Участок гидрата метана Нанкай (или Японская программа НИОКР по гидрату метана в Нанкай , участок гидрата метана желоба Нанкай ) расположен в впадине Нанкай , Япония .
Введение в область [ править ]
Нанькайский Тро находится под Тихого океана у юго - восточного побережья Японии, и простирается более чем на 700 км в юго - западном направлении на север-трендом. Нанкайский прогиб известен не только как зона активной субдукции и землетрясений , но и своими крупными месторождениями клатратных гидратов, расположенными на шельфе и континентальном склоне.. В связи с отсутствием в Японии внутренних источников ископаемой энергии и прогнозируемым продолжающимся ростом энергопотребления, залежи гидрата метана в осадочных толщах Нанкайского желоба все чаще становятся предметом изучения энергетических ресурсов. У этих ресурсов есть потенциал для обеспечения поставок внутреннего природного газа для удовлетворения потребностей Японии на десятилетия вперед. [ необходима цитата ]
Буровая площадка Нанкайского желоба представляет большой интерес, так как недавние исследования в этом районе позволили сделать принципиально новые выводы о наличии залежей гидрата метана в морской среде.
Кроме того, ожидается, что исследования в Нанкайском желобе будут способствовать техническому развитию, необходимому для коммерческой разведки и добычи метанового газа из гидратов, а также будут способствовать его использованию и вкладу в долгосрочную национальную энергетическую стратегию. [ необходима цитата ]
Общее физико-геологическое описание [ править ]
Район Нанкайского желоба был идентифицирован [ когда? ] В США Департамент энергетики (DOE) и его департамент Соединенных Штатов энергетики Национальной лаборатории (Netl) в качестве важного гидрат водоносного области в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Оценки ресурсов газовых гидратов Министерства энергетики показывают потенциал гидратов от 16 до 27 триллионов кубометров. [1] Исследования подтвердили присутствие газовых гидратов в двух разных местах в пределах Нанкайского прогиба: гидраты можно найти в аккреционной призме у берегов Сикоку и Токай, а также в задуговом бассейне.система к северо-западу от Японии. Почти все скопления гидратов природного газа, выявленные в районе Нанкайского прогиба, находятся на глубине от 290 до 300 метров ниже морского дна (1240 метров ниже уровня моря). В структуре Нанкайского прогиба доминирует развитие этой аккреционной призмы с миоцена , которая сформировалась в результате субдукции плиты Филиппинского моря под Евразийскую плиту в северо-западном направлении . Зона активной субдукции делает впадину одной из самых активных зон землетрясений на планете. Опускающийся сегмент Филиппинской плиты - это так называемая «впадина Сикоку», которая определяет бывшую переднюю дугу.бассейн, который впоследствии был заполнен отложениями из подводных конусных систем в этом районе, хотя большая часть нарастающих отложений состоит из крупных обломков суши. [2]
В арктических регионах месторождения гидратов природного газа в основном встречаются в песчаных отложениях в сочетании с вечной мерзлотой . Напротив, газовые гидраты в морской среде обычно встречаются в отложениях континентальной окраины, состоящих в основном из мелкозернистых глинистых минералов и органических обломков, которые оседают на морском дне. Они, по-видимому, являются очень распространенным компонентом, заполняющим пространства между зернами и внутри трещин и трещин в отложениях на глубоководных континентальных шельфах, где температура и давлениеусловия подходят для образования газовых гидратов. Обычно считается, что большинство месторождений гидратов природного газа по всему миру существует в мелкозернистых отложениях в дисперсной и низкоконцентрированной форме с гидратонасыщенностью от 1 до 12%. Низкую гидратонасыщенность можно объяснить очень маленьким размером пор и низкой проницаемостью в глине.-богатые отложения, которые препятствуют подвижности воды и газа, необходимой для образования гидратов (более подробную информацию см. в Глобальной перспективе ЮНЕП по газовым гидратам метана (2012 г., в процессе)). Напротив, японские ученые смогли обнаружить мощные толщи переслаивающихся песков и илов во время бурения на юго-восточном побережье на окраине Нанкайского прогиба. Гидраты природного газа, по-видимому, в основном присутствуют в высоких концентрациях в песчаных толщах, составляющих до 70% порового пространства, и в значительной степени отсутствуют в толщах бурового раствора. [3]
Японская программа исследований и разработок газогидрата метана в Нанкайском желобе [ править ]
Японский проект бурения, часть «Программы исследований и разработок гидрата метана», [4]расположен в районе Нанкайского прогиба на юго-восточной окраине Японии. Проект эксплуатационной исследовательской скважины был разработан в этом регионе после того, как полевые исследования, завершенные правительством Японии в 1995 году, показали наличие отражателя, имитирующего дно (BSR), который, как полагают, указывает на наличие крупных подземных залежей газовых гидратов. Цели проекта заключались в том, чтобы понять природу отложений, содержащих гидрат метана в Нанкайском прогибе, роль газовых гидратов как будущего потенциального источника энергии, а также оценить производство и свойства газового гидрата, а также его стабильность. Для производства метана из газовых гидратов очень необходима разработка безопасной и надежной технологии, поскольку диссоциация метана на мелководье может создавать очень высокое давление и вызыватьподводные оползни . Кроме того, научное исследование было направлено на разработку новых методов безопасности, защищающих от любых опасных условий, создаваемых бурением газовых гидратов и строительством трубопроводов, и дает представление о технологиях бурения и добычи с учетом новых промышленных разработок.
В конце 1999 - начале 2000 годов Министерство экономики, торговли и промышленности Японии (METI, ранее называвшееся Министерством международной торговли и промышленности Японии , MITI) ввело в эксплуатацию шесть разведочных скважин, которые были успешно пробурены на глубине 945 метров в водоеме. восточная часть района Нанкайского прогиба, в 50 км от побережья в районе Токийского залива, чтобы охарактеризовать месторождения гидратов природного газа и изучить их общий коммерческий потенциал. Для разработки соответствующей программы обсадных труб были пробурены две скважины. Третья скважина была пробурена на глубину 3000 метров ниже уровня моря для анализа состава различных пластов и оценки содержания газа. Сейсмические данные показали четко очерченный отражатель, моделирующий дно, отмечающий дно зоны стабильности газовых гидратов, обнаруженный на глубине 290 метров ниже морского дна (1240 метров ниже уровня моря). Керны были взяты на глубине от 1152 до 1210 метров, что выявило присутствие газовых гидратов в трех различных зонах, причем гидраты составляют 20% от общего объема и 80% порового пространства.Эти три разные зоны в основном состоят из неоднородных турбидитовых песчаников, проницаемость которых составляет от 30 до 40% и является либо непрерывной, либо прерывистой. Газ в ловушке внутриclathrates преимущественно биогенные и намекают на прогрессирующее снижение микробной активности с глубиной и дополнительную миграцию вверх по столбу осадка. Основываясь на этих результатах разведки, правительство Японии в 2001 году инициировало 16-летнюю программу исследований и разработок гидрата метана. [3] [5]
Ведущие партнеры по проекту включали Японскую национальную нефтяную корпорацию [6] (ранее известную как JNOC, теперь Японская национальная корпорация нефти, газа и металлов - JOGMEC), Японская нефтегазовая разведка ( JAPEX ), а также Министерство энергетики США (DOE) как и другие отраслевые партнеры. Вместе с Министерством экономики, торговли и промышленности Японии (MITI) они образуют консорциум под названием «MH21 - Исследовательский консорциум ресурсов гидрата метана в Японии» [7] , общей целью которого является создание процесса коммерческой добычи с морских месторождений. газовые гидраты к 2018 г.
В дополнение к национальной программе исследований и разработок, были проведены круизные экспедиции на бурение наблюдательных скважин в районе Нанкайского желоба Интегрированной программой океанического бурения ( IODP ) и ее предшественницей, программой океанического бурения (ODP), для анализа геохимических условий. состав газа и сбор геолого-геофизических данных по пластам-коллекторам. В 2010 и 2011 годах были проведены обширные исследования в семи экспедициях (314, 315, 316: первый этап; 319 и 322: второй этап; 326, 332 и 333: третий этап) с целью завершения трех экспериментов в сейсмогенной зоне Нанкайского желоба [8 ](NanTroSEIZE), которые, как ожидается, дадут принципиально новую информацию о сейсмологии и геофизических условиях этого района. NanTroSeize нацелен на бурение, пробу и инструментальную обработку сейсмогенной активной части земной коры, вызывающей землетрясения, где на протяжении истории неоднократно происходили крупномасштабные землетрясения, также влияющие на месторождения газовых гидратов.
Важность Нанкайского желоба как активного места изучения [ править ]
Желоб Нанкай, являющийся местом непрерывных исследований газовых гидратов более десяти лет, является первым полностью интегрированным промысловым исследованием и проектом современной испытательной скважины для морских гидратов природного газа в северо-западной части Тихого океана. [9] Шесть скважин были успешно пробурены для проверки скоплений гидратов природного газа у юго-восточного побережья Японии и для исследования традиционной третичной структуры. Это дало ученым возможность отслеживать физическую реакцию залежей газовых гидратов и исследовать морские газовые гидраты в одной из самых активных зон землетрясений на планете.
Ожидается, что исследования в пределах Нанкайского желоба дадут полезные сведения о формировании и появлении гидратов природного газа у побережья Японии, поскольку, хотя разведочные скважины Нанкайского желоба выявили наличие газовых гидратов, заполняющих поры в турбидитных песчаных отложениях, это все еще неясно. какой гидратный потенциал может предложить этот район с точки зрения точных объемов и экономической жизнеспособности залежей и их связи с распределением в Балтийском море. [ необходима цитата ]
Ссылки [ править ]
- ^ «NETL - Все о гидратах, Нанкайский желоб» . Проверено в мае 2011 года . Проверить значения даты в:
|accessdate=( помощь ) - ^ Баба, К .; Ямада, Ю. "РБМ и связанные с ними отражения как индикатор газовых гидратов и скоплений свободного газа - пример аккреционной призмы и системы преддуговых бассейнов вдоль Нанкайского прогиба у побережья Центральной Японии. Геология ресурсов, Том 54, Номер 1, стр. 11 -24 (2004) ». Цитировать журнал требует
|journal=( помощь ) - ^ a b Tsuji, Y .; Jujii, T .; Hayashi, M .; Kitamura, R .; Nakamizu, M .; Ohbi, K .; Saeki, T .; Якамото, К .; Inamori, T .; Oikawa, N .; Shimizu, S .; Кавасаки, Вт .; Nagakubo, S .; Masushima, J .; Ochiai, K .; Окуи, Т. (2009). «Прохождение и распространение метангидратов в восточной части Нанкайского прогиба, Япония»: 228–246. Специальный том AAPG, Memoir 89: Natural Gas Hydrates - Energy Resource and Associated Geological Hazards (редакторы: Collet, TS, Johnson, A., Knapp, C., and Boswel, R. Цитировать журнал требует
|journal=( помощь ) - ^ "NETL - Программа исследований и разработок гидрата метана" . Проверено в мае 2011 года . Проверить значения даты в:
|accessdate=( помощь ) - ^ Ushida, T .; Lu, H .; Томару, Х. (2004). «Подземное проявление гидрата природного газа в районе Нанкайского прогиба - влияние на концентрацию газовых гидратов»: 35–44. Геология ресурсов, Том 54, Номер 1. Цитировать журнал требует
|journal=( помощь ) - ^ "JOGMEC" . Проверено в мае 2011 года . Проверить значения даты в:
|accessdate=( помощь ) - ^ "Исследовательский консорциум MH21 по ресурсам гидрата метана в Японии" . Проверено в мае 2011 года . Проверить значения даты в:
|accessdate=( помощь ) - ^ "NanTroSEIZE" . Архивировано из оригинала на 2011-09-27 . Проверено в мае 2011 года . Проверить значения даты в:
|accessdate=( помощь ) - ^ http://www.jogmec.go.jp/english/information/bids/docs/2011/at4_110811_02.pdf
Внешние ссылки [ править ]
- Видео: Глубоководное бурение на борту CHIKYU, экспедиция IODP 314 - Нанкайский желоб [1]
- Комплексная программа морского бурения (IODP), экспедиции 314 и 315 [2]
- Национальная лаборатория энергетических технологий, Соединенные Штаты Америки - Энергетические ресурсы гидратов метана [3]
- Национальная лаборатория энергетических технологий, Соединенные Штаты Америки - Общее введение в гидраты метана [4]
- Национальная лаборатория энергетических технологий, Соединенные Штаты Америки - Знакомство с буровой площадкой Нанкай [5]
- «Глобальный прогноз ЮНЕП по газовым гидратам метана», в процессе [6]
- «Оценка ресурсов газовых гидратов на Северном склоне, Аляска (2008)», Информационный бюллетень Геологической службы США [7]
- «Обнаружение и оценка подземных гидратов природного газа в Нанкайском прогибе на шельфе Японии - будущий энергетический ресурс» (Uchida, T., 2002) [8]
- Фотогалерея образцов гидратов и полевых работ в Арктике [9] [ постоянная мертвая ссылка ]
