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。

沙巴外海海域(西北婆罗洲)流体逃逸管和水合物分布特征的关系研究

流体逃逸管是汇聚流穿层运移在地震剖面上的响应特征。在天然气水合物系统里,这些流体逃逸管既是富甲烷流体的运移通道,又是水合物形成的首选部位。本次研究中利用沙巴外海(西北婆罗洲)的3D地震、测井和岩心数据,研究热成因炷垂向渗漏系统中流体逃逸管形成的控制因素及其对水合物分布特征的影响。天然气水合物稳定带(GHSZ)内发现的逃逸管,向下延伸至似海底反射层(BSR)之下超过100 m深,达到海底以下约155 m的部位。这些逃逸管局限于含有游离气特征的地区发育,暗示游离气的存在,可能促进了垂向流体压力的形成。流体逃逸管顶部起始端在垂向上呈不连续的叠加构造形态,暗示流体向海底的运移过程是一个幕式地增强过程。孔隙流体压力循环增加的触发因素,可能是海平面的变化、温度的波动、构造活动以及深部储层的气体渗漏。该流体运移体系进一步影响天然气水合物的分布特征。在流体逃逸管发育区,如果该逃逸管是活动的,那么该处天然气水合物主要在近海底处呈高饱和度分布。因此,沿着逃逸管内发现的向上弯曲的反射层被解释为由于水合物的形成而导致的总体积量的增加以及地震速度的上拉效应。远离逃逸管分布区,水合物发育于海底以下约65-152 m,且其饱和度为低到中等。在汇聚流运移区,整个逃逸管在体积上仅占水合物发育区沉积体积的7%~11%,但是我们预测,逃逸管内的水合物体积可能占该区总水合物体积的20%~50%。故在一个相似的系统内,流体逃逸管内的水合物可能在总的水合物体积量中占据显著的比例。因此,逃逸管的分布特征成为水合物体积估算的关键参数之一。