海上E区天然气水合物地质、地震、地球化学特征综合研究与成藏远景预测

本文提出一种将地质、地震、地球化学分析相结合的方法 ,以研究海区天然气水合物的成藏条件 ,首先用物源、构造、沉积和地温等资料进行地质分析 ,确定海区天然气水合物成藏的地质条件 ;然后根据对水合物的地震属性 (BSR ,AVO ,BZ等 )分析和正演模拟研究 ,预测水合物及其游离气的存在 ,结合地质条件 ,圈定出水合物成藏的有利区带 ;最后结合对水合物主要成分 (甲烷及烃类等 )的地球化学异常分析 ,对研究区天然气水合物成藏的远景作出评价 .野外实践结果表明 ,这种综合研究方法是有效可行的 。

南海琼东南盆地气态烃地球化学特征及天然气水合物资源远景预测

天然气水合物研究覆盖了地球物理学、地球化学和地质学等多门学科,其中勘查地球化学方法可以从海底介质中直接获得与天然气水合物有关的地球化学信息,圈定水合物异常区域。近些年来大量的研究工作和陆续发现的地球物理和地球化学证据显示,南海北部海域是我国勘查天然气水合物最有潜力的区域之一。依据广州海洋地质调查局2005年第4航次获得的南海琼东南盆地沉积物酸解烃测试结果和高异常段位同位素分析数据,探讨了琼东南盆地气态烃地球化学分布特征和异常成因。结合西沙海槽已有的勘探资料和水合物成藏地质条件,分析南海北部西沙海槽—琼东南地区与天然气水合物有关的地球化学异常特征,并对水合物成藏远景进行了预测。研究成果为南海北部天然气水合物勘探提供地球化学证据。

天然气水合物微观模式及其速度参数估算方法研究

天然气水合物沉积介质速度的估算是水合物人工地震探测理论方法和技术研究的组成部分。文中针对水合物在介质孔隙中悬浮、颗粒接触和胶结 3种微观模式 ,对前人估算其速度的多种方法进行了分析研究 ,结合试算模型 ,重点考查时间平均方程、伍德方程、李权重方程和等效介质等方法估算速度的适用性和使用条件。研究结果表明 ,每种方法都有其适用和不适用 (或不太适用 )的条件 ,水合物悬浮模式、颗粒接触模式和胶结模式 ,最为适宜使用的速度估算方法分别是伍德方程、权重方程和时间平均方程。权重方程在合理调整权重参数时有较宽的适用性。

西沙海槽研究区天然气水合物地球化学勘探

天然气水合物研究涵盖了地球物理、地球化学和地质等多门学科 ,其中勘查地球化学方法技术可以从海底介质中获得与天然气水合物有关的痕量地球化学信息 ,圈定水合物异常区域 .依据 2 0 0 0年和 2 0 0 1年在中国南海西沙海槽工作区天然气水合物地球化学现场快速勘查实测和室内分析测试的多种烃类结果 ,获得了海上工作区气态烃地球化学异常分布 ,以及与该区水合物地震BSR和BZ的对比分析评价结果 .同时根据现场实测同位素数据 ,探讨了工作区形成水合物气态烃甲烷的成因 .研究成果为工作区天然气水合物勘探提供了地球化学方面的直接证据 .

天然气水合物地震空白带现象正演模型研究

空白带现象是人工地震方法识别含天然气水合物沉积地层的重要标志之一。针对水合物沉积物的 3种微观模式 ,首先采用度量振幅空白程度的振幅比方法 ,计算并分析了水合物饱和度不随孔隙度变化 ,以及水合物的饱和度随孔隙度变化 (即CGHC和VGHC)两种情况 ,然后对上述两种情况设计了地震模型 ,合成了水合物沉积物地震纪录 ,获得了地震空白带现象。研究结果表明 :水合物沉积物饱和度的变化是振幅空白的主要原因。对孔隙度和饱和度都不固定的复杂情况 ,沉积物的岩性存在多解性 ,需用各种方法的多元信息进行对比研究 ,才能更好地解释空白带的产生及其特征。

天然气水合物及其地球物理识别方法的研究进展

天然气水合物的研究涉及地球物理、地球化学、地质等多种学科 ,其中地球物理方法在天然气水合物的探查和研究中发挥着重要的先导作用。对水合物的类型及物理化学性质、自然赋存和成藏条件、资源评价、勘探开发手段以及水合物与全球变化和海洋地质灾害的关系等进行了综合论述 ,较为系统地论述了天然气水合物及其地球物理识别方法研究的进展 ,并结合中国水合物探查研究的实际 ,初步预见中国南海北部海域具有水合物成藏的良好前景。

海洋底水原位探测技术与中国南海天然气水合物勘探

在分析研究国内外海洋底水原位探测技术的前提下,详细阐述了自主研发的"海水溶解气甲烷原位探测技术成果"的研发思路、关键技术和与国外技术的区别;结合该技术在我国南海北部水合物赋存区获得海洋底水原位甲烷测试数据以及现有分层海水技术在南海北部表层海水和台西南盆地底层海水中甲烷测试数据,进行了水合物勘探中分层海水甲烷指标地球化学特征和不同海水测量方法技术在天然气水合物勘探中指示作用的研究和评价,旨在为天然气水合物中海水地球化学勘探方法的选择和发展方向提供参考依据。结果表明:(1)表层海水溶解气甲烷异常在区域水合物远景区中具有10~50nmol·L^(-1)的绝对甲烷浓度和面积较大(上千km^2)的区域地球化学特征;(2)底层海水甲烷异常背景值一般具有100nmol·L^(-1)以上的绝对甲烷浓度和面积较确定的局部地球化学异常特征;(3)海洋底水原位甲烷地球化学异常数据在水合物赋存区上的异常具有300~800nmol·L^(-1)的绝对甲烷浓度并具有高衬度异常特征。勘探技术成果显示:(1)常规技术和CTD技术获取的表层海水异常能够筛选水合物勘探远景区;(2)底水原位技术和台湾的岩心钻探技术(core top water)获取的底水地球化学异常与地下烃类聚集体渗漏相关,并有以生物成因气为主的同位素特征,因此该异常能够显示与水合物相关的甲烷渗漏地,为水合物赋存区段的识别提供依据。海水原位地球化学勘探技术在水合物海水地球化学勘探中具有广阔的应用前景。

天然气水合物地震似海底反射现象AVO正演模型研究

似海底反射(BSR)现象是用人工地震方法识别含天然气水合物沉积地层的重要标志之一。针对水合物沉积物的悬浮、颗粒接触和胶结3种微观模式,进行了似海底反射现象正演模型的研究,考查了BSR现象产生的地震地质原因和运用AVO判断游离气的适用性。研究结果表明:在地震合成记录的帮助下,结合AVO变化曲线,可以认为BSR的成因有两种情况。实际工作中需要运用多种信息的综合分析而不是一种简单固定的模式来解释BSR的复杂成因。水合物沉积的3种微观模式都存在水合物的临界饱和度,当介质中水合物饱和度小于临界饱和度时,可以通过AVO曲线的变化形态来判断水合物沉积层下伏介质中是否含有游离气;而大于临界饱和度时,AVO技术则难以适用。AVO曲线形态、BSR现象与游离气三者之间存在复杂的关系,同样需要通过多种信息的综合分析来解释。

芳香族分子示踪在海洋油气勘探中的开发和应用

苯 (benzene)、甲苯 (toluene)、乙苯 (ethylbenzene)和二甲苯 (xylene) (缩写为BTEX)等单环芳烃化合物是原油的主要成分。地层水中苯的痕量分布作为油气藏分子示踪的研究 ,得到国外石油地球化学家们的广泛重视。Burtell等人利用测试海洋石油钻井附近地层水中苯系化合物的含量确定新井位 ,在海洋油气资源勘探方面获得了巨大成功。文中主要介绍了国内在海洋石油勘探的随钻检测和面积化探中应用该类指标的效果和相关方法。通过渤中凹陷试验区取得的地球化学成果 ,验证并揭示了芳香族化合物中分子量级的BTEX指标与油气藏的关系。BTEX指标异常与油气藏直接相关 ,与烷烃类指标相比具有高分辨、高精度特点 ,是有价值的海洋油气地球化学勘探指标。BETX指标应用的关键是高精度测试出样品中芳香族化合物的分子级含量 ,激光单原子高技术为该技术的应用提供了技术保证。在油气资源勘探中 ,利用此指标 ,结合测井、地震等地球物理方法综合分析研究可以减小多解性 ,获得较好的预测效果。

气态烃快速探测系统在海洋油气勘探中的应用

气态烃快速探测系统以高灵敏度化学传感器为技术突破,与其配套装置可实现海洋烃类快速探测与现场处理一体化;可实现对不同层次,不同尺度、不同精度数据的综合解释和烃类异常的现场圈定。研制出的化学传感器及其配套装置具有:高灵敏度、高稳定性、小型轻便、低功耗、易操作、能适应恶劣海况条件,同时测定痕量气态烃和多种参数的特点。这种基于化学传感器原理的便携式高灵敏度气态烃现场测定系统,可以现场快速测定样品中的超微量甲烷、乙烷、丙烷及氢气的组分含量,并通过引入气体色谱柱和信号保真处理,使整个系统具有较好的选择性,从而实现了混合气体的高灵敏度快速分析。

潜山风化壳碳酸盐岩油气藏地震响应特征研究及振幅横向差异属性在预测中的应用

结合中国西部塔里木盆地的E地区潜山风化壳碳酸盐岩缝洞型油气储集体地震属性的预测工作,开展了技术方法和应用的研究。在充分掌握已知信息的基础上,通过反复试验对比,设计了地震属性预测油气储集体的整体研究方案。同时对其中采用的局域振幅横向差异性地震属性技术进行了地震属性与岩石物理性质之间关联性的分析研究。应用结果表明:利用局域振幅横向差异性分析潜山风化壳内部储集体结构和预测油气储集体具有较高的可信度,对井位的部署具有重要的指导作用。

广域电磁法在洞庭盆地北部生物气勘探中应用及远景靶区预测

洞庭盆地地处湘西古生界边缘,经历了中生代晚白垩世盆地基本成型和新生代断块运动为主的两期构造旋回,为终成于燕山(中生代)延续于喜马拉雅(新生代)的断陷盆地。盆内局部凹陷白垩系之上存在着持续砂泥岩沉积及第四纪河流湖泊相现代沉积,具备了形成一定规模生物气藏的地质条件。2013—2015年笔者通过洞庭盆地浅层沉积物系统地球化学勘探,基本搞清了盆地内渗漏甲烷气体异常的分布状况。根据各指标地球化学异常特征,发现洞庭盆地北部沅江凹陷北部斜坡、青树嘴—河坝镇一带是洞庭盆地内生物气资源最有可能突破的远景区。为了追索渗漏甲烷气体来源,深化地球化学异常解释评价以及浅层生物气系统研究,2015—2016年在发现的生物气远景区,部署完成5条广域电磁测深和两条汞气测量剖面。本研究旨在通过实测地球物理和地球化学综合剖面的对比研究,揭示本区第四系构造分布和地球化学异常机制,为洞庭盆地生物气资源远景和气藏靶区的预测划分提供科学依据,也为勘探第四系生物气资源方法技术的选择提供了建议。勘探成果表明:(1)本区第四系能够满足生物气系统"生储盖"条件,具有生物气资源潜力;(2)沉积物游离烃甲烷地球化学异常是下伏第四系内气体聚集沿断裂带或沉积层向表层渗漏运移所致。酸解烃指标是识别有利于生物气体生储环境的敏感因子之一;(3)洞庭盆地工区西北部,P2剖面南段和P2线北部与P3、P4剖面交汇区域,具有良好的"自生自储"型生物气藏资源远景,是本区勘探生物资源天然气最有希望的靶区;(4)洞庭湖北部工区东部,P6测线南部接近沅江凹陷中心的四季红一带,是本区寻找"自生自储"和"下生上储"型气藏的有利地带和资源远景区;(5)浅层沉积物地球化学勘探,有利于发现与生物气有关的气体渗漏、评价下伏沉积体系特性、缩小地球物理勘探靶区。地球化学与广域电磁剖面测量的结合是勘探生物成因天然气经济快速的方法技术。

井中油气化探等多元信息模式识别与应用

井中油气化探快速准确 ,能较好地预测油气并指示钻井剖面的油气显示 ,实现井中油气储层的评价。模式识别技术作为油气地震资料解释及储层预测的一种方法手段 ,已应用于油气地震勘探和开发。把井中化探与测井、地震、地质多元信息相结合 ,通过人工神经网络 ,对油气藏模式识别方法进行了研究 ,在莺歌海盆地实际地震和井中化探方法试验中获得了较为满意的效果。说明在区域油气勘探与开发中 ,充分利用已有的资料进行井中化探与其他多元信息的综合解释的评价 ,可以提高勘探与开发的效果。

ODP/IODP典型水合物站位稳定带界限和水合物分布的地球化学识别标志

本文采用ODP/IODP典型站位样品实测和相关数据搜集对比研究的方法,进行了多种游离烃甲烷及相关指标在水合物形成过程中的地质作用和地球化学特征研究,以及酸解烃甲烷与围岩组分和沉积中自生碳酸盐、浊积岩的关系及地球化学特征的研究,据此筛选出判识水合物稳定带(GHSZ)的地球化学标志。结果显示:(1)下伏地层中游离甲烷异常是天然气水合物稳定带孔隙中赋存动态甲烷的反映,由于指标测试方法和沉积物状态的差异,深部水合物稳定带上呈现出特定的两种游离烃甲烷指标HS和VAC正负拆离分隔的异常模式;(2)酸解烃与地层吸附甲烷能力和围岩组分性质密切相关,对应于水合物最佳赋存条件的自生碳酸盐和浊流岩,酸解烃甲烷具有显著的量化异常特征;(3)水合物形成过程中甲烷通量促进了甲烷厌氧氧化反应(AMO)和自生碳酸盐的生成。酸解烃甲烷与浅层自生碳酸盐具有显著的对应关系,弥补了浅部沉积中游离烃甲烷异常具多源和多解性的不足;(4)游离烃甲烷异常组合模式和酸解烃甲烷量化异常分布是GHSZ和有利水合物赋存条件的综合反映,能够为水合物稳定带和带内水合物聚集的判识提供依据。

深海甲烷电化学原位长期监测技术及其在海洋环境调查和天然气水合物勘探中的意义

深海溶解甲烷浓度数据连续获取的方法技术,对于海洋环境和天然气水合物开发过程中甲烷扩散作用及通量的动态监测,具有重要的科学意义和实际应用价值。本文较详细地介绍了依据"海水脱气、气体样品定量输入、电化学高精度检测"技术思路,采用"增压排液整机系统控制的海水循环、减压稳流、气液分离、烃类组分高精度检测技术改进"方法,研发"深海甲烷电化学原位长期监测技术"的关键环节和技术方法。结合原位传感器在胶州湾港口为期94天底水长期监测实验获取的数据成果,对原位传感器的技术性能、数据质量、地质效果进行了研究评价。结果表明:(1)原位传感器量程甲烷指标达到0.01～10 000 nmol/L,灵敏度达到0.01 nmol/L,对烃类组分检测具有较好的稳定性和选择性;(2)监测水域溶解甲烷数值范围19.01～106.87 nmol/L,正常甲烷背景32.41 nmol/L,局部异常甲烷背景80.60 nmol/L,资料显示异常与污水排放过程对海水环境污染有关;(3)实测甲烷数据成果地球化学特征与胶州湾海域海水环境以往调查研究成果符合,证明了实测数据的客观性和科学性;(4)海试监测试验成果证明,原位传感器测试性能可靠、结构设计合理、设计思路科学,基本具备了海洋科学调查中对海水甲烷浓度数据获取的能力,在未来海洋天然气水合物开发过程中对甲烷扩散作用的动态监测及深海甲烷浓度通量的长期监测中,具有实际应用价值和科学意义。

抓好研究生培养质量的认识和体会

本文结合近几年指导研究生的实际 ,分析了研究生扩招后产生的压力和对培养质量的影响。从深化研究生的管理改革和抓好硕士学位论文两个方面 。

以某本硕连读型学生为例谈创新能力培养

针对本科与硕士连读类型研究生科研能力培养和发展的实际, 应该把本科毕业设计或整个大 4 学年与研究生阶段作为整体时段安排。介绍了结合导师承担的国家 863 计划课题, 设计培养和提高学生科研创新能力的分阶段发展计划。以实践为基础, 注重解决具体问题的训练和经验的积累, 逐步提高学生的科研能力, 增强学生的科研自信心。为学生今后科研创新能力的长足发展和提高打下良好的基础。

洞庭盆地生物气地球化学勘探及资源远景评价

湖南省洞庭盆地具备形成一定规模生物气藏的条件。针对生物气资源勘探,2013~2016年在盆地内开展了以地球化学为主的勘探工作,进行了比较系统的地表沉积物测量。勘探涉及面积2 060 km2,采集样品1 498个,采用现场顶空气游离烃、室内酸解烃和少量微量甲烷同位素指标测试。研究结果表明:(1)洞庭盆地甲烷地球化学异常由游离烃(顶空气)和吸留烃(酸解烃)组成。游离烃是现存地下生物气的动态反映,酸解烃与沉积相造成的碳酸盐沉积和古河道分布有关。(2)洞庭盆地为甲烷指标高背景区域,异常分布与第四纪断陷盆地分布基本吻合,尤以沅江凹陷显著。(3)酸解烃河坝镇异常与中部NE向串珠状和东南部次级局部异常组成的环状异常围绕着沅江凹陷,表明其可能是洞庭盆地潜在生物气烃源区。(4)沅江凹陷北部青树嘴—河坝镇一带是盆地内游离烃甲烷特高值异常区,是下覆生物成因天然气在浅表层直接渗漏的反映;酸解烃甲烷高值异常环绕着游离烃甲烷高值异常,构成了酸解烃环状异常和游离烃顶端异常最佳油气藏组合模式。青树嘴—河坝镇区块是洞庭盆地下覆生物气的"烟囱",是本区生物气勘探最有可能突破的地区。

油气化探在石油普查勘探中的应用

70年代以来,一种新的勘探油气的经济、有效的方法——石油化探方法开始兴起。以吉林省延吉盆地和廊固凹陷的石油化探工作为例,阐述了石油化探在油气普查勘探中的作用,提出应采用地质、物探和化探相结合的方案,以提高勘探油气田的效率和效益。

智控型化探样品预处理系统及其在海洋天然气水合物勘查中的应用

酸解烃、水溶烃、热释烃等地球化学勘探方法中,样品预处理工作是必不可缺的环节,但是目前我国化探样品预处理装备技术仍然停留在30年前建立的手工化学处理阶段,与当前高精度分析仪器普遍应用的现状极不匹配。笔者基于自主研发的智控型化探样品预处理系统,分别介绍了工作原理、控制结构、实现技术、性能指标及测试检验结果,并将该技术应用于国际大洋钻探ODP(Ocean Drilling Program)204航次岩芯样品酸解烃测试和我国南海北部海水水溶烃指标测试,验证了其在天然气水合物地球化学勘探中的效果。实践证明,该系统具有自动快速、精密安全、便携简洁的特点,促进了化探样品预处理技术装备的进步,在我国化探样品实验室预处理和野外现场工作中具有广泛的应用前景。