ПЛАСТОВАТА АРХИТЕКТУРА НА ПРИРОДНИТЕ ГАЗОХИДРАТНИ СИСТЕМИ КАТО ФАКТОР ЗА ТЯХНАТА СТОПАНСКА ЗНАЧИМОСТ
Доц. д-р инж. Йордан М. Йорданов
РЕЗЮМЕ
Макар и към момента да са налице сравнително пълни познания за хидратообразуването, все още съществуват множество проблеми при прехода от ресурсна инвентаризация към разработване на успешна стратегия за стопанска реализация. Важен елемент от такъв тип стратегия е адекватната представа за строежните особености на природните хидратоносни резервоари. От тази позиция е дефинирана и основната цел на настоящото изследване. Тя се свежда до изясняване на ролята на пластовата архитектура като доминантен фактор за стопанска перспектива на природните газохидратни системи. Особено внимание е отделено на хидратния ресурсен потенциал в седиментния пълнеж на Черно море, както и на българската акватория. Пресмятанията на отделните автори са трудно съпоставими, но преобладават оценки за съдържание на СН4 в хидратната субстанция в диапазона (10-50).1012 m3. В българската акватория се очакват 7,5.1012 m3. В резултат на извършения анализ на газохидратния потенциал на Черноморския басейн и конкретно за българската акватория, е установено:
– Седиментният пълнеж на Черноморския басейн генерира достатъчен обем биогенен и термогенен метан, който има потенциал да формира газохидратна субстанция, за която се оценява възможността за екстракция на СН4 в диапазона 10-50 трлн. m3;
– В българската акватория са идентифицирани над 20 перспективни полета, с общ потенциал за екстракция на метан от 7,5 трлн. m3;
– Строежните особености на хидратните резервоари позволяват те да бъдат систематизирани в 4 класа, като стопанската значимост на отделните класове намалява от първи към четвърти, който на практика се оценява като безперспективен.
– С най-висока перспектива в Черноморския басейн се оценяват палеоделтовите постройки на големите речни артерии и преди всичко палеоделтата на р. Дунав;
– Хидратните резервоари в палеоделтите са характерни за първи клас резервоари, докато извън тях се очаква развитие на втори и трети клас, с понижена перспектива;
– За преобладаващата част на българската акватория се очаква развитие на втори и трети клас резервоари, с понижена стопанска перспектива.
КЛЮЧОВИ ДУМИ
хидрати, пластови резервоари, зона на стабилност, псевдодънни отражения
ЦЯЛАТА СТАТИЯ В PDF ФОРМАТ
РЕФЕРЕНЦИИ
1. Велев, В. 2018. Проучват се газохидратни находища под дълбоки океански води – ще имаме ли „собствен добив“ от находища в Черно море? Минно дело и геология, 1–2/2018, 21–24.
2. Йорданов, Й., М. Владимирова. 2020. Комерсиализацията на океанските метанохидратни ресурси – проблеми и възможни решения. Минно дело и геология, 2–3, 38–46.
3. Матвеева, Т. В., Е. А. Логвина, О. В. Назарова. 2024. Газовые гидраты акваторий: методы и результаты ресурсных оценок. Геология нефти и газа, № 3, 81–96. DOI: 10.47148/0016-7894-2024-3-81-96.
4. Bazaluk, O., K. Sai, V. Lozynskyi, M. Petlovanyi, P. Saik. 2021. Research into Dissociation Zones of Gas Hydrate Deposits with a Heterogeneous Structure in the Black Sea. Energies, 14, 1345, 1–24.
5. Bondarenko, V., K. Sai, M. Petlovanyi. 2019. Peculiarities of Geological and Thermobaric Conditions for the Gas Hydrate Deposits Occurrence in the Black Sea and the Prospects for Their Development. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 28(3), 395–408.
6. Burwicz-Galerne, E., M. Haeckel, Ch. Hensen, R. Samant, K. Wallmann. 2024. The Gas Hydrate System of the Western Black Sea Basin. Marine and Petroleum Geology, 168, 107026, 1–21. ISSN 0264-8172, https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2024.107026.
7. Collett, T., J. Banks, R. Baker, R. Boswell, D. Divins, M. Frye, D. Goldberg, J. Husebo, C. Koh, M. Malone, et al. 2015. Methane Hydrates in Nature – Current Knowledge and Challenges. Journal of Chemical and Engineering Data, 60, 319–329.
8. Georgiev, V., P. Fietzek, L. Vielstädte, C. Frank, S. Aßmann, A. Vasilev. 2017. Toward Natural Gas Production from Gas Hydrate Deposits in the Western Black Sea – Environmental Challenges and Monitoring Technologies. Proceedings of the International Scientific and Technical Conference “Geology and Hydrocarbon Potential of the Balkan–Black Sea Region”, Varna, Bulgaria, 18–22 September 2017, 273–283.
9. Hillman, J., E. Burwicz, T. Zander, J. Bialas, et al. 2018. Investigating a Gas Hydrate System in Apparent Disequilibrium in the Danube Fan, Black Sea. Earth and Planetary Science Letters, 502, 1–11.
10. Iemelianov, V., O. Ivanik, T. Kukovska, N. Fedoronchuk, I. Shuraiev, E. Petrushenko, K. Hadiatska. 2025. Modeling and Forecast of Gas Hydrate Distribution in the Black Sea: Main Principles and Approaches. Frontiers in Earth Science, 13:1518758.
11. Kvamme, B., A. Vasilev. 2023. Thermodynamic Feasibility of the Black Sea CH4 Hydrate Replacement by CO2 Hydrate. Energies, 16, 1223, 1–29.
12. Lau, H. C., J. Wang, M. Zhang. 2021. A New Classification of Gas-Hydrate Deposits and Its Implications for Field Development Potential. SPE Journal, 26(6), 3643–3667, doi: https://doi.org/10.2118/205478-PA.
13. Lee, J. Y., B. Jae Ryu, T. Sup Yun, J. Lee, G.-Chun Cho. 2011. Review on the Gas Hydrate Development and Production as a New Energy Resource. KSCE Journal of Civil Engineering, 15(4), 689–696.
14. Ma, L., M. Chu, R. Bao. 2025. Gas Hydrate Decomposition, Methane Conversion, and Burial of Methane-Derived Carbon in the South China Sea. Bulletin of Geological Science and Technology, 44(6).
15. Malagar, B. R. C., K. P. Lijith, D. N. Singh. 2019. Formation & Dissociation of Methane Gas Hydrates in Sediments: A Critical Review. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 65, 163–184.
16. Max, M., A. Johnson. 2012. Could Gas Hydrate in Fine-Grained Sediment Be a Precursor for Some Shale Gas Deposits? Petroleum Geoscience, 18, 231–238.
17. Merey, S., C. Sinayuc. 2016. Investigation of Gas Hydrate Potential of the Black Sea and Modelling of Gas Production from a Hypothetical Class 1 Methane Hydrate Reservoir in the Black Sea Conditions. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 29, 66–79.
18. Moridis, G. J., T. S. Collett. 2003. Strategies for Gas Production from Hydrate Accumulations under Various Geological and Reservoir Conditions. Proceedings, TOUGH Symposium 2003, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California, May 12–14, 2003.
19. Moridis, G. J., T. S. Collett. 2004. Gas Production from Class 1 Hydrate Accumulations. Lawrence Berkeley National Laboratory, Earth Sciences Division, Berkeley, California.
20. Nasif, A., F. Erdeniz, Ö. Dondurur. 2020. Seismic Identification of Gas Hydrates: A Case Study from Sakarya Canyon, Western Black Sea. Turkish Journal of Earth Sciences, 29, 434–454.
21. Popescu, I., M. De Batist, G. Lericolais, H. Nouzé, J. Poort, N. Panin, W. Versteeg, H. Gillet. 2006. Multiple Bottom-Simulating Reflections in the Black Sea: Potential Proxies of Past Climate Conditions. Marine Geology, 227, 163–176.
22. Shi, S., L. Zhan, W. Cai, R. Yang, H. Lu. 2025. Bottom-Simulating Reflectors (BSRs) in Gas Hydrate Systems: A Comprehensive Review. Journal of Marine Science and Engineering, 13(6), 1137.
23. Shnyukov, Y., V. Kobolev, V. Yanko. 2021. Mud-Volcanic Deposits of Methane Gas Hydrates in the Black Sea. E3S Web of Conferences, 230, 01001.
24. Vasilev, A. 2010. First Bulgarian Gas Hydrates: Assessment from Probable BSRs. Geology and Mineral Resources of the World Ocean, No. 2, 22–26.
25. Vasilev, A., N. Botusharov, R. Pehlivanova, P. Petsinski, E. Marinovska. 2023. Black Sea Gas Hydrates: Resource Estimation Update. Proceedings of the 23rd International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM, 23(1.1), 645–651.
26. Vassilev, A. 2006. Optimistic and Pessimistic Model Assessment of the Black Sea Gas Hydrates. Comptes rendus de l’Académie bulgare des Sciences, 59(5), 543–550.
27. Vassilev, A., L. Dimitrov. 2002. Spatial and Quality Evaluation of the Black Sea Gas Hydrates. Russian Geology and Geophysics, 43(7), 672–684.
28. Wei, N., J. Pei, H. Li, Sh. Zhou, J. Zhao, B. Kvamme, R. Banks Coffin, L. Zhang, Y. Zhang, J. Xue. 2024. Classification of Natural Gas Hydrate Resources: Review, Application and Prospect. Gas Science and Engineering, 124, 205269, 4–24, ISSN 2949-9089, https://doi.org/10.1016/j.jgsce.2024.205269.
29. Xia, Zh., J. Hou, Y. Liu, Sh. Li, Q. Du, N. Lu. 2017. Production Characteristic Investigation of the Class I, Class II and Class III Hydrate Reservoirs Developed by the Depressurization and Thermal Stimulation Combined Method. Journal of Petroleum Science and Engineering, 157, 56–67.
30. You, K., P. B. Flemings, A. Malinverno, T. S. Collett, K. Darnell. 2019. Mechanisms of Methane Hydrate Formation in Geological Systems. Reviews of Geophysics, 57(4), 1146–1196.
31. Zhu, L., X. Zhou, J. Sun, Y. Liu, J. Wang, Sh. Wu. 2023. Reservoir Classification and Log Prediction of Gas Hydrate Occurrence in the Qiongdongnan Basin, South China Sea. Frontiers in Marine Science, 10:1055843.
32. Zhou, X., W. Zhang, L. Zhu, Y. Chen, P. Su, J. Sun, P. Liu, Sh. Yuan, K. Wang. 2025. A Classification Method for Natural Gas Hydrate Reservoirs Based on a Porosity Spectrum Derived from Electrical Image Logs, Qiongdongnan Basin, South China Sea. Journal of Geophysics and Engineering, 22(5), 1567–1579.