日本南海海槽东部大仁-渥美海丘首个海上生产试验站位的甲烷水合物储层地质背景和特征

首个海上试采站位（AT1）位于南海海槽东部的大仁-渥美海丘斜坡西北部海域，为了获取该站位甲烷水合物储层特征的基本信息，我们对2012年实施的监测井（AT1-MC）及取心井（AT1-C）进行了详细的地球物理测井，并利用混合型保压取心系统进行了保压取心。通过对AT1-MC井进行地球物理测井，识别出水合物富集带为60m厚的浊积岩层，其内部又由数十至数百厘米厚的亚层构成。该浊积岩层上部为朵叶状或席状沉积层，下部为相对厚的水道砂层。对两口相距40m以内的监测井进行井间砂层对比，结果显示水合物富集带的上部砂层具有较好的横向连续性，这就意味着是一个理想的试采储层类型。从地球物理测井获取的水合物饱和度值（Sh）与保压取心获取的岩心测试分析得出的水合物饱和度值进行对比证实了前者的可靠性。水合物富集带的上部，利用电阻率测井估算的水合物饱和度值显示，砂层和泥层的水合物饱和度值具有明显的差异，但是利用核磁共振（NMR）测井估算的水合物饱和度值则显示，二者差异没那么明显。因此电阻率测井更适用于薄层水合物饱和度值的评价。在水合物富集带的上部，利用地球物理测井计算的砂层水合物饱和度值为50％-80％，其与岩心测试获取的水合物饱和度值吻合的很好。而在水合物富集带的下部，利用电阻率和核磁共振两种方法估算的水合物饱和度值均具有更高的背景值，且测井曲线也比富集带上部更加平滑。在水合物富集带下部，利用测井计算的砂层水合物饱和度值为50％-80％，与岩心测试获取的水合物饱和度值吻合的很好。

了本南海海槽东部含气体水合物岩心沉积物的古环境及沉积相

2012年6月-7月，日本经济产业省（METI）在渥美半岛和志摩半岛外侧的大仁．渥美海丘北坡完成了一口保压取心井（AT1-C），用来确定第一个海上甲烷水合物生产测试站位的储层性质。通过液压活塞式取样系统和外管扩展式钻孔系统完成了对含气体水合物目标层的取样工作。在井内60m的取样过程中实现了61％的采收率。获得的岩心显示是由泥质．砂质粉砂岩和极细粒一细粒砂岩交互构成。该地层模式显示了砂层向上变薄。粒度分布显示了泥岩相的过渡，这是由微粒数量增加和沉积物分选差识别出来的。保压岩心中缺少常规岩心的沉积构造和生物扰动特征，这是由于气体水合物分解释放出水的流体化影响。岩心沉积物可以细分为四种沉积相：沉积相1（半深海沉积或斜坡沉积）无结构的粉砂岩；沉积相2（排气表面的泥质盖层）粉砂为主的砂岩和粉砂岩互层；沉积相3（无合并的河道沉积）砂岩和粉砂岩等比例互层；沉积相4（半合并的河道沉积）砂岩为主的砂岩和粉砂岩互层。这个结果可以帮助解释地下数据和定量约束地质模型，从而减少储层开发的不确定性。

南海海槽东部天然气水合物试采站位弧前盆地更新世浊流沉积物的古水流分析--基于磁化率各向异性和古地磁数据

为了理清沿南海海槽东部主动汇聚型边缘弧前盆地的古水流方向和沉积过程，对位于天然气水合物试采站位附近获得的钻井岩心更新世浊积沉积物进行磁化率各向异性分析。本文对主要取自粉砂质和砂质沉积物的61个岩心样品进行测试，磁化率各向异性（AMS）表现为广泛的扁圆型磁组构，具有以带状分布、弱聚型最大和中间磁化轴的特征。诊断的磁组构参数表明沉积物由于没有诸如钻井取心和生物扰动作用等的明显干扰，通常保存了原生沉积构造。测量特征剩余磁化强度（ChRM）来确定每一岩心的再定向。依据在地层坐标轴上最小磁化系数轴的偏移所推测的古水流方向主要有两个：一个南西向（SW），另一个北西向（Nw）。根据3D地震数据解释，主要流向为SW向，大体上平行于海槽形盆地轴；这也表明沉积物是通过河道中的轴向浊流搬运。次级流向为NW向，与第二渥美海丘的下坡方向相符合；这可能是由于来自东南方向与海底滑坡演化有关的沉积物供应，或者可能是由于从斜坡向盆地中心的流体反射。古流体方向分析的结果表明，第二渥美海丘附近更新世时期沉积体系受到盆地结构的影响。该研究结果是与先前在南海海槽东部毗邻的弧前小型盆地中同期沉积系的研究成果一致。

南海海槽东部第二渥美海丘首个天然气水合物生产测试站位采获的含水合物样品的物理性质和沉积特征

在开发天然气水合物前，阐明甲烷水合物储层和沉积物的物理性质十分重要。2012年保压取心作业期间，在日本南海海槽东北部弧前盆地外脊之一的第二渥美海丘西北部陆坡采集保压岩心。在甲烷水合物富集区域（MHCZ）的浊积岩序列中采集保压岩心；这些岩心在船上进行无损性质分析，并采集岩心X射线计算机层析成像的图像。通过x射线图片观察岩心的内部结构，可以判断岩心的质量。在船上测量保压岩心的P波速度和体积密度，并与随钻测井（LWD）数据进行比较。保压取心器采集的岩心的P波速度与通过几种方法计算的甲烷水合物饱和度进行比较。在一般情况下，随钻测井（LWD）测量的P波速度相当于随钻测井计算的天然气水合物饱和度。在保压岩心分析和随钻测井不同的垂直分辨率校正后，保压岩心的P波速度与测井计算的甲烷水合物饱和度契合很好。在海底以下290～300m层位，随钻测井计算的甲烷水合物饱和度与相同层位岩心的P波速度不一致。这个差异可能是因为测井和取心井之间横向岩性的不均一性，具有不同的局部水合物结晶／沉淀环境。