АККУМУЛЯЦИЯ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ В ОКРЕСТНОСТЯХ ПОДВОДНЫХ ГРЯЗЕВЫХ ВУЛКАНОВстатьяИсследовательская статья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 8 сентября 2021 г.
Аннотация:Разработана математическая модель, теоретически обосновывающая механизм образования значительных объемов газовых гидратов, ассоциированных с подводными грязевыми вулканами. Модель описывает процесс аккумуляции газовых гидратов, происходящий в зоне их термодинамической стабильности из насыщенного газом порового флюида, который фильтруется в окрестностях жерла грязевого вулкана над питающим его резервуаром с повышенным давлением насыщающих флюидов. Модельные расчеты показали, что скорость гидратонакопления зависит от гидродинамических свойств осадков над питающим резервуаром вулкана, их пористости, физических свойств, температурного градиента в них, а также от давления в резервуаре питания, его глубины от поверхности осадков, глубины дна. Получена зависимость времени достижения установившегося режима фильтрации от перечисленных параметров. В рамках модели проведен анализ влияния проницаемости и глубины питающего вулкан резервуара на скорость накопления газовых гидратов. Модельные расчеты показывают, что максимальная скорость гидратонакопления составляет 2.6 % порового пространства за 100 лет при проницаемости осадков k=10-14 м2, градиенте температуры 0.05 К·м-1, глубине питающего резервуара 1000 м от поверхности дна и глубине моря 1200 м. За сотни лет такая скорость может обеспечить в окрестностях грязевых вулканов значительную гидратонасыщенность, соответствующую экспериментальным данным. Впервые количественно характеризуется процесс накопления ассоциированных с грязевыми вулканами газовых гидратов. Полученная зависимость максимальной скорости их накопления от фильтрационных характеристик окружающих осадков и геофизических параметров среды в окрестностях грязевого вулкана может быть использована для моделирования накопления значительной (более первых процентов порового пространства) гидратонасыщенности в период между извержениями.