關(guān)系的研究越來(lái)越受到關(guān)注[2-

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