美国海洋甲烷水合物野外研究计划项目成果介绍

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	美国海洋甲烷水合物野外研究计划项目成果介绍
	刘学
	2014-01-15
所属快报	地球科学快报
出版年	2014
期	2
语种	中文
领域	地球科学
栏目	能源地球科学
中文关键词	海洋 ; 甲烷水合物 ; 野外研究
中文摘要	2012年10月，由美国国家甲烷水合物研究与开发计划（The National Methane Hydrates R&D Program）资助的为期1年的海洋甲烷水合物野外研究计划”（Marine Methane Hydrate Field Program）项目正式启动，目前该项目的主体工作已基本完成，以下就该项目取得的成果予以简要介绍，以期为我国相关研究提供参考。
情报分析_信息发布时间	41183
情报分析_信息来源性质	计划
情报分析_信息来源机构	美国国家甲烷水合物研究与开发计划（The National Methane Hydrates R&D Program）
情报分析_信息来源国家	美国
情报分析_信息类别	科学计划与规划
情报分析_研究主题	美国海洋甲烷水合物野外研究计划
情报分析_研究内容	1 背景资料作为未来能源的重要组成部分，目前我们对于海洋甲烷水合物的认识还不充分，包括其形成、分布和特征等，需要进一步的研究以更好地量化它们的潜力。对于已知存在或可能存在甲烷水合物的洋盆的探索已超过30年，这些勘探还将继续并且会更加频繁，需要运用新技术和新方法最大限度的获得相关数据并尽可能从中提取到有用信息。因此，在该领域，对美国大西洋岸和墨西哥湾甲烷水合物形成和分布模型的改进显得至关重要。 2 甲烷水合物科学研究 2.1 甲烷水合物体系某些气和水的混合物能在地球内特定的温度和压力条件下形成的固体，称为水合物稳定带。地质作用控制甲烷水合物的发生已成为统称的“甲烷水合物体系”，这已成为众多水合物研究计划的重点。 2.2 甲烷水合物评估甲烷水合物资源评估表明全球水合物积累存在巨大的甲烷储量。在大多数情况下，这些评估范围包括几个数量级。甲烷水合物在能源资源或作为全球气候变化因素之一具有很大的不确定性。其中甲烷水合物研究和开发活动的最重要的新兴目标是甲烷水合物聚集存储技术和经济可采天然气量的定性和定量分析。 2.3 甲烷水合物生产因为传统的生产技术主要适用于以砂岩为主的甲烷水合物开采，因此砂岩储层被认为是甲烷水合物生产中最经济可行的，也将是未来甲烷水合物勘探开采的最首要目标。 2.4 甲烷水合物与气候变化目前气候变暖对甲烷水合物沉积物似乎还没有引起灾害性的甲烷水合物分解或泄露。大范围的甲烷水合物需要上千年的持续变暖才会引起分解。但是长期的气候变化过程下，一些地方的甲烷水合物正在出现分离的迹象。 2.5 甲烷水合物相关的地质灾害甲烷水合物相关的地质灾害包括由地质过程造成的“自然发生”的灾害，以及由人为活动造成的“人为”灾害。 3 目标该项目的首要目标是进行科学规划，以实现未来的科学大洋钻探、取芯、测井、测试和分析活动，评估美国大陆边缘（尤其是大西洋岸和墨西哥湾）的甲烷水合物沉积物的地质过程、区域背景和特征等。 4 取得成果该项目提出了甲烷水合物研究有关的一系列挑战，以及应对这些挑战所需的不同类型的研究，并指出了在这些研究领域中可能产生重大突破的数个科学钻探计划，还列出了关键的规划建议。 4.1 科学挑战 4.1.1甲烷水合物资源评估与全球碳循环（1）海洋系统中甲烷碳库存与通量的控制因素，以及它们随时间的变化。（2）构建一个全面的甲烷水合物评估体系。（3）自然和人为扰动对甲烷水合物储量的影响。 4.1.2甲烷水合物生产面临的挑战（1）甲烷水合物离岸生产试验的优选方案。（2）影响离岸甲烷水合物生产率的关键储层参数。（3）满足经济可行性的离岸甲烷水合物开采试验所需的最低可采厚度和生产率。 4.1.3与甲烷水合物相关的地质灾害（1）甲烷水合物生产带来的地质灾害。（2）甲烷水合物的分解等自然过程引发的地质灾害。 4.2 技术挑战甲烷水合物建模、实验室和野外研究系统必需装置与集成。（1）开发新有助于对野外研究数据解释和校对的实验室测量方法。（2）发展和推广一些油田描述工具以应对关键的甲烷水合物研究的科学挑战。（3）提升储层模型的精确性和可靠性，以评估甲烷水合物资源潜力，增强甲烷水合物作为地质灾害和气候变化指标的作用。（4）确定服务于拟钻探策略的关键现场评价和描述的必需装置。（5）提升模型、试验和数据的集成。 4.3科学钻探计划（1）利用全球钻井活动频繁这一有利时机将全球碳循环完全参数化。（2）砂岩储层中的高浓度甲烷水合物：资源评价和全球碳循环。（3）全球碳循环——高通量背景。（4）甲烷水合物系统对稳定带上边界扰动的响应。（5）甲烷水合物过饱和的区域引发滑坡灾害的预防。（6）甲烷水合物引发地质灾害的相关特征。（7）甲烷水合物开采有关的地质灾害。（8）甲烷水合物对自然扰动的响应。 4.4 建议（1）最优先科学钻探活动：①设计科学钻探以加深我们对墨西哥湾甲烷水合物砂岩储层的理解；②开展钻探规划以描述沿美国大西洋岸的甲烷水合物系统。（2）建立一个高层次的国际委员会，以监察和识别合作研究和具体的科学钻探机遇，推进我们对甲烷水合物的认识。（3）审查和更新每次钻探考察的技术和需求。（4）未来进行甲烷水合物科学钻探时增加电缆测井技术和随钻测井技术。（5）进一步开发井下土木工程工具，并将其应用于甲烷水合物的相关研究。（6）开发和部署针对甲烷水合物系统的传感器和装置。（7）继续测试和开发混合压力取芯系统（Hybrid-PCS），并推进其使用。（8）协调钻探现场、实验室和模拟数据的使用与集成。（9）甲烷水合物作为地质灾害和气候变化指标的作用，利用一切可用的通信工具传播经过仔细审查过的数据和信息。（10）通过同行评议过程和对已发表的评论与反驳观点的正确使用，监督甲烷水合物科学界并有效处理错误信息。参考文献：[1]United States Department of Energy, National Energy Technology Laboratory. Marine Methane Hydrate Field. Programhttp://www.netl.doe.gov/technologies/oil-gas/publications/Hydrates/2013reports/fe0010195-qpr-jul-sep-2013.pdf [2]Development of a Scientific Plan for a Hydrate-Focused Marine Drilling, Logging and Coring Program. http://www.netl.doe.gov/technologies/oil-gas/FutureSupply/MethaneHydrates/projects/DOEProjects/fe0010195-COL.html
参考文献	[1]United States Department of Energy, National Energy Technology Laboratory. Marine Methane Hydrate Field. Programhttp://www.netl.doe.gov/technologies/oil-gas/publications/Hydrates/2013reports/fe0010195-qpr-jul-sep-2013.pdf
文献类型	快报文章
条目标识符	http://119.78.100.173/C666/handle/2XK7JSWQ/177891
专题	地球科学
作者单位	中国科学院兰州文献情报中心
推荐引用方式 GB/T 7714	刘学. 美国海洋甲烷水合物野外研究计划项目成果介绍. 2014.

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