Formation of Sub-Permafrost Methane Hydrate Reproduced by Numerical Modeling ... : Insights from LArge-scale Reservoir Simulator (LARS) to Mallik Site, Canadian Arctic ...

• Main Author: Li, Zhen
• Format: Text
• Language: English
• Published: Universität Potsdam 2023
• Subjects: 550 Geowissenschaften; Arctic; Mackenzie Delta; Arktis; Arktis*; Global warming; Ice; Methane hydrate; permafrost
• Online Access: https://dx.doi.org/10.25932/publishup-60330; https://publishup.uni-potsdam.de/60330

Natural gas hydrates are ice-like crystalline compounds containing water cavities that trap natural gas molecules like methane (CH4), which is a potent greenhouse gas with high energy density. The Mallik site at the Mackenzie Delta in the Canadian Arctic contains a large volume of technically recoverable CH4 hydrate beneath the base of the permafrost. Understanding how the sub-permafrost hydrate is distributed can aid in searching for the ideal locations for deploying CH4 production wells to develop the hydrate as a cleaner alternative to crude oil or coal. Globally, atmospheric warming driving permafrost thaw results in sub-permafrost hydrate dissociation, releasing CH4 into the atmosphere to intensify global warming. It is therefore crucial to evaluate the potential risk of hydrate dissociation due to permafrost degradation. To quantitatively predict hydrate distribution and volume in complex sub-permafrost environments, a numerical framework was developed to simulate sub-permafrost hydrate formation by ... : Gashydrate sind eisähnliche kristalline Verbindungen, die Moleküle wie Methan (CH4) in Hohlräumen einschließen. Die Mallik-Lagerstätte im Mackenzie-Delta in der kanadischen Arktis enthält ein großes Volumen an technisch förderbarem CH4-Hydrat unter dem Permafrostboden. Das Verständnis, wie die Hydrate verteilt sind, kann bei der Suche nach idealen Standorten für Förderbohrungen zu ihrer Erschließung als saubere Alternative zu Erdöl oder Kohle helfen. Weltweit führt die Erwärmung der Atmosphäre zum Auftauen des Permafrosts und zur Zersetzung der Hydrate, wodurch CH4 in die Atmosphäre freigesetzt und die globale Erwärmung verstärkt wird. Es ist also entscheidend, das potenzielle Risiko der Hydratauflösung aufgrund der Permafrostdegradation zu bewerten. Um die Verteilung und das Volumen von Hydraten in komplexen Sub-Permafrost Umgebungen quantitativ vorherzusagen, wurde ein numerischer Ansatz zur Simulation entwickelt. Hierzu wurde der Gleichgewichtsansatz für die CH4-Hydratbildung mit einem Strömungs- und ...