木里地区永久冻土层的形成及对天然气水合物的成藏影响

作者

王莉平朱英豪李宁徐拴海田延哲刘乃飞王文丽
单位

西安理工大学土木建筑工程学院中煤科工集团西安研究院有限公司陕西省岩土与地下空间工程重点实验室
摘要

以青海木里天然气水合物成藏地区为研究对象，总结分析了现有木里地区永久冻土和天然气水合物的特点；基于青藏高原第四纪的气候调查相关证据和现有地质勘探资料，利用FLAC3D模拟计算永久冻土的形成过程，计算结果表明，现有的永久冻土可能形成于晚全新世新冰期（4 000～3 000至1 000 a BP），约经历170 a的降温后形成稳定的永久冻土层底部边界，深度为130 m，永久冻土层中的温度梯度为1.64℃/hm，计算结果与现场勘探结果相当吻合。此外，基于永久冻土层的形成过程、天然气水合物A/B类形成时的温压曲线及天然气水合物的成藏现状，分析木里地区天然气水合物分布相对分散的原因，一是由于地质构造的原因，烃类气体仅迁移至140 m深度左右，天然水合物在原地发生相变；也可能是烃类气体迁移至更浅层的地层中，但由于多年冻土的反复演化，浅层天然气水合物动态分解后以气态形式进入大气。相关成果可为木里地区天然气水合物的勘探和开采提供思路。
关键词

木里煤田永久冻土天然气水合物成藏条件模拟计算
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目（42172314）；陕西省岩土与地下空间工程重点实验室开放基金项目（YT201907）；清洁能源与生态水利工程研究中心项目（QNZX-2019-07）；
文章目录

1 木里地区天然气水合物的勘探现状
2 木里地区多年冻土的现状及形成分析
2.1 基本特征
2.2 木里地区多年冻土层形成时间分析
2.3 多年冻土层形成时的气候条件
3 木里地区典型烃类气体的相变曲线
4 永久冻土层形成过程计算
4.1 地层建模及相关参数
4.2 温度边界条件
4.3 地层初始温度场
5 计算结果及分析
5.1 永久冻土层形成时间及底边界深度
5.2 永久冻土层中的温度及温度梯度
5.3 天然气水合物形成时的温压条件
6 结论
引用格式

王莉平,朱英豪,李宁,徐拴海,田延哲,刘乃飞,王文丽.木里地区永久冻土层的形成及对天然气水合物的成藏影响[J].煤田地质与勘探,2022,52(04):121-129.