Exmouth海底高原(澳大利亚西北大陆架)由热源桂泄漏形成的天然气水合物系统

沉积盆地天然气水合物和浅层游离气的识别对于理解浅层岩石圈中的有机碳循环动力学机制,以及与研究商业油气田开发相关的地质灾害研究至关重要。在这项研究中,我们首次报告了在澳大利亚大陆边缘Exmouth海底高原(澳大利亚西北大陆架)可能存在天然气水合物系统的证据。通过ODP和工业钻井标定的高品质三维地震数据,我们发现了一系列浅部强振幅异常现象,包括似海底反射(BSR),并将其解释为在天然气水合物稳定底界之下的游离气体富集以及上覆高饱和水合物或自生碳酸盐层的地震学表示。天然气水合物储层是由新近纪和第四纪的细粒钙质超微化石和有孔虫软泥构成,浅层游离气和水合物的斑片状分布,是深层储层热成因气泄漏的结果,并反映了深层断块的几何结构。水合物气源自热成因的证据如下:(1)在研究区域晚三叠世储层中已发现多个热成因气藏;(2)表土之下,地震资料显示存在跨层和沿层的气体迁移现象;(3)深层储层与浅层天然气水合物体系之间存在游离气体富集;(4)地球化学和岩性证据表明,该区不存在有利于浅层微生物气生成的条件。为了验证本文提出的解释和假设,有必要通过在地震观测到的振幅异常区中获取井下测井资料和样本数据。

天然气水合物饱和度对含水合物沉积物渗透性的影响

含水合物沉积物的渗透性很大程度影响水合物的分解过程以及产气速率和效率。由于试验条件和试验程序等多种因素的影响,所报道的渗透率值普遍存在很大的差异。利用数值模拟含水合物藏的经济开发,渗透率的准确测量对于预测长期产气量具有重要意义。在本研究中,氧杂环戊烷(THF)水合物在沉积物中形成,表现出孔隙-填充模式的孔隙习性,并将水渗透率量化为水合物饱和度的函数。结果表明,随着水合物饱和度的增加,渗透率降低。根据以Kozeny颗粒包裹和孔隙-充填模式为边界的实测结果,建议采用经验滲透率模型参数,用于长期水合物分解数值模拟。波速测量结果揭示了当Sh<0.5时THF水合物的孔隙充填规律,当Sh>0.6时孔隙充填规律向块状、承重孔隙的逐渐过渡。利用互补孔隙网络模型得到的数值模拟结果表明,沉积物中的THF水合物可能形成平均斑块大小为4个孔隙的小族。