海洋天然气水合物成藏系统研究进展

在系统总结海洋天然气水合物形成的物质来源及成因机理、物理化学响应、形成环境及成藏模式、分布规律和资源评价进展的基础上,提出了我国开展天然气水合物成藏机理研究的方向和科学问题。2007年4—6月通过钻探获得了测井、原位测量、沉积物岩心及其顶空气、孔隙水、微生物、水合物等样品和资料。南海北部陆坡神狐海域是研究天然气水合物成藏机理和分布规律的理想区域。采用重点分析天然气水合物成藏的物质基础、形成环境、成藏过程、响应机理和成藏系统等研究思路,针对天然气水合物成藏系统中气—水—沉积物—水合物体系的相互作用机理、天然气水合物成藏过程中的物理化学响应机理、天然气水合物成藏要素的耦合控矿机理等3个关键科学问题,开展天然气水合物成藏物源、地质与温压场等成藏条件、成藏演化热动力学机理、成藏响应机理和天然气水合物成藏系统等5个方面研究。

南海北部陆坡深水区天然气水合物成藏系统及其控制因素

天然气水合物成藏系统目前已越来越受到油气地质专家们的重视与关注。天然气水合物运聚成藏亦遵循从烃源供给到圈闭(高压低温稳定带)中运聚成藏的含油气系统理论。天然气水合物成藏系统的构成及形成,主要取决于充足的气源供给、较好的运聚输导系统和高压低温稳定带三大要素的时空耦合配置。为了深入剖析我国南海北部深水区天然气水合物成藏系统基本特征,在近年来所获南海北部天然气水合物勘探成果的基础上,根据天然气水合物成藏系统理论,重点从天然气水合物的烃源供给、流体输导系统和高压低温稳定带及其储集系统3方面,系统分析总结了我国南海北部陆坡神狐海域、东沙海域和西沙海槽天然气水合物成藏的基本地质条件与控制因素,建立了各区域不同类型天然气水合物成藏分布模式,尤其是提出了生物成因的"渗漏型"水合物成矿类型,以期能够为加快和促进南海天然气水合物勘查提供指导和参考借鉴。

南海北部神狐海域天然气水合物成藏系统

深化对于南海北部神狐海域天然气水合物(以下简称水合物)成藏系统的认识,有助于科学评价该区水合物资源潜力、指导下一步的勘查工作。为此,借鉴常规油气成藏系统理论,充分利用水合物勘查实践成果,提出了水合物成藏系统的概念,并以此系统论思想为基础,从水合物成藏的气源供给、流体输导及储集层出发,利用地震、测井、取心及测试等资料,深入分析了神狐海域水合物成藏系统的特征。研究结果表明:①该区水合物成藏具有双源、多通道、多期成藏的特征;②来自浅部的生物气和深部的热成因气,通过具有渗漏能力的断裂、底辟、气烟囱等通道以及具有一定渗透性的沉积岩运移至水合物稳定域内形成水合物藏;③气源供给、输导通道及储集层共同控制了水合物的差异聚集;④水合物成藏系统在纵向上呈现出明显的成藏组合,主要表现为低饱和度水合物层-高饱和度水合物层-水合物+游离气层-游离气层上下叠置分布的特征;⑤平面上,不同区域水合物的产出状态、分布厚度、饱和度等差异明显。结论认为,神狐海域具有良好的水合物成藏条件,但水合物在聚集和分布上则呈现出不均匀性的特征,评价其资源潜力应综合考虑气源供给、输导通道及不同类型储集层在时空下的耦合关系。

琼东南盆地和郁陵盆地天然气水合物成藏对比研究

南海北部陆坡琼东南盆地和韩国郁陵盆地开展了多次天然气水合物(简称水合物)钻探并获取了水合物实物样品,揭示出两盆地具有良好的水合物资源前景及勘探潜力.为加深不同构造背景下水合物成藏理论及科学指导水合物勘探部署,本文基于琼东南盆地和郁陵盆地地质、地球物理、地球化学分析并结合水合物钻探成果,从水合物成藏系统角度对两盆地水合物藏的气源条件、输导条件、储集条件、稳定域条件开展综合对比,深入研究了两盆地水合物成藏特征的异同及控藏机制,建立了琼东南盆地"深部超压驱动—混合气源供给—多元流体输导—块体流封闭型"和郁陵盆地"浅层沉积变形—生物气源供给—气烟囱输导—块体流封闭型"两种水合物成藏模式,认为"气烟囱"和"块体流"的耦合作用是两盆地"渗漏型"水合物藏形成及块状水合物赋存的主控因素.研究结果表明:两盆地均属典型"热盆",含气流体活动更加剧了海底浅层局部高地温场产生,地温梯度可到90℃/km以上.琼东南盆地水合物气源为热成因气和生物成因气的混合气,δ^(13)C_(CH4)总体大于-60‰,C_(1)/C_(2+)<1000,输导通道多为构造断层、气烟囱、泥底辟,浅层水合物藏与深层常规气藏在气体来源、流体输导特征上具有密切联系,块体流主要通过物性封盖和"温度-压力"封闭作用控制水合物成藏;郁陵盆地水合物气源为浅层生物成因气,δ^(13)C_(CH4)几乎全部小于-60‰,C_(1)/C_(2+)>1000,输导通道主要为小型断层及微裂隙,块体流主要通过影响浅层沉积变形及储层结构局部优化,控制生物气的运聚和水合物成藏.琼东南盆地深水区南部隆起带将是未来水合物勘探的有利区.