浅谈青藏高原多年冻土区天然气水合物可能分布区域研究

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1、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所硕士学位论文青藏高原多年冻土区天然气水合物可能分布区域研究姓名：库新勃申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：吴青柏20070501青藏高原多年冻土区天然气水合物分布可能区域的研究库新勃(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室，兰州，730000)摘要天然气水合物作为非常规天然气资源被誉为2l世纪的新能源，它的研究受到世界上许多国家的高度重视。天然气水合物是天然气和水在高压低温条件下形成的类冰固态化合物，目前陆地上的天然气水合物主要分布于多年冻土区和深湖下部地层中。我国青藏高原平均海拔在4

2、000m以上，气候寒冷，有大面积多年冻土发育，具备了天然气水合物形成的必要的温度和压力条件。同时，青藏高原北部羌塘盆地分布着我国唯一的海相侏罗系地层，油气资源潜力巨大。因此，青藏高原多年冻土区具有天然气水合物发育的重要地质条件。通过对青藏高原多年冻土区冻土条件和甲烷气水合物相平衡条件之间关系的分析，利用GIS手段对青藏高原多年冻土区甲烷气水合物可能的分布区域进行判断，并计算其相应的项界、底界埋深以及储量情况。主要成果如下：l、结合天然气水合物在多年冻土区形成所需要地质条件的讨论，系统地分析了青藏高原多年冻土区的冻土条件，为多年冻土区天然气水合

3、物可能分布区域的判断以及相关参数的计算提供了理论支持。2、基于多年冻土带划分的三向地带性模型，将大陆度指标引入到统计模型中，利用青藏铁路沿线218个地温钻孔点数据并结合青藏高原周边气象站以及DEM数据进行回归统计，重新计算得到青藏高原多年冻土地温带的空间分布。3、在青藏高原多年冻土地温带空间分布数据的基础上，根据收集到的38个有多年冻土厚度的地温钻孔点数据，利用统计回归计算得到青藏高原多年冻土区厚度的空间分布特征。4、利用天然气水合物在多年冻土区形成的相平衡方程判断青藏高原多年冻土区天然气水合物分布的临界压力条件。根据多年冻土厚度与压力之间的

4、关系计算得到多年冻土底板处的压力分布情况，从而判断出天然气水合物在多年冻土区分布的区域及其两种分布类型的基本特征。5、由青藏高原多年冻土区地温带空间分布数据和多年冻土底板处温度确定多年冻土层内的地温梯度，同时假设几种常见的多年冻土层下地温梯度，分别于对应的甲烷气水合物形成的相平衡条件方程进行联立求解得到青藏高原多年冻土区甲烷气水合物在不同层下地温梯度下的项界、底界埋深以及厚度。在GIS平台下利用相关参数的计算结果制作青藏高原多年冻土区天然气水合物的空间分布图并计算其相应的储量。关键词：青藏高原，多年冻土区，天然气水合物分布，相平衡条件，GIS

5、HResearchonthePossibilityofNaturalGasHydrateDistributioninPermafrostRegionsofQinghai-·TibetPlateauKuXin．bo(StateKeyLaboratoryofFrozenSoilEngineering，ColdandAridRegionsEnvironmentalandEngineeringInstitute，ChineseAcademyofSciences，Lanzhou，730000)AbstractNaturalgashydrate，asun

6、conventionalnaturalgasresource，iscalledthenewenergyof213‘centuryandtakenseriouslyinmanycountriesaroundtheworld．Naturalgashydrateformsformnaturalgasandwaterunderthehighpressureandlowtemperatureconditionswhichismainlydistributinginpermafrostregionsandtheoceansediments．Withthe

7、averagealtitudeofabove4000mandcoldtemperature，thereisabigamountofpermafrostexiginginQinghai-TibetPlateauwherethenecessarypressureandtemperatureconditionsfortheformationofnaturalgashydrateareavailable．Meanwhile，theonlymarineJurassicstratumofourcountrydistributesinQiangtangba

8、sinofthenorthernQinghai-TibetPlateauwhichmeansthegreatpotentialofoilandgasresource