第一种天然气水合物形成模式(Collett et al.,2009):天然气运移剖面中,溶有甲烷的水从水合物稳定带下面运移进入,随着甲烷从水中脱溶出来及沉积物孔隙中水合物的形成,甲烷相对富集。如图14-8所示,有3种天然气水合物聚集情况:①非常低的甲烷-水进入率,天然气水合物形成受到限制,形成丰度较低的水合物聚集;②相对较高的甲烷-水进入率,形成丰度较高、厚度较大的水合物聚集;③为②的继续演化,随着持续的水-气运移和沉积,水合物稳定带向上移动,原水合物稳定带靠下部分的水合物离解,溶解气向上再次进入新的水合物稳定带,形成天然气水合物。
图14-8 以水溶气相运移的天然气水合物系统
“甲烷浓度”中,虚线为甲烷溶解度曲线,实线为甲烷浓度曲线。BGHS—天然气水合物稳定带底部
图14-9 以独立气泡相运移的天然气水合物系统
BGHS—天然气水合物稳定带底部
第二种天然气水合物形成模式(Collett et al.,2009):天然气运移剖面中,甲烷以独立气泡相由下部运移而来。图14-9中,假定运移通过的沉积剖面主要由富黏土、低渗透的沉积物组成,3种情况均需要断裂系统或孔渗性良好的沉积层作为输导通道,使自由气相(如气泡相)通过。图14-9 A中,断裂发挥了运移通道的作用,并提供了天然气水合物发育的空间,如墨西哥湾的Keathley Canyon等地区;图14-9 B中,砂层发挥了运移通道的作用,并提供了天然气水合物发育的空间,如日本的Nankai Trough等地区;图14-9C为一种组合类型,包括砂岩和裂缝储集体。