南开海槽水合物天然实验室的选择
在日本岛屿附近发现了许多水合物区域(图2)。一个领域已选定为可进行钻探和取样及提取技术测试的地点。选择这个区域是因为:1.;它显示了定义良好的BSR;2.倾斜碎屑沉积物具有良好的地层结构，有利于气体的流动;3.常规油气也预计会出现在深层地层，形成潜在的构造圈闭;4.在浅水区钻井相对于其他更深、更偏远的地区更容易;5. Operational support is available from ports nearby. The Nankai Trough area is very close (about 200 km) to Tokyo Bay, which is in the center of the Japanese Pacific coast industrial belt; 6. In addition, in the case that the area proves to be a source of commercial methane, it is immediately adjacent to one of the largest hydrocarbon consuming areas in Japan, and the transport distance of the methane from source to market would be minimal. Although this last aspect was not a primary factor in identifying the area in which the first in-situ R&D should be carried out, strongly positive results would allow virtually complete amortization of the R&D by gas production.
选定的区域被日本调查人员称为“南开海槽”，尽管它发生在水深略小于1公里的相对较浅的水域，而不是在附近的地貌南开海槽，南开海槽是一个线性水深洼地，标志着日本和日本之间的近似交界处岛弧和太平洋大洋板块(图1、2)。这里使用“南开海槽”一词是为了与日本水合物术语和用法保持一致。
附近陆地区域的地层特征是弧前沉积和新生代沉积(Tsuji et al.， 1998)。弧前沉积物由高到低依次为三仓群、仓美西吾群、佐加拉群、角川群和小笠群顶不沉积物以碎屑岩为主，主要为砂岩和粉砂岩相间，并伴有砾岩和凝灰岩。增积沉积物包括Setogawa、Ooigawa和Takakusayama组，由玄武岩、石灰岩和燧石等海底沉积物和斜坡沉积物组成，包括异源石灰岩块。MITI的两口井“Sagara”和“Omaezaki-oki”在靠近调查区域的北部陆地上钻探。两者均为古近系，前者为高山群，后者为三仓群。
在陆地上的Sagara地区，Sagara油田从Sagara群(中新世晚期至上新世)的交替砂岩和粉砂岩中生产少量石油。MITI两口井的结果表明储层岩石成熟的烃源岩可以在近海附近预测。MITI“Omaezaki-oki”的上渐新世地层(测试水合物钻孔东北约37公里处约560米水深的近海井)和MITI“Sagara”的上渐新世至下中新世地层(测试钻孔东北约58公里的海岸线井，Tjsui et al. 1998，图1)具有0.5 - 1%的TOC(总有机碳)，并具有碳氢化合物的潜力甲烷的来源岩石。MITI“omaezuki -oki”的成熟烃源岩(Ro > 0.5)预计在3000 mbsl以下，上渐新统和下中新统凹陷大部分位于陆架上，从产气角度看，该地区属于热成熟区。“南开海槽”水合物区的一些地区含有厚沉积物和足够的有机碎屑，这将确保大量甲烷的生成和可能的高重力碳氢化合物。Sagara组的砂岩孔隙度超过MITI“Sagara”的20%，并证明了天然气产量。Sagara群及其组成砂岩被认为广泛分布在该海域(Tsuji et al.， 1998)。
用潜水器和rov对含生物烃的冷流体渗流进行了取样。甲烷被认为是由水合物分解产生的(Ashi和Tokuyama, 1997)，因为伴生水的氯含量和气体中碳的同位素特征。这些渗漏通常沿着与南开海槽走向平行的断层在海底发现，通常与海底贝类和其他生物的集中有关。大规模的麻子状凹陷很常见，被认为与断层上的运动和相关的水合物分离有关(Kuramoto et al.， 1997)。从JNOC重力岩心样品中提取的富含甲烷的气体813 C值约为75%，表明其为生物成因(第7章)。
尽管在南开海槽研究区(图2)已经根据观测到的BSR (Arato et al. 1996;Satoh et al.， 1996)，水合物可能会得到更广泛的开发。“南开海槽”水合物研究区水合物体积的估算正在进行中(Matsumoto et al. 1996;1998)。佐藤等人(1996)估计的资源天然气在四国海域的南开海槽含水层中，水合物和伴生自由气的含量为2.7 × 1012m3至1.6 × 1012m3 (Tsuji et al.， 1998)。
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