沉積物孔隙空間天然氣水合物微觀分布觀測.pdf

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1、第57卷第5期地球物理學(xué)報Vol.57,No.52014年5月CHINESEJOURNALOFGEOPHYSICSMay,2014胡高偉,李承峰,業(yè)渝光等.沉積物孔隙空間天然氣水合物微觀分布觀測.地球物理學(xué)報,57(5):16751682,doi:10.6038/cjg20140530.HuGW,LiCF,YeYG,etal.Observationofgashydratedistributioninsedimentporespace.犆犺犻狀犲狊犲犑.犌犲狅狆犺狔狊.(inChinese),57(5):16751682,doi:

2、10.6038/cjg20140530.沉積物孔隙空間天然氣水合物微觀分布觀測胡高偉1,2,李承峰1,2,業(yè)渝光1,2,劉昌嶺1,2,張劍1,2,刁少波1,21國土資源部天然氣水合物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青島2660712青島海洋地質(zhì)研究所,青島266071摘要在高分辨率工業(yè)型X射線層析掃描儀上(XCT,XRayComputerizedTomography),研制了適用于沉積物中水合物微觀賦存狀態(tài)研究的CT原位探測裝置,可通過模擬天然氣水合物生成/分解過程,直接觀測水合物在沉積孔隙中的微觀分布特征.對粒徑為0.425~0.85mm沉積物中

3、水合物形成過程進(jìn)行了CT觀測研究,結(jié)果表明,沉積孔隙中水合物呈混合分布模式,但在水合物不同形成階段,以某種分布模式為主導(dǎo):在水合物形成初期,僅有極少量水合物懸浮在流體中,水合物主要以接觸或膠結(jié)模式為主;在水合物形成中期(如飽和度為24.6%、35.0%時),水合物傾向于在孔隙流體中以懸浮狀形態(tài)生成;在水合物形成后期(如飽和度為51.4%之后),懸浮狀的水合物慢慢生長聚攏在一起,水合物又重新膠結(jié)沉積物顆粒.關(guān)鍵詞天然氣水合物;高精度XCT;孔隙尺度;微觀分布;飽和度doi:10.6038/cjg20140530中圖分類號P631收稿

4、日期20130813,20140406收修定稿犗犫狊犲狉狏犪狋犻狅狀狅犳犵犪狊犺狔犱狉犪狋犲犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犻狀狊犲犱犻犿犲狀狋狆狅狉犲狊狆犪犮犲1,2,LIChengFeng1,2,YEYuGuang1,2,LIUChangLing1,2,HUGaoWei1,2,DIAOShaoBo1,2ZHANGJian1犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犌犪狊犎狔犱狉犪狋犲狊,犕犻狀犻狊狋狉狔狅犳犔犪狀犱犪狀犱犚犲狊狅狌狉犮犲狊,犙犻狀犵犱犪狅266071,犆犺犻狀犪2犙犻狀犵犱犪狅犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犕犪狉犻狀犲犌犲

5、狅犾狅犵狔,犙犻狀犵犱犪狅266071,犆犺犻狀犪犃犫狊狋狉犪犮狋Basedonthehighresolutionindustrialxraycomputerizedtomography(XCT),adedicatedapparatuswasdevelopedtoobserveinsituporescaledistributionofgashydratedirectlyduringhydrateformationandsubsequentlydissociationinartificialcores.Methanegashy

6、dratewasformedin0.425~0.85mmsandsandCTscanningwasconductedduringtheprocesstoobservethehydratedistributioninsedimentporespace.Theresultshowsthatateachhydratesaturationlevel,thedistributionmodelsofgashydratearecomplicated.Theoccurrenceof“floatingmodel”(i.e.hydratefloatsi

7、nporefluid),“contactmodel”(i.e.hydratecontactwiththesedimentparticle),andthe"cementingmodel"(i.e.hydratescementthesedimentparticles)canbefoundatthesametime.Italsoshowsthatatdifferenthydrateformationstages,thedominantmodelsarenotthesame:althoughtherearesomehydratesfloat

8、ingintheporefluidatthefirststageofhydrateformation,mosthydratesconnectthesedimentparticles.Consequently,thehydratedis

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