天然气水合物的形成条件及成因分析.pdf

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1、第21卷12期中国煤炭地质Vol．21No．122009年12月COALGEOLOGYOFCHINADec．2009doi：10.3969/j.issn.1674-1803.2009.12.003文章编号：1674－1803（2009）12－0007－05天然气水合物的形成条件及成因分析蒋向明（中国煤炭地质总局水文地质局，河北邯郸056004）摘要：从天然气水合物的晶体结构模型出发，说明了其组成成分及结构特征。通过对温度—压力平衡条件的差异性分析，揭示了天然气水合物形成的基本条件，对其赋存类型及成因进

2、行了分类，对我国及全球天然气水合物分布情况进行了说明，并以青海木里煤田为例，对天然气水合物的形成条件和成因进行了详细的论述，认为：变质作用及煤化作用使煤田内丰富的煤炭资源不断产生煤层气,当煤层气沿断层破碎带及裂隙运移至含水岩层或含水裂隙时,在温度和压力的作用下遇水形成天然气水合物。强调在开发利用天然气水合物时，必须考虑水资源的保护和综合利用。关键词：天然气水合物；分布特征；形成条件；存在类型；成因分析；木里煤田中图分类号：P618.130.1文献标识码：AFormingConditionsandGen

3、eticAnalysisofNaturalGasHydrateJiangXiangming(HydrogeologicalExplorationBureau,CNACG,Handan,Hebei056004)Abstract:Startfromcrystalstructuremodelofthenaturalgashydrate,illustrateditscompositionandstructuralfeatures.Throughtemperature-pressureequilibriumco

4、nditiondiscrepancyanalysis,revealedbasictermsofnaturalgashydrateformationandclassifieditshostingpatternandgenesis.Thepaperillustratednationalandglobaldistributionofnaturalgashydrate,totaketheMuricoalfieldintheQinghaiProvinceasanexample,discusseditsformi

5、ngconditionandcauseofformationindetail.Consideredthatthemetamorphismandcoalificationmaketheabundantcoalresourceproducingcoalbedgasconstantly,whenthegasmigratingalongtheshatteredfaultzonesandfracturesintowater-filledstrataorfractures,naturalgashydratewil

6、lbeformedunderthetemperatureandpressure.Itisemphasizedthat,duringtheexploitationandutilizationofnaturalgashydrate,theprotectionandcomprehensiveutilizationofwaterresourcehavetotakeintoaccount.Keywords:naturalgashydrate;distributionfeature;formationcondit

7、ion;hostingpattern;geneticanalysis;Muricoalfield天然气水合物是以CH4为主，含少量CO2、H2S右，且燃烧几乎不产生有害污染物，是一种新型的的气态烃类物质充填或被束缚在笼状水分子结构清洁环保能源，是公认的地球上尚未开发的、巨大中形成的冰晶化合物。在一个烃类气体分子的周围的能源宝库。163包围着多个水分子，水分子通过氢键紧密缔合成三世界天然气水合物储量约为2×10m，相当于维网状，将烃类气体分子纳入网状，体中形成水合地球上所有开采石油、天然气和煤的总量的2

8、倍，123甲烷，其晶体结构模型如图1。这些水合甲烷象淡灰约为剩余天然气储量（156×10m）的128倍。海底色的冰球，可以象酒精块或蜡烛一样燃烧，故称为3“可燃冰”,其密度为0.905～0.91g/cm，化学式为CH4·nH2O，只要把结构中的“水”去掉，就是一种理想的燃料。从能源的角度看，天然气水合物可视为高度压3缩的天然气。理论上讲，1m的天然气水合物在标准3大气压下（0.101MPa）可以释放出164m的天然气和30.8m的水，其能量密度是煤和黑色