Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phân bố hydrate khí trong tự nhiên

Hydrate khí là nguồn năng lượng tự nhiên sạch rất có tiềm năng trong tương lai. Theo dự báo trữ lượng khí

hydrocarbon chứa trong hydrate khí tự nhiên đạt 7,6 x 1018m3. Do chỉ được thành tạo trong điều kiện nhiệt độ thấp

và áp suất cao nên 98% lượng khí hydrate nằm dưới đáy thềm lục địa và hồ, chỉ 2% ở vùng băng vĩnh cửu trên lục địa.

Trong đó, Canada, Biển Đen, hồ Baikal là các khu vực có trữ lượng hydrate khí lớn nhất thế giới. Bài báo giới thiệu

các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành và phân bố hydrate khí trong tự nhiên; trữ lượng và phân bố trữ lượng khí

hydrate trên thế giới.

Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phân bố hydrate khí trong tự nhiên trang 1

Trang 1

Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phân bố hydrate khí trong tự nhiên trang 2

Trang 2

Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phân bố hydrate khí trong tự nhiên trang 3

Trang 3

Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phân bố hydrate khí trong tự nhiên trang 4

Trang 4

Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phân bố hydrate khí trong tự nhiên trang 5

Trang 5

Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phân bố hydrate khí trong tự nhiên trang 6

Trang 6

Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phân bố hydrate khí trong tự nhiên trang 7

Trang 7

Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phân bố hydrate khí trong tự nhiên trang 8

Trang 8

pdf 8 trang viethung 6940
Bạn đang xem tài liệu "Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phân bố hydrate khí trong tự nhiên", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phân bố hydrate khí trong tự nhiên

Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phân bố hydrate khí trong tự nhiên
PETROVIETNAM
67DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 
1. Điều kiện và các yếu tổ ảnh hưởng đến sự hình 
thành, phân bố hydrate khí
1.1. Điều kiện hình thành hydrate khí
1.1.1. Nước chứa khí hòa tan ở mức độ nhất định
Kết quả nghiên cứu lý hóa phân tử cho thấy: các 
nguyên tử hydro và oxy trong phân tử nước kết hợp và 
phân bố gần như nằm ở đỉnh của tam giác cân. Góc tại 
đỉnh có nguyên tử oxy là 109,5o, hai góc còn lại là 37,5o 
(Hình 1). Đôi điện tử dùng chung của nguyên tử hydro 
và oxy (trong liên kết đồng hóa trị) bị hút lệch về phía 
nguyên tử oxy tạo nên tính phân cực cho phân tử. Cực 
âm về phía nguyên tử oxy, cực dương về phía nguyên 
tử hydro. Hydro trong các phân tử nước có sự “gắn bó” 
chặt chẽ với các nguyên tử oxy tạo ra mối liên kết không 
chỉ với nguyên tử oxy trong phân tử (liên kết đồng hóa 
trị) mà còn tạo mối liên kết tạm thời với các nguyên tử 
oxy của các phân tử nước khác, thậm chí nó có thể liên 
kết với oxy trong phân tử khoáng chất tạo đá. Do vậy, 
các phân tử nước trong tự nhiên luôn “xoay” trong không 
gian, sao cho mỗi nguyên tử hydro nằm giữa 2 nguyên 
tử oxy. Liên kết giữa 2 nguyên tử oxy của 2 phân tử nước 
gần kề, thông qua nguyên tử hydro trung gian tạo ra 
mối liên kết hydro giúp cho H2O tồn tại trong trạng thái 
lỏng ở điều kiện tiêu chuẩn, tạo ra lớp nước liên kết bao 
quanh mặt đá. Do đặc điểm trên, nước có các tính chất 
vật lý khác so với hydrua khác nói riêng và các chất lỏng 
nói chung như: sức căng mặt ngoài lớn, nhiệt dung cao 
nhất ở điều kiện tiêu chuẩn, khả năng truyền nhiệt lớn 
nhất, khả năng hòa tan rất lớn, hằng số điện môi lớn, 
nhiệt hóa hơi cao.
Trong hóa học, liên kết giữa các nguyên tử có 2 thông 
số đặc trưng là chiều dài liên kết l và góc α giữa hai liên 
kết. Trong liên kết chuẩn, chiều dài liên kết hydro và góc 
giữa chúng có giá trị chuẩn: l ≈ 2,7Ao và α ≈ 109,5o phân 
tử sẽ bền vững nhất. Độ dài l và góc liên kết α càng khác 
với giá trị chuẩn thì càng hao phí năng lượng để tạo nên 
cấu trúc và cấu trúc càng kém bền vững. Tuy nhiên, liên 
kết hydro là “liên kết mềm” (độ dài và góc liên kết có thể 
thay đổi ở mức độ tương đối) nên khi kết tinh các phân tử 
nước có thể kết hợp với nhau để tạo thành các tinh thể là 
những khối đa diện khác nhau về số mặt, hình dạng mặt, 
số cạnh và tương ứng sẽ chứa các khoảng trống khác 
nhau về kích thước (Hình 2). Đây là nguyên nhân chính 
dẫn đến sự đa dạng về cấu trúc tinh thể nói riêng cũng 
như tổ hợp các tinh thể tạo nên cấu trúc hydrate khí nói 
chung [9].
Công thức chung của hydrate khí là: 
M.nH2O
Trong đó:
M: Phân tử khí tham gia tạo hydrate;
n: Chỉ số hydrate khí (số phân tử nước tương ứng với 
1 phân tử khí, thường dao động trong khoảng n = 5,75 
- 17). Ví dụ: quan sát thực tế chỉ ra các khí hydrocarbon 
tạo hydrate khí với tỷ lệ: CH4 x 7H2O; C2H6 x 12H2O; C3H8 x 
17H2O [1].
Từ công thức chung có thể nhận thấy để tạo 
thành hydrate khí phải cần một lượng lớn nước. Theo 
V.I.Ermonkin, khi trong khoang trống của đá không đủ 
lượng nước cần thiết, chỉ một phần khí nằm trong cấu trúc 
hydrate, phần còn lại vẫn tồn tại trong trạng thái khí “tự 
ĐIỀU KIỆN VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH, 
PHÂN BỐ HYDRATE KHÍ TRONG TỰ NHIÊN
TS. Lê Văn Bình
Đại học Mỏ - Địa chất
Email: lebinh55@yahoo.com
Tóm tắt
Hydrate khí là nguồn năng lượng tự nhiên sạch rất có tiềm năng trong tương lai. Theo dự báo trữ lượng khí 
hydrocarbon chứa trong hydrate khí tự nhiên đạt 7,6 x 1018m3. Do chỉ được thành tạo trong điều kiện nhiệt độ thấp 
và áp suất cao nên 98% lượng khí hydrate nằm dưới đáy thềm lục địa và hồ, chỉ 2% ở vùng băng vĩnh cửu trên lục địa. 
Trong đó, Canada, Biển Đen, hồ Baikal là các khu vực có trữ lượng hydrate khí lớn nhất thế giới. Bài báo giới thiệu 
các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành và phân bố hydrate khí trong tự nhiên; trữ lượng và phân bố trữ lượng khí 
hydrate trên thế giới.
Từ khóa: Hydrate khí, sự phân bố hydrate khí, trữ lượng khí hydrate trong tự nhiên. 
68 DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 
DẦU KHÍ THẾ GIỚI
do”. Trong khoang trống tồn tại đồng thời 2 pha: pha rắn 
là hydrate khí nằm bao quanh, pha khí nằm giữa khoang 
trống [5]. Khi lượng nước trong tích tụ vừa đủ, toàn bộ khí 
tham gia vào thành phần hydrate khí, khi nước thừa sẽ có 
một số ngăn trống không được lấp đầy bởi phân tử khí. 
Nếu các khoang trống trong tinh thể hydrate không 
được lấp đầy bởi các phân tử khí thì tinh thể hydrate không 
bền về nhiệt động, dễ bị phá hủy. Điều kiện tối thiểu để 
cấu trúc ổn định là > 70% tổng số ngăn phải được lấp đầy 
(tỷ lệ các ngăn trống được lấp đầy càng cao thì hệ hydrate 
khí càng bền vững). Điều này giải thích vì sao một trong 
các điều kiện hình thành hydrate khí bền vững là nước 
phải có chứa lượng khí hòa tan nhất định. 
1.1.2. Nhiệt độ thấp
Nước chỉ kết tinh ở nhiệt độ thấp. Ở điều kiện áp suất 
tiêu chuẩn trên mặt đất (P = 1at) nước kết tinh ở nhiệt độ 
4oC song trong điều kiện áp suất cao, khi chứa nhiều khí 
hòa tan, nước có thể kết tinh ở nhiệt độ cao hơn nữa. Tuy 
nhiên, phần lớn khí tự nhiên có nhiệt độ tới hạn (Hình 3).
Nhiệt độ tới hạn tạo hydrate của một loại khí - là nhiệt 
độ cao nhất còn có thể tạo ra hydrate của khí đó. Nếu nhiệt 
độ môi trường vượt quá giá trị tới hạn thì dù có tăng áp suất 
lên mức rất cao cũng không thể tạo ra hydrate khí.
Các khí có kích thước phân tử nhỏ CH4, O2, N2, Ar, Kr, Xe 
(d < 0,4n.m) thường không có nhiệt độ tới hạn và gần như 
chỉ tham gia lấp đầy các khoảng trống nhỏ tạo hydrate 
khí hệ cấu trúc CS-I (bền vững nhất là hệ cấu trúc chứa 
khoảng trống có kích thước tương đồng với kích thước 
phân tử khí nằm trong đó). Trong tự nhiên, khí chứa trong 
hydrate khí hệ cấu trúc CS-I chủ yếu là khí methane. 
Các khí có kích thước lớn tham gia tạo hydrate khí các 
hệ cấu trúc CS-II; TS và HS đều có nhiệt độ tới hạn: 
- С3Н8 - Tt.h = 8,8
oC dưới áp suất P ≈ 4аt; 
- C2H6 - Tt.h =14,8
oC dưới áp suất P = 80аt, 
- Н2S - Tt.h = 29,5
oC dưới áp suất P = 21 ... khí sẽ di 
thoát hết mà không hòa tan nhiều vào nước. Tầng chắn 
tạo điều kiện cho khí và nước tích tụ, là những nguồn vật 
liệu thiết yếu ban đầu cho thành tạo tích tụ hydrate khí 
tự nhiên.
Khoáng thể hydrate khí tạo ra trong phần mặt cắt 
trầm tích có thể tiếp xúc: phía trên với tích tụ khí hoặc 
tầng đá chắn, bên dưới với nước vỉa, dầu, khí hoặc khí 
condensate.
1.2.4. Yếu tố địa lý
Trong tự nhiên nhiệt độ trên bề mặt trái đất phụ thuộc 
vào vĩ độ, những điều kiện phù hợp cho sự hình thành và 
bảo tồn hydrate khí thường tồn tại trong các tập trầm tích 
nông hoặc nằm ngay bên dưới lớp băng vĩnh cửu thuộc 
các vùng cực, ở đáy hồ hoặc biển (Hình 5) có độ sâu đáy 
nước hơn 500m ở các vùng có vĩ độ trung bình hoặc thấp 
và ở chiều sâu từ 150 - 200m tại các vùng vĩ độ cao.
Vùng biển Bắc Cực tồn tại 2 đới thành tạo hydrate khí: 
(i) vùng nước nông gần bờ, nơi phân bố các trầm tích dưới 
lớp băng vĩnh cửu chứa ít hydrate khí; (ii) vùng nước sâu 
(trên sườn dốc lục địa) là nơi có điều kiện lý tưởng cho sự 
hình thành hydrate. 
2. Trữ lượng và phân bố trữ lượng khí hydrate trên 
thế giới
Theo đánh giá của các nhà khoa học, lượng khí 
hydrocarbon (chủ yếu là khí methane) chứa trong hydrate 
khí tự nhiên đạt 1,8 x 1014 - 7,6 x 1018m³ [11]. Theo Iu.A Diain 
và A.L Gusin - Đại học Tổng hợp Novoxibirxk, trữ lượng 
Nhiệt độ 
nước biển 
Nhiệt độ trầm 
tích đáy biển 
Ranh giới pha 
hydrate khí 
Nóc đới ổn định hydrate khí 
Đáy đới ổn định hydrate khí 
Trầm tích bão hòa nước 
và khí hòa tan 
Đớ
i ổ
n 
đị
n
h 
hy
dr
at
e 
kh
í t
ro
n
g 
trầ
m
tíc
h
Đớ
i ổ
n 
đị
n
h 
hy
dr
at
e 
kh
í t
ro
n
g 
n
ư
ớ
c 
bi
ể
n
1.500
1.000 
500 
0 10 20 30 40 
H 
(m) 
T (oC) 
Đớ
i ổ
n 
đị
n
h 
h
y
d
ra
te
 k
h
í 
Hình 4. Sơ đồ biểu diễn đới tồn tại ổn định của hydrate khí trong trầm tích biển
PETROVIETNAM
71DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 
hydrocarbon này tạo năng lượng lớn gấp 2 lần 
năng lượng được tạo ra từ tổng trữ lượng nhiên 
liệu hóa thạch có trên hành tinh [4]. Nếu khai thác 
được, chỉ 10% lượng khí trên cũng đã gấp 2 lần 
lượng khí khai thác từ các nguồn truyền thống. 
Cơ quan tài nguyên thiên nhiên Canada cho rằng 
trữ lượng hydrate khí có thể đáp ứng 100% nhu 
cầu năng lượng của thế giới trong 2.000 năm. 
Trữ lượng của hydrate khí ở Canada được xem 
là nhiều nhất thế giới, tiếp theo là Liên bang Nga, 
Mỹ, Ấn Độ, Nhật Bản, Trung Quốc [2, 4]. Tinh thể 
khí hydrate tích tụ tại biển châu Á được đánh giá 
có chất lượng tốt nhất với hàm lượng khí methane 
tới 99%.
Giám đốc Viện băng quyển (Criosfera) 
Triumen Vladimir Menhicov tổng hợp kết quả 
nghiên cứu hydrate khí của các nhà khoa học thế 
giới đã nêu: có 98% lượng khí hydrate nằm dưới 
đáy hồ sâu và biển, chỉ 2% nằm trong trầm tích 
bên dưới băng vĩnh cửu trên lục địa. 
Theo dự báo của các nhà khoa học, các tích 
tụ hydrate khí phân bố hầu như khắp nơi dọc 
theo bờ các biển sâu, đại dương (Hình 5). Những 
nơi hydrate khí phong phú nhất trên thế giới là 
Siberia, các vùng biển Đông Bắc Á, biển Trung 
Quốc, thềm lục địa Nhật Bản (đặc biệt là phía 
Đông), Bắc biển Đông, vùng lục địa phía Bắc Mỹ, 
Bắc Alaska, New Zealand... [2, 4].
Dựa vào điều kiện thành tạo và bảo tồn của 
hydrate khí, phân tích chế độ nhiệt động khu vực 
và tổng hợp các phát hiện trên thế giới, các nhà 
khoa học cho rằng trong mặt cắt địa chất các mỏ 
hydrate khí tự nhiên chỉ có thể tồn tại ở phần trên 
của vỏ trái đất.
- Khu vực băng giá vĩnh cửu ở độ sâu 100 - 
1.100m dưới mức nước biển (130 - 2.000m tính từ 
bề mặt), thường là h > 300m 
- Đáy thềm và sườn lục địa với Tđáy nước ≈ 2 - 
4oC vĩ độ Bắc, độ sâu đáy biển h > 300m, vĩ độ 
Nam h > 600m, thậm chí có thể tồn tại ở đáy đại 
dương thế giới 
Đến nay, các nhà khoa học đã phát hiện 3 
điểm phát lộ của hydrate khí trên đáy nước ở: vịnh 
Mexico; ven biển Vancover và tại điểm núi lửa 
phun bùn Saint-Petersburg dưới đáy hồ Baikal.
Tại hồ Baikal với độ sâu đáy nước tới 1.640m 
Hình 5. Các phát hiện hydrate khí trên thế giới [7]
Hình 7. Hydrate khí trong trầm tích đáy hồ Baikal - Nga [3]
Hình 6. Hydrate khí trên đáy hồ Baikal - Nga [4]
72 DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 
DẦU KHÍ THẾ GIỚI
và nhiệt độ tương ứng khoảng 3,3oC, hydrate khí nằm ở độ 
sâu 350m, đôi chỗ phát lộ trên đáy hồ (Hình 6, 7) [4]. Theo 
dự báo hydrate khí có thể chiếm 70% diện tích đáy hồ. Năm 
2009, tàu lặn “mir” phát hiện cả hydrate khí trên mặt trầm 
tích đáy hồ và đã lấy được mẫu hydrate khí từ độ sâu 150m.
Theo cisoilgas.com ngày 8/4/2012, bằng các phương 
pháp thăm dò địa chấn và khoan tìm kiếm trên các vùng 
băng vĩnh cửu và ven rìa lục địa đã phát hiện trên 200 điểm 
có phát hiện hydrate khí. Tuy nhiên, phần lớn các phát hiện 
chỉ căn cứ vào dấu hiệu trên mặt cắt địa chấn, tài liệu đo địa 
vật lý giếng khoan hoặc mẫu lõi được bảo tồn nhiệt áp. Các 
phát hiện quan trọng (xác định số lượng, diện tích phân bố 
cũng như chiều dày vỉa chứa hydrate khí; đã khai thác thử 
hoặc khai thác công nghiệp) không nhiều: mỏ Mallik trên 
đồng bằng Mackenzie ở Tây Bắc Canada; mỏ PrudoBei trên 
sườn Bắc Alaska, Mỹ; mỏ Nankai ở sườn Đông Nam Nhật 
Bản; mỏ Messhoyakha ở Tây Bắc Siberia và đáy hồ Baikal 
của Liên bang Nga.
Canada là quốc gia có trữ lượng hydrate khí lớn nhất 
thế giới. Các chuyên gia dầu khí đánh giá miền đồng bằng 
sông Mackenzie (Tây Bắc Canada) là khu vực được đầu tư 
nhiều nhất để tìm kiếm, thăm dò hydrate khí. Trong giai 
đoạn 1998 - 2002, Tập đoàn khoa học sản xuất Canada 
khoan giếng khoan khảo sát Mallik và 3 giếng khoan thăm 
dò ở đồng bằng sông Mackenzie (Hình 8) đã phát hiện đới 
phân bố hydrate khí. Trên cơ sở nghiên cứu địa vật lý giếng 
khoan và mẫu lõi đã phân định 3 vỉa chứa hydrate khí A, B 
và C với tổng chiều dày 130m trong khoảng độ sâu 890 - 
1.108m. Chương trình hợp tác quốc tế lớn nhất trên thế giới 
về hydrate khí được thực hiện theo các giai đoạn tại đồng 
bằng sông Mackenzie - Bắc Canada [3].
Liên bang Nga có tiềm năng lớn về dầu mỏ và đặc biệt 
là khí. Viện Nghiên cứu Khoa học về khí Liên bang Nga đánh 
giá ít nhất có 30% diện tích lãnh thổ Liên bang Nga có điều 
kiện thuận lợi cho việc hình thành hydrate khí. Tổng trữ 
lượng khí chứa trong hydrate trên lục địa và thềm lục địa 
thuộc chủ quyền của Liên bang Nga đạt 1015m3, riêng vùng 
thềm lục địa Siberia có khoảng 540 tỷ m3. Trữ lượng khí đốt 
tự nhiên của Liên bang Nga còn đủ dùng trong 200 - 250 
năm nữa.
Theo thông tin của RIA Novosti, khi khảo sát đáy biển 
Okhot và biển Nhật Bản các nhà khoa học quốc tế Nga, Nhật 
Bản và Hàn Quốc đã phát hiện 2 mỏ hydrate khí mới: 1 mỏ 
nằm trên sườn trũng Kurin, miền Nam biển Okhot; 1 mỏ 
nằm trên sườn dốc đảo Sakhalin, eo Tatar của biển Nhật Bản.
Mỏ hydrate khí Messhoyakha nằm ở vùng phía Bắc của 
Tây Siberia (Hình 9) được phát hiện năm 1968 và bắt đầu 
Đ
ộ 
sâ
u 
(m
) 
Giếng 109 Giếng 142 Giếng 150 Giếng 121 Giếng 7 
Sét Cát kết Hydrate khí Nước vỉa Khí 
 Ranh giới BSR 
Bể Nankai 
Biển Nhật Bản 
Hình 9. Hydrate khí nằm phủ trên tích tụ khí trong khu vực mỏ Messhoyakha [2]
Hình 10. Bể Nankai Đông Nam Nhật Bản, nơi tìm thấy hydrate khí
Hình 8. Mỏ hydrate khí Mallik trên đồng bằng Mackenzie, Canada [3]
PETROVIETNAM
73DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 
khai thác từ năm 1969. Đây là mỏ đầu tiên trên thế giới 
khai thác khí từ hydrate mang tính thương mại. Theo ước 
tính ban đầu mỏ chứa xấp xỉ 109m3 khí, nhưng đến nay 
lượng khí khai thác từ hydrate đã đạt trên 5 x 109m3 khí 
(36% tổng lượng khí khai thác từ mỏ). Trong khu vực trên 
đã phát hiện hơn 60 mỏ khí hydrate, chứa khoảng 22 x 
1012m3 khí.
Bộ Năng lượng Mỹ đã phối hợp với Chevron Texaco 
Corp. đã tìm ra nhiều mỏ khí methane hydrate ở vịnh 
Mexico và Alaska. Theo đánh giá của các nhà địa chất Mỹ, 
trữ lượng khí trong hydrate tại vùng Alaska là 66,6 x 1012m3; 
vịnh Mexico 1,03 x 1012m3. Trên vùng Prudo Bei - Kyparuc 
River sườn Bắc Alaska đã có 50 giếng khoan phát hiện 6 vỉa 
cát chứa hydrate khí ở độ sâu từ 210 - 950m [2].
Biển Đen được xem là “mỏ” hydrate lớn nhất hành tinh 
với trữ lượng CH4 tới 20.000 - 25.000 tỷ m
3. Tại đây đã xác 
định được tọa độ của hơn 150 “ngọn đuốc khí” ở độ sâu 60 
- 650m, trường phun khí ở một số nơi cao tới 2km, phân 
bố ở vùng biển của Romania, Gruzia, Bulgaria, Ukraine và 
Liên bang Nga. Có nơi ở đáy biển Gruzia lượng khí phun 
ra đo được 170.000m3/m2/ngày đêm. Biển Đen là nguồn 
năng lượng gần như không cạn, đủ dùng cho 64.000 năm. 
Vì vậy các quốc gia ở gần Biển Đen (Liên bang Nga, Đức, 
Pháp và Hy Lạp) rất quan tâm tới đối tượng này. 
Trong giai đoạn 1999 - 2004, Nhật Bản khoan 38 
giếng khoan tìm kiếm - thăm dò trên phạm vi bể trầm 
tích Nankai trong khoảng độ sâu đáy biển 720 - 2.033m 
(290m dưới đáy biển) và khẳng định sự tồn tại của 3 lớp 
hydrate khí với tổng chiều dày 16m trong cát đáy biển 
(Hình 10). Giai đoạn tiếp theo là nghiên cứu, khai thác thử 
và dự kiến đưa vào khai thác công 
nghiệp từ năm 2017 [12; 13]. Tháng 
2/2007, Nhật Bản công bố đã phát 
hiện hydrate khí trong trầm tích đáy 
biển vùng Nigata. Khảo sát dò tìm 
bằng siêu âm cho thấy có khoảng 
7.000 tỷ m3 methane hydrate dưới 
lòng biển quanh Nhật Bản [8]. 
Lượng methane hydrate này có thể 
đủ để cung cấp một lượng khí đốt 
cho Nhật Bản dùng trong 100 năm.
Trữ lượng hydrate khí ở vùng 
biển phía Đông Hàn Quốc được ước 
tính khoảng 600 triệu tấn, có thể 
đáp ứng nhu cầu khí đốt tự nhiên 
của nước này trong khoảng 30 năm. 
Hàn Quốc đã phát hiện và chiết tách 
được hydrate khí ở vùng lãnh thổ đại dương phía Đông, 
phía Đông Bắc Tp. Pohang. Seoul hy vọng nguồn nhiên 
liệu thay thế này sẽ giúp làm giảm được sự phụ thuộc của 
nước này vào dầu mỏ nhập khẩu.
Năm 2007, Trung Quốc lần đầu tiên phát hiện hydrate 
khí ở Nam bồn trũng Châu Giang, nơi độ sâu nước biển 
1.500m, trong trầm tích dưới đáy biển 200 - 250m tồn 
tại đới hydrate dày đến 25m. Cuối tháng 9/2009, Trung 
Quốc đã phát hiện trữ lượng lớn  băng cháy (methane 
hydrate) trong lòng  đất tỉnh Thanh Hải và cao nguyên 
Tây Tạng, có thể cung cấp năng lượng cho Trung Quốc 
trong vòng 90 năm. 
Philippines đã phát hiện được dấu hiệu hydrate khí 
trong trũng sâu nằm dọc đới hút chìm Tây Manila [8, 9]. 
Indonesia xác định diện tích rộng lớn có triển vọng về 
hydrate khí dọc các đới hút chìm Sumatra và Borneo [8, 9]. 
Malaysia phát hiện được hai khu vực rất có tiềm năng về 
hydrate khí là Andeman và Sabah [8, 9].
3. Kết luận
Hydrate khí chỉ được hình thành khi nước có chứa khí 
hòa tan ở mức độ nhất định trong điều kiện nhiệt độ thấp 
và áp suất cao. Ngoài ra, sự hình thành và phân bố hydrate 
khí trong tự nhiên còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác 
như: thành phần cấu tử khí hòa tan, đặc điểm lý hóa phân 
tử, nguồn cung cấp khí, đặc điểm địa chất, đặc điểm địa lý, 
độ khoáng hóa của nước, độ sâu đáy nước
Theo đánh giá của các nhà khoa học trong và ngoài 
nước, biển Đông Á nói chung và Biển Đông nói riêng có 
tiềm năng hydrate khí rất lớn. Đặc biệt, hydrate khí ở Biển 
MALAYSIA 
INDONESIA 
THAILAND 
TRUNG QUỐC 
 VIỆT NAM
PHILIPPINES
Hình 11. Các điểm đã phát hiện có tiềm năng hydrate khí ở Biển Đông [8, 9]
74 DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 
DẦU KHÍ THẾ GIỚI
Đông có chất lượng tốt do hàm lượng methane cao. Điều 
này đã được chứng minh bằng các phát hiện hydrate 
khí trong các trũng ven biển Philippines, Indonesia và 
Malaysia
Tài liệu tham khảo
1. В.А.Чахмахчев. Геохимические исследования 
и методы при поисках и разведке нефти и газа. 
Издательство Нефти и газ РГУ нефти и газа им И.М 
Губкина. Москва. 2002.
2. С.Коллет, Р.Льюис, Т.Учида. Растущий интерес к 
газовым гидратам. Журнал Нефтегазовое Обозрение. 
Москва. 2001; 2.
3. S.R.Dallimore, T.S.Collett, T.Uchida. Scientifi c results 
from JAPEX/JNOC/GSC Mallik 2L-38 gas hydrate research 
well, Mackenzie Delta, Northwest Territories, Canada. 
Geological Survey of Canada. 1999; 544.
4. Ю.А.Дядин, А.Л.Гущин. Газовые гидраты. 
Соросовский образовательный журнал. 1998; 3.
5. A.A.Бакиров и друтие. Геология и геохимия 
нефти и газа. Издательство Недра. Москва. 1993.
6. Хант Дж. Геология и геохимия нефти и газа. 
Издательство Мир. Москва. 1982
7. Keith A.Kvenvolden. Gas hydrates - Geological 
perspective and global change. Reviews of Geophysics. 
1993; 31(2): p. 173 - 187.
8. Nguyễn Thành Vạn, Trần Văn Trị. Một số thông tin 
về điều tra địa chất hydrate khí. Tạp chí Địa chất. 2007; 301.
9. Nguyễn Đức Thắng, Đỗ Tử Chung, Cao Thị Mai. 
Tiềm năng hydrate khí trên Biển Đông. Hội thảo chuyên 
đề “Hydrate khí - Nguồn năng lượng của tương lai và các 
phương pháp nghiên cứu”. 2009.
10. Lê Văn Bình. Cấu trúc hydrate khí. Tạp chí Dầu khí. 
2012; 8: trang 31 - 35.
11. B.A.Соловьев. Природные газовые гидраты как 
потенциальное полезное ископаемое. Росссийский 
химический журнал. 2003; 3.
12. Hideaki Takahashi, Yoshihiro Tsuji. Japan explores 
for hydrates in the Nankai trough. Oil and Gas Journal. 
9/5/2005. 
13. Hideaki Takahashi, Yoshihiro Tsuji. Japan drills, 
logs gas hydrate wells in the Nankai trough. Oil and Gas 
Journal. 9/12/2005.
Summary
Gas hydrate is a greatly promising source of clean natural energy in the future. According to the statistics, the hydro-
carbon reserve in gas hydrate reaches 7,6 × 1018m3. Since gas hydrate forms only in low temperature and high pres-
sure environments, 98% of gas hydrate reserves lie on the bottom of continental shelves and lakes. Canada, Black 
Sea and Lake Baikal are considered the largest hydrate reserve regions in the world. The article presents the factors 
aff ecting the formation and distribution of gas hydrate in nature as well as the reserves and distribution of gas hy-
drate in the world.
Key words: Gas hydrate, gas hydrate distribution, reserves of gas hydrate in nature.
Conditions and other factors affecting gas hydrate 
generation and distribution in nature
Le Van Binh
Hanoi University of Mining and Geology

File đính kèm:

  • pdfdieu_kien_va_cac_yeu_to_anh_huong_den_su_hinh_thanh_phan_bo.pdf