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。

特提斯构造域海底流体逃逸活动特征及其控制因素

海底流体逃逸活动会显著地改变海底地形地貌,产生麻坑、泥火山等地貌和冷泉羽状流现象。特提斯构造域是世界上油气最集中的构造域,流体逃逸活动广泛发育,形成的复杂流体逸出结构,对海洋油气勘探、全球气候变化研究等方面具有较好指示作用。本文选取特提斯构造域主要海域,系统总结其海底流体逃逸活动特征,发现特提斯构造域海底流体逃逸活动多分布在被动大陆边缘和弧后裂谷盆地等地质背景中,其中地中海、黑海和南海广泛发育海底冷泉、麻坑和泥火山等流体逃逸特征,而波斯湾和澳大利亚西北部近海大量发育碳酸盐岩。海底流体逃逸活动主要受控于活动断裂、沉积物超压、地震活动、海平面变化、潮汐活动和海底滑坡等海洋与地质因素。在不同海域,流体来源也不尽相同(热成因、生物成因以及天然气水合物分解),大多数通过断层、泥火山和气烟囱等通道运移。建议重视对特提斯构造域海底流体逃逸活动发育区的调查和探测,深入分析与之相关的海底流体逃逸地貌发育机制,以及其特殊海域背景下的海洋与地质因素控制作用,总结建立其海底流体逃逸活动模式及相关理论。

海底流体逃逸活动的地球物理响应特征

海底流体逃逸活动对海洋油气勘探、天然气水合物勘查和试采、海底固体矿产勘探与全球气候变化研究等方面具有重要意义.理解海底流体逃逸活动规律,研究流体逃逸活动演化过程,并建立综合探测体系显得尤为重要.本文系统梳理了海底流体逃逸活动在海底可视技术、综合声学水体成像技术、"磁亮点"技术以及卫星遥感技术等相关探测方法下的不同地球物理响应.分析认为,海底流体逃逸活动容易改变海底地层的物理性质和形态,在地震剖面和声学图像上表现为独特的流体异常反射特征和声学响应;烃渗漏形成烃蚀变带,在航磁图像上表现为弱磁异常;渗漏油膜在SAR卫星图像上表现为黑色斑块;天然地震控制下的断裂带流体逃逸活动在临震时震中附近在热红外图像上表现为亮温异常.结合不同探测方法的探测效率和优势特征,提出了利用卫星遥感和"磁亮点"等方法进行平面约束预测,用剖面或立体声学水体成像数据进行海底流体活动确认,再通过海底可视数据进行精细探测的综合地球物理探测方法,为深入研究海底流体活动系统理论提供参考,同时指出流体逃逸活动研究的相关方向.