内蒙古东北部拉布达林盆地是我国陆域高纬度冻土型天然气水合物重要潜在分布区，有望成为祁连山木里高海拔冻土型天然气水合物的互补类型，具重要调查研究价值。目前该区天然气水合物调查研究程度较低，2023年内蒙古自治区地质调查研究院首次在该区部署两口天然气水合物探井。以资料较为齐全的ST-1井为例开展综合分析与区域对比研究，旨在总结各种可能与天然气水合物相关的异常现象，分析天然气水合物形成的有利条件，指出研究区天然气水合物-浅层气系统的共生模式。研究显示：（1）本次钻探中发现岩心表面冒泡现象、井涌现象、烃类气测和岩心解吸气高含量异常现象、自生方解石伴生产出现象等，可能与天然气水合物直接或间接相关。（2）岩心解吸气组成主要为CH4,次为CO2,还含少量C2H6,主要以煤型气来源为主，可能还含少部分微生物成因气及热解成因混合气。（3）钻遇的下白垩统大磨拐河组（K1d）有机碳含量在3.16%～31.19%间，平均12.48%,生烃潜量在1.50～113.78 mg/g间，平均45.50 mg/...

对祁连山冻土区天然气水合物钻井岩心游离气样品开展研究,测试烃类气体的组分和碳氢同位素,判断天然气水合物的气体成因类型及成藏模式。结果 显示烃类气体组分复杂,除甲烷外,还含有较高的乙烷、丙烷等重烃组分。甲烷碳同位素分布范围最广,气体成因来源相对简单,没有明显受到次生改造作用的影响。该区天然气水合物属于热解成因,判断来自深部的三叠统尕勒得寺组烃源岩。本研究可为我国高原冻土天然气水合物勘探和开发提供理论依据。

为探讨青海南部陆域冻土区烃源岩地球化学异常成因及气源条件，通过分析青海开心岭冻土区TK-1钻孔岩芯样品中酸解烃、荧光光谱、甲烷碳同位素含量及垂向迁移变化特征，解析其烃类地球化学异常成因，剖析岩芯中烃类异常与裂隙或破碎带、水合物稳定带、烃类运聚成藏过程的响应关系，研究其对天然气水合物及烃类运聚的地球化学指示意义。结果显示：钻孔岩芯中烃类在62～80 m、112～119 m、150～169 m和254～350 m深度段出现明显的地球化学异常富集特征，钻孔岩芯酸解烃中烃类组成、参数比值(C1/ΣC1-5、C1/ΣC2-5、C1/ΣC2-3、iC4/nC4等)、甲烷碳同位素(δ13CPDB)显示烃类以热解成因为主，包括油型裂解气、凝析油伴生气、煤成气和少量的无机成因气。二叠系那益雄组煤系烃源岩处于高—过成熟阶段，其热演化过程中的生排烃气可能是形成水合物所需气体的重要来源。冻土带...

目的 水合物法封存CO2稳定性良好、储气密度高，是一种极具潜力的碳封存方式，利用冻土区的地层条件更具独特优势，将CO2气体注入冻土区地层中，在一定的温度和压力条件下，形成固态CO2水合物实现封存。方法 依据国内冻土地区地层深度对应的温度和压力条件，选取不同地层深度（150 m和200 m）对应温度（1.27℃和2.72℃）和有效孔隙含水率（40%）,研究不同注气压力（3.5 MPa、4.5 MPa和5.5 MPa）下的封存特征。分析封存过程的温度和压力变化、封存速率、最终水转化率和最终封存率等动力学规律。结果 封存压力越高，水合物法封存所需的诱导时间越短，压力降幅越大。较高的封存压力导致初期封存速率较慢，缓慢封存期的持续时间减少，且封存压力越高，封存率、最终水转化率和水合物相饱和度越高。封存温度越高，压力对封存率的影响效果越明显。结论 在地层深度150 m（对应地层平均温度1.27℃）、5.5 MPa及有效孔隙含水率（40%）的条件下，CO2封存效果最佳。

冻土区天然气水合物形成机理复杂，成因多源，发展多种捕捉微渗漏信息技术，提高勘查成功率是亟需解决的难题。本文首次把天然热释光测量技术应用于冻土区天然气水合物勘查中，利用RGD-6型热释光剂量仪测试了祁连山冻土区土壤样品热释光强度，总结出适用于木里冻土区天然气水合物勘查的加热程序，以及样品取样粒级。试验结果表明，祁连山冻土区土壤样品最佳取样粒级为-60～100目，最佳升温速率应设置为5℃/s,最佳升温区间为50～400℃。根据祁连山冻土区土壤天然热释光强度异常特征，圈定了天然气水合物在地表的异常边界，天然热释光强度异常模式为顶部异常，与烃类异常模式存在良好的对应关系。土壤天然热释光不受微生物的影响，灵敏度高，是一种很有前景的寻找天然气水合物的方法，在今后的冻土区天然气水合物资源勘查过程中可以将这种技术加以推广。

基于内蒙古拉布达林盆地天然气水合物调查工作，从陆域冻土区天然气水合物成藏系统理论出发，对天然气水合物成藏的冻土条件、物源条件、运移条件等关键要素进行了分析，认为拉布达林盆地同已经取得陆域天然气水合物勘查发现的青海省祁连山木里地区可进行类比。大西山煤田水合物探井ST-1井水合物永久性冻土底界可达65.25 m，大磨拐河组气源充足，水合物异常现象丰富。ST-1井浅层气的新发现，对内蒙古东部多年冻土区天然气水合物勘查有重要意义，为大兴安岭多年冻土区非常规天然气勘查工作提供新的勘查方向。

水合物法二氧化碳封存是目前具有潜力的碳封存方式之一，将一定压力的CO2气体注入冻土带的沉积层中，在特定的地层温度条件下CO2气体可形成CO2水合物从而达到长期稳定封存的目的。依据我国多年冻土地区地层的温压条件，选取冻土地区不同地层深度（110,150,200,250,300,350 m）对应的温度（0,1.27,2.72,4.53,6.38,8.70℃）进行了CO2水合物封存实验。实验结果表明：在快速合成阶段实验温度为1.27℃下反应釜内温度上升幅度最大，生成速度最快，最终储气率最高，缓慢合成期持续时间随温度的升高而减少。在较低温度下（0和1.27℃）水合物的各相饱和度基本保持在约18%（水合物相）、15%（水相）和67%（气相）。在地层深度为150 m时（平均温度1.27℃）封存CO2效果优于其他深度的地层。

天然气水合物是一种具有巨大潜能的新型能源，研究冻土区天然气水合物的地震响应特征，对我国陆域天然气水合物的勘探和开发具有重要意义。本文运用Kelvin粘弹性介质模型，基于祁连山冻土区的实际地质地层条件，建立理论地质-地球物理模型；采用交错网格有限差分法进行正演数值模拟，并对自激自收地震记录进行波场特征分析和提取瞬时地震属性。研究结果表明：地震波通过天然气水合物地层时，反射振幅能量较弱；在瞬时频率属性剖面可分辨层厚的范围内，瞬时频率随着层厚增加，频率在小幅度衰减；地震波通过含天然气地层时，反射波表现为强反射特征，瞬时频率能量明显增大；瞬时地震属性对波阻抗界面有更好的分辨能力，特别是瞬时相位属性剖面，作用明显。因此，综合分析波场特征与瞬时属性特征可以为陆域天然气水合物的识别、预测提供依据。

音频大地电磁测深(AMT)是以岩石的电性差异为基础来研究地层电性结构的有效探测方法。冻土区水合物具有显著的高阻特征，与围岩存在电性差异，AMT方法可用于冻土区水合物勘探评价。基于祁连山冻土区水合物储层的实际赋存地质特征，结合电阻率测井建立水合物储层的地电模型，采用有限单元法和非线性共轭梯度法数值模拟了AMT方法探测水合物储层的适用范围和最佳采集参数设置方案。当水合物储层孔隙度小于5%、水合物饱和度大于70%、赋存规模小于50 m、埋深超过500 m时，AMT方法难以识别与圈定水合物储层；在水合物可能赋存区域，效果最佳的采集参数为3倍区域宽度的测线长度、11个测点数、4个高频段(100～1000 Hz)的频点数。研究结果可为祁连山冻土区水合物电法勘探提供理论依据和技术支撑。

基于模拟软件TOUGH+HYDRATE对祁连山冻土区水合物藏的产气行为进行数值研究，采用五点水平井降压联合热盐水注入开采水合物藏，分析了储层关键物性参数的空间演化规律和产气产水以及能量效率等的变化规律。结果表明，生产前期热盐水的注入加快了产气速率。但后期热盐水可流经储层从生产井产出，限制了抑制剂在储层中的作用范围，使得水合物主要在降压和热刺激的作用下分解，产气速率也随之降低。此外，热盐水的注入可有效避免因二次水合物和冰的生成而抑制产气的现象。