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天然气水合物形成条件

来源:转载自yuanzi16的博客 日期:2010-09-16 浏览量:
天然气水合物的形成与分布主要受烃类气体来源和一定的温度、压力条件控制。
 
1、形成条件
天然气水合物的形成必须有充足的天然气来源,必须有低温或高压条件。具体而言,天然气水合物的形成至少要具备以下三个条件:
第一是温度不能太高。海底的温度一般为2℃~4℃,适合天然气水合物的形成。高于20℃,天然气水合物就会分解成天然气和水。
第二是压力要足够大。在0℃时,只需要30个大气压,就可以形成天然气水合物。海水深度每增加10米,压力就会增加1个大气压。因此,海水深度达到300米,压力就可以达到30个大气压。海水越深,压力越大,形成的天然气水合物也就越稳定。
第三是要有甲烷气源。海底古生物尸体的沉积物被细菌分解会产生甲烷;或者是天然气在地球深部形成,并不断上升进入地壳。气源条件决定了天然气水合物一般形成于富含有机质的沉积物内,特别是在石油、天然气藏的周围。
据研究,生成天然气水合物的烃类气体,主要来源于沉积物中微生物对有机质的分解,个别地区也有部分气体来源于深部沉积地层中有机质的热分解(如美国东南大陆边缘天然气水合物的部分气源是厚度大于13公里的卡罗莱纳组沉积地层)。这些烃类气体在海底沉积物的孔隙中形成天然气水合物。天然气水合物的生成速度非常迅速。最近,德国科学家在海底甲烷气体取样器和照相机上就见有天然气水合物生成。但是,海底天然气水合物矿藏的形成可能要持续数百万年。
在上述三个条件都具备的情况下,天然气就会在沉积物介质的孔隙中与水分子混合而形成天然气水合物。在常温、常压条件下,天然气水合物会分解成天然气和水。