天然气水合物分解诱发海底滑坡影响因素分析及致灾风险评价

唐常锐, 徐秀刚, 孙秉才, 姜瑞景. 天然气水合物分解诱发海底滑坡影响因素分析及致灾风险评价[J]. 海洋地质前沿, 2021, 37(5): 14-21. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.021
引用本文: 唐常锐, 徐秀刚, 孙秉才, 姜瑞景. 天然气水合物分解诱发海底滑坡影响因素分析及致灾风险评价[J]. 海洋地质前沿, 2021, 37(5): 14-21. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.021
TANG Changrui, XU Xiugang, SUN Bingcai, JIANG Ruijing. INFLUENCE FACTORS AND RISK ASSESSMENT FOR SEABED LANDSLIDES INDUCED BY NATURAL GAS HYDRATE DECOMPOSITION[J]. Marine Geology Frontiers, 2021, 37(5): 14-21. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.021
Citation: TANG Changrui, XU Xiugang, SUN Bingcai, JIANG Ruijing. INFLUENCE FACTORS AND RISK ASSESSMENT FOR SEABED LANDSLIDES INDUCED BY NATURAL GAS HYDRATE DECOMPOSITION[J]. Marine Geology Frontiers, 2021, 37(5): 14-21. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.021

天然气水合物分解诱发海底滑坡影响因素分析及致灾风险评价

  • 基金项目: 国家自然科学基金(41204088);直属院所基础科学研究和战略储备技术研究基金“水合物开发甲烷逸散环境影响与诱发典型地质灾害风险评价技术研究”(2019D-5008);海洋石油勘探国家工程实验室开放基金课题(CCL2020RCPS0419RQN)
详细信息
    作者简介: 唐常锐(1995—),男,在读硕士,主要从事地球物理信息技术方面的研究工作. E-mail:tangruiserious@163.com
    通讯作者: 徐秀刚(1982—),男,博士,副教授,主要从事多次波压制与成像、共聚焦点成像、波动方程偏移成像方面的研究工作. E-mail:xxg@ouc.edu.cn
  • 中图分类号: P744.4;X16

INFLUENCE FACTORS AND RISK ASSESSMENT FOR SEABED LANDSLIDES INDUCED BY NATURAL GAS HYDRATE DECOMPOSITION

More Information
  • 天然气水合物主要赋存于低温高压下的海底沉积物层中,当周围环境的温度或者压力发生变化时,其稳定性会受到破坏,诱发坍塌、海底滑坡等地质灾害,对钻井平台、海底电缆等造成巨大破坏。结合南海北部海底陆坡的实际地震资料,首先获得了符合实际情况的储层属性参数,然后基于改进的地质力学模型,获得了相应的力学模型参数,利用孔隙压力平衡方程计算得到地层的有效应力,对天然气水合物分解诱因的海底滑坡的数值模拟,基于强度折减法讨论分析了初始水合物分解量、水合物分解总量等因素引起的水合物储层变化的力学响应,获得了对应的安全系数,实现了水合物分解对海底边坡稳定性影响的分析,为今后水合物开采过程中可能诱发边坡失稳的程度及失稳位置分布预测提供了指导和帮助。

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  • 图 1  简化海底斜坡力学模型

    Figure 1. 

    图 2  海底陆坡地震剖面

    Figure 2. 

    图 3  建立的海底陆坡地质模型

    Figure 3. 

    图 4  初始天然气水合物分解量对应的安全系数

    Figure 4. 

    图 5  初始天然气水合物分解量对应有效应力分布

    Figure 5. 

    图 6  水合物分解总量对应的安全系数分布

    Figure 6. 

    表 1  模型抗剪参数

    Table 1.  Model shear resistance parameters

    内聚力/Pa内摩擦角/(°)剪胀角/(°)抗拉系数
    黏土层25 0001681.0×1010
    水合物层10 0001891.0×1010
    粉砂质泥岩25 0002512.51.0×1010
    砂岩25 0002512.51.0×1010
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出版历程
收稿日期:  2021-01-02
刊出日期:  2021-05-20

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