Участок газовых гидратов Нанкайского желоба - Nankai Trough gas hydrate site

Нанкайский участок гидрата метана (или же Японская программа исследований и разработок гидрата метана в Нанкай, Участок гидрата метана Нанкайского желоба) находится в Нанкайский желоб, Япония.

Знакомство с районом

В Нанкайский желоб находится под Тихий океан у юго-восточного побережья Японии и простирается более чем на 700 км в направлении с юго-запада на север. Нанкайский желоб известен не только как действующий субдукция и зона землетрясения, но и за большой клатрат гидрат депозиты, происходящие на полка и континентальный склон. 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. Эти ресурсы могут обеспечить поставку внутреннего природного газа для удовлетворения Япония Потребности на десятилетия вперед.^{[нужна цитата ]}

Буровая площадка Нанкайского желоба представляет большой интерес, так как недавние исследования в этом районе позволили сделать принципиально новые открытия в отношении залегания 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.^{[нужна цитата ]}

Карта расположения Нанкайского желоба на юго-восточном побережье Японии

Общее физико-геологическое описание

Выявлен район Нанкайского желоба.^{[когда? ]} посредством Министерство энергетики США (DOE) и его Национальные лаборатории Министерства энергетики США (NETL) как важный гидратосодержащий регион в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Оценки ресурсов газовых гидратов Министерства энергетики показывают потенциал гидратов от 16 до 27 триллионов кубических метров.^[1] Исследования подтвердили присутствие газовых гидратов в двух разных местах в пределах Нанкайского прогиба: гидраты можно найти в аккреционная призма от Сикоку и Токай, а также в задний дуговой бассейн система к северо-западу от Японии. Практически все скопления гидратов природного газа, выявленные в районе Нанкайского прогиба, расположены на глубине от 290 до 300 метров ниже морского дна (1 240 метров ниже уровня моря). В структуре Нанкайского прогиба доминирует развитие этой аккреционной призмы, начиная с Миоцен, который образовался в результате субдукции северо-западного направления Филиппинское море тарелка под Евразийская плита. Активный субдукция Зона делает Желоб одной из самых активных зон землетрясений на планете. Опускающийся сегмент Филиппинской плиты - это так называемый «бассейн Сикоку», который определяет бывшую преддуга бассейн, который впоследствии был заполнен отложениями из подводных конусообразных систем в этом районе, хотя большая часть нарастающих отложений состоит из крупных обломков суши.^[2]

Линия разлома Нанкайского прогиба с его сейсмогенно-активной зоной

В Арктический В регионах месторождения гидратов природного газа в основном встречаются в песчаных отложениях в сочетании с вечная мерзлота. Напротив, газовые гидраты в морской среде обычно встречаются в континентальная окраина осадки, состоящие в основном из мелкозернистых глинистых минералов и органического мусора, осевшие на морском дне. Они кажутся очень распространенным компонентом, заполняющим пространства между зернами и внутри трещин и трещин в отложениях на глубоководных континентальных шельфах, где температура и давление условия 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 глина -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 встречаются 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 на Нанкайском желобе

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, выявили наличие отражателя, имитирующего дно (BSR), который, как полагают, указывает на существование 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 и его стабильность. Для производства метана из газовых гидратов очень необходима разработка безопасной и надежной технологии, так как диссоциация метана на мелководье может создавать очень высокое давление и вызывать подводные 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 дать представление о технологиях бурения и добычи с учетом новых промышленных разработок.

В конце 1999 - начале 2000 годов Япония Министерство экономики, торговли и промышленности (METI, ранее известная как Japan Министерство международной торговли и промышленности, MITI) ввела в эксплуатацию шесть разведочных скважин, которые были успешно пробурены на глубине воды 945 метров в районе восточного Нанкайского прогиба, в 50 км от побережья в районе г. Токийский залив, чтобы охарактеризовать месторождения гидратов природного газа и изучить их общий коммерческий потенциал. Были пробурены две скважины для разработки соответствующей программы обсадных труб. Третья скважина была пробурена на глубину 3000 метров ниже уровня моря для анализа состава различных пластов и оценки содержания газа. Сейсмические данные показали хорошо выраженный отражатель, имитирующий дно, отмечающий дно зоны устойчивости 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 разных 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 непрерывной или прерывистой. Газ в ловушке внутри клатраты является преимущественно биогенным и указывает на прогрессирующее снижение микробной активности с глубиной и дополнительную миграцию вверх по толще отложений. Основываясь на этих результатах разведки, японское правительство в 2001 году инициировало 16-летнюю программу исследований и разработок гидрата метана.^[3][5]

Среди ведущих партнеров проекта - Японская национальная нефтяная корпорация.^[6] (ранее известный как JNOC, сейчас Японская национальная корпорация нефти, газа и металлов - JOGMEC), Японская нефтегазовая разведка (JAPEX ), Министерство энергетики США (DOE), а также 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] чья общая цель - наладить к 2018 году процесс коммерческой добычи из морских газогидратов.

В дополнение к национальной программе исследований и разработок, были проведены круизные экспедиции на бурение наблюдательных скважин в районе Нанкайского желоба в рамках Комплексной программы океанского бурения (IODP ) и его предшественник, Программа морского бурения (ODP), для анализа геохимического состава газа и сбора геолого-геофизических данных о пластах-коллекторах. 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

Желоб Нанкай, являющийся местом непрерывных исследований газовых гидратов более десяти лет, является первым полностью интегрированным промысловым проектом и проектом современной испытательной скважины для морских гидратов природного газа в северо-западной части Тихого океана.^[9] Было успешно пробурено шесть скважин для проверки скоплений гидратов природного газа у юго-восточного побережья Японии и для изучения традиционного Третичный структура. 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 пластах, 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 по региону Балтийского моря.^{[нужна цитата ]}

Рекомендации

1. «НЭТЛ - Все о гидратах, Нанкайский желоб». Проверено май 2011 г.. Проверить значения даты в: | accessdate = (помощь)
2. 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) ».
3. 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, T..S., Johnson, A., Knapp, C., and Boswel, R.
4. «NETL - Программа исследований и разработок гидрата метана». Проверено май 2011 г.. Проверить значения даты в: | accessdate = (помощь)
5. Ushida, T .; Lu, H .; Томару, Х. (2004). «Подземное залегание гидрата природного газа в районе Нанкайского прогиба - влияние на концентрацию газовых гидратов»: 35–44. Геология ресурсов, Том 54, Номер 1.
6. "JOGMEC". Проверено май 2011 г.. Проверить значения даты в: | accessdate = (помощь)
7. «Исследовательский консорциум MH21 по ресурсам гидрата метана в Японии». Проверено май 2011 г.. Проверить значения даты в: | accessdate = (помощь)
8. "NanTroSEIZE". Архивировано из оригинал на 2011-09-27. Проверено май 2011 г.. Проверить значения даты в: | accessdate = (помощь)
9. http://www.jogmec.go.jp/english/information/bids/docs/2011/at4_110811_02.pdf

внешняя ссылка

• 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 г.)», Информационный бюллетень Геологической службы США [7]
• "Обнаружение и оценка подземных гидратов природного газа в Нанкайском желобе на шельфе Японии - будущий энергетический ресурс (Uchida, T., 2002)" [8]
• Фотогалерея образцов гидратов и полевых работ в Арктике [9]^{[постоянная мертвая ссылка ]}