含天然气水合物沉积物的岩石物性模型与似海底反射层的AVA特征

研究含天然气水合物沉积物的岩石物性模型与似海底反射层的振幅随入射角变化 (AVA)特征 .基于时间平均 -Wood加权方程、三相介质波传播理论模型和弹性模量模型 ,计算并阐述含天然气水合物岩石弹性参数与水合物饱和度、含游离气岩石弹性参数与游离气饱和度的关系 ;给出不同模型AVA特征 .结果表明 ,不同天然气水合物饱和度、不同游离气饱和度的各种组合呈现形态相似但反射系数值不同的AVA特征 .

天然气水合物似海底反射层的全波形反演

建立了天然气水合物似海底反射层 (BSR)研究的全波形反演方法 .这是一种将水平层状弹性介质的反射共中心点道集转换为截距时间 -水平慢度域的反演方法 .反演过程中采用了全局搜索方法与非线性局部搜索方法 .分两步进行 .第一步是根据走时数据应用非常快速模拟算法求得速度结构的长波长分量 .第二步 ,利用波形资料用共轭梯度法求得速度的短波长扰动分量 .这样 ,最后反演得到的速度结构模型包含了长波长与短波长分量 .反演中利用了多网格参数化技术 .日本东南海海槽双BSR的速度结构的反演表明 ,全波形反演是天然气水合物BSR研究的重要手段之一 .

西南海海槽地震资料处理及其似海底反射层特征

对西南海海槽的NT6 2 - 2地震测线进行了重新处理 ,突出了天然气水合物似海底反射层 (BSR)的特征 .比较了近炮检距剖面、叠加剖面、偏移剖面、瞬时振幅剖面与瞬时相位剖面上BSR的显示特征 .指出了BSR在炮道集与共中心点道集上的分布 .虽然在近炮检距剖面上能分辨部分BSR ,但通过叠加与偏移可以得到BSR较清晰的图像 .BSR的高振幅特征在瞬时振幅剖面上最为明显 ,而在瞬时相位剖面上容易勾画BSR的横向展布 .

基于遗传算法的天然气水合物似海底反射层速度结构全波形反演

似海底反射层的速度异常是识别天然气水合物的重要标志。本文基于遗传算法提出了一种针对天然气水合物似海底反射层的全波形反演方法。这种方法分为全局搜索与局部搜索两部分,即首先使用遗传算法进行旅行时反演得到背景速度模型,然后以其作为初始模型,使用共轭梯度算法进行全波形反演。对含噪数据的数值试验表明,该算法具有较高的稳定性,并确定了进行天然气水合物似海底反射层全波形反演的遗传算子。将这种波形反演方法应用于我国南海北部海域的天然气水合物研究,得到了分辨率高于常规速度分析的似海底反射层速度结构,并识别出似海底反射层的速度异常,为准确识别天然气水合物层和游离气层及研究其分布特征和形成机制提供了基础;反演结果也同时证明了本文方法的高稳定性以及对天然气水合物似海底反射层速度结构研究的适用性。

南海北部似海底反射层速度结构全波形反演

似海底反射层的速度异常是识别天然气水合物的重要标志,这里提出了一种针对天然气水合物似海底反射层的全波形反演方法。这种方法分为全局搜索与局部搜索二部份:首先使用遗传算法进行旅行时,反演得到背景速度模型;然后用其作为初始模型,使用共轭梯度算法进行全波形反演。通过对含噪数据的数值试验,算法表现出了较高的稳定性,并确定了进行全波形反演的遗传算子。将这种波形反演方法应用于我国南海北部海域的天然气水合物研究,反演得到了分辨率高于常规速度分析的似海底反射层速度结构,并识别出似海底反射层的速度异常。利用纵波速度反演的结果,计算出沉积物中游离气的含量,认为BSR下方的低速层可以解释为含至少1%游离气的薄层。并分析了研究区内甲烷气的来源,认为该区域游离气兼有生物气和热解气。

台湾西南海域似海底反射分析

台湾西南海域弧陆碰撞及俯冲作用形成增生楔,在增生楔部位地震调查原始炮集数据上可清楚地识别BSR极性及波形特征。通过对该区域地震调查数据处理,获得了常规地震偏移、瞬时振幅及瞬时相位3种属性剖面,三者可清楚地反映BSR特征及分布,瞬时相位剖面还反映了BSR之上弱反射层的结构特征。研究表明,增生楔部位构造沉积明显控制BSR的形成与分布,该区天然气水合物成矿前景良好。

日本中部近海千叶沉积盆地铫子山嘴坳陷内的似海底反射层（BSR）之成因及意

在日本中部近海千叶（Ｃｈｉｂａ）沉积盆了铫子山嘴（ＣｈｏＳｈｉＳｐｕｒ）顶端的一个小型坳陷内，中新世－上新世内的Ｍｉｒｕｒａ组发育了似海底反射层（ＢＳＲ）。我们假设天然气水合物ＢＳＲｓ总是与位于气本水合物稳定基底（ＢＧＨＳ）处气体水合物层以及下伏的游离气同时形成，想必具ＢＳＲ标志的天然气水合物之形成与热成因的天然气有关，天然气与ＢＧＨＳ的上移相伴生，可假定这些后生的天然气是由地些未发现的，下伏的，

海底流体排出及甲烷水合物BSR形成机理

在大陆边缘海底之下几百米深度处普遍观察到BSR，这些沉积物经历近的构造固红或快速堆积，相信BSR与稳定的甲烷水合物（笼形物）的最深部位对应，我们提出了下模式，BSR水合物的形成是在运移着的孔隙流体进水合物稳定域时，由向上运移的孔隙流体排出甲烷，在这个模式里，大多数甲烷产生于水合物稳定带之下，但此深度不足以充分生热，甲烷初始属生物成因，该模式要求从孔隙流体中排出已分解的甲烷，或随孔隙流体向上搬运已散布的游离气，模式解释证据，水合物在稳定域底界处浓聚，大量的甲烷源包含在水合物内，BSRs仅在特殊环境下出现，在深积物正常沉积体制下，不会向上强裂排出流体进入不合物稳定域,，所以BSRs不普遍，由于俯冲带增生楔处构造加厚，荷载增加，引致流体向上排出，该地区快速沉积未固结成岩，这些地区水合物BSRs常见，当孔隙流体进入水合物流体＋水合物与流体域之间的严格边界，然而，需要形成水合物的甲烷数量源自深海钻井有关孔隙流体中烷浓度的有限资料暗示，从上升流体中有效的排出甲烷，可以包含比所需产生游离气的数量少，在大多数流体排出体制，流体向上运移至海底的数量足够连续排出过剩的氯化物及水合物形成时同位素分离的残余物，因此，当观察钻孔资料，没有大量氯化物或同位素异常残留在孔隙流体内，甲烷浓度与稳定域上或下的孔隙流体内CO2量之差别，可以对早期沉积物成岩反应有明显的影响。

琼东南盆地崖13气田天然气形成水合物的温压条件和厚度计算

天然气水合物具有巨大的资源前景和极强的环境与灾害效应,是目前地学研究中的热点。利用CSMHYD模拟程序,结合南海琼东南盆地地质和地球化学条件,计算了南海琼东南盆地崖13气田天然气形成水合物的温度和压力条件。在海底海水温度为2～16℃、盐度为3.4%条件下,琼东南盆地崖13气田C3+C4含量小于5%的天然气形成水合物压力有较大的范围。天然气组成对水合物形成温压条件有控制作用:随天然气中C3+C4的含量增加或C1+C2+N2+CO2含量降低,在等压条件下水合物形成温度增高,在等温条件下水合物形成压力降低,压力降低的幅度受温度控制,温度越高,幅度越大,并且压力的对数与成分间有统计线性关系。在琼东南盆地平均地温梯度3.76℃/100m条件下,琼东南盆地崖13气田C3+C4含量小于5%的天然气形成水合物所需的C3+C4最小含量与海底之下的深度间存在统计函数关系,随海底之下深度的增加,形成水合物的天然气C3+C4最小含量也同步增加。这种关系也表明了天然气的C3+C4含量与海底之下形成水合物最大厚度间的关系。但不同地区由于海底水深、温度、地温梯度和天然气的组成不同,天然气的C3+C4含量与在海底之下形成水合物厚度之间的统计函数关系式也不同,对于一个特定地区必须进行研究后才能确定。

南海北部东沙海域天然气水合物的初步研究

利用地震、测井与地温资料综合分析了南海北部东沙海域可能存在的天然气水合物的分布特征 .研究表明 ,在东沙海域地震剖面上出现似海底反射层、弱振幅带等天然气水合物分布标志 ,在声波测井曲线上呈现高速、速度倒转等天然气水合物存在特征 .似海底反射层的深度与 1 1 44站位 ,及平均地温梯度资料得出的稳定带厚度较吻合 .1 1 44站位与 1 1 48站位似海底反射层距海底较深 ,分别为 6 5 4m与 475m .在 1 1 44站位附近 ,弱振幅带的顶界可能代表含天然气水合物沉积层的顶界 ,约在 45 0m左右 .

冲绳海槽中段西陆坡下缘天然气水合物存在的可能性分析

海洋中的天然气水合物主要发育在有机质供应充分、沉积速率快、热流值较高、水深大于 30 0m的大陆斜坡和活动边缘的增生楔发育区 ;沉积物类型主要以泥质砂岩、砂质泥岩和浊积岩为主。似海底反射层 (BSR)和极性反转是识别天然气水合物层的关键标志。冲绳海槽中段西陆坡下缘水深大于 10 0 0m ;沉积物类型主要为粉砂质泥和泥质粉砂 ,在部分层位见浊积层。与东海陆架相比 ,西陆坡下缘的有机质含量、沉积速率的热流值都较高 ,其范围分别为0 .75 %～ 1.2 5 %、10～ 40cm/ka和 70～ 437mw/m2 ;单道地震剖面具有明显的似海底反射层 (BSR)和极性反转特征 ,因此 ,推断冲绳海槽中段西陆坡下缘可能存在天然气水合物层。

琼东南盆地多边形断层在流体运移和天然气水合物成藏中的作用

多边形断层是由未固结沉积物脱水使得体积收缩而在平面上呈现多边形形状,且具有微小断距、分布密集的张性断层。在琼东南盆地深水区的中新世—上新世地层中,利用三维地震相干切片可以发现小规模流体运移通道——多边形断层。同样在二维高分辨率地震剖面上也能发现多边形断层、底辟和同相轴下拉的管状构造,距海底双程走时250ms和300ms位置存在强的似海底反射层(Bottom Simulating Reflector,简称BSR)。利用约束稀疏脉冲反演和地震属性分析表明,多边形断层上部地层的管状构造和模糊反射区为低声波阻抗异常和低频率异常,BSR上为高声波阻抗和高频率异常。多边形断层、管状和底辟构造破坏了琼东南盆地裂后热沉降阶段巨厚的泥岩地层的封闭性,使大量流体垂直和近似垂直向上运移,为天然气水合物形成提供了充足气源。

南沙海槽潜在天然气水合物的地质环境及其指标特征

南沙海槽的构造和沉积受控于南海的构造运动和加里曼丹西北大陆边缘的演化,具有适于天然气水合物形成的物源基础、温压条件、输导系统和储藏场所。似海底反射层（BSR）出现在水深650～2 800 m、海底下65～350 m深的晚中新世沉积物中,与褶皱、逆冲推覆构造及穹窿构造有关;沉积物中的甲烷含量和孔隙水的SO24-含量表现出异常变化特征,硫酸盐-甲烷界面（SMI）深度仅为8～11 m;表层沉积的自生石膏和黄铁矿的成岩环境与甲烷流体排溢引起的厌氧甲烷氧化（AOM）有关,这些地球物理和地球化学指标均指示南沙海槽发育天然气水合物。研究表明,南沙海槽沉积物的甲烷以二氧化碳还原型微生物成因为主,少量为混合气,海槽东南部可能是最有潜力的天然气水合物远景区。

海洋天然气水合物的地球物理研究(Ⅱ):地震方法

从野外观测手段、数据处理分析、振幅随炮检距变化分析、波形反演４个方面综述海洋天然气水合物地震研究的最新进展．

南海北部神狐海域甲烷水合物BHSZ与BSR的比较研究

天然气水合物（主要是甲烷水合物）因其重要的资源、环境意义越来越受人们关注.其在海底沉积物中的稳定存在及分布受温度、压力、甲烷供应量等因素的控制.勘探工作中,经常把似海底反射层（BSR）对应于甲烷水合物的稳定带底界（BHSZ）.通过对南海北部地区甲烷水合物BHSZ与BSR的对比研究,我们发现在南海北部部分地区二者并不一致,二者之间的误差较大且呈一定的规律性分布.在神狐地区北部,水深较浅、沉积速率较快,BHSZ与BSR的误差为负,绝对值达192%;而在水深较深、基底为隆起的、沉积速率相对慢的神狐东南部,BHSZ与BSR的误差逐渐过渡到为正值,误差约为45%.我们综合分析了由速度-深度关系、BSR深度处反射时间、海底温度、平均热导率、静水/静岩压力模型、水合物稳定P-T方程等参数、流体活动性等计算参数可导致的的误差范围,最后认为导致BHSZ与BSR之间误差的主要因素可能是对BSR的理论认识上,在南海北部地区地震反射识别的部分BSR对应的可能是游离气带顶界（TFGZ）或古BSR或仅仅是由近水平地层或不整合面封存的含气层,而非传统意义上对应于BHSZ的BSR.而造成BHSZ与BSR规律性分布的基础地质因素则可能为在张裂基底上不同构造部位发育的不同的沉降、沉积过程及其热响应,进而造成不同的甲烷生成量、聚集量以及不同的水合物系统相对沉积物的迁移速率,最后产生不同深度的游离气顶界或不同深度的残留异常“古BSR”或含气层.

天然气水合物的地热研究进展

天然气水合物的地热研究在以下几个方面都取得了重要进展 :热流与似海底反射层的关系 ;水合物稳定带的研究 ;水合物热物理参数的确定 ;水合物形成过程中的热状态 ;热导率的应用。

海洋天然气水合物的地震识别方法研究(摘要)

天然气水合物作为21世纪新的自然能源将为人类的生存发展服务。20世纪60年代证实,俄罗斯西伯利亚的麦素亚哈气田为典型的天然气水合物形成的气田,70年代又在海底发现了固体天然气水合物岩样。1971年,R Stoll首先将地震剖面中的似海底反射层解释为海洋天然气水合物存在的标志。

用于研究东海天然气水合物的地震资料处理方法

通过对东海海域二维地震、单道地震、浅层剖面等资料进行的综合研究表明 :用于研究天然气水合物的地震资料处理应提高速度分析精度和分辨能力 ,进行子波估算 ,压制多次波 ,相对保持振幅 ,DMO,AVO及波阻抗特殊处理等。在地震剖面上天然气水合物主要特征有 :BSR、振幅异常、速度异常、AVO异常等标志特征。据此 ,可对天然气水合物进行识别和预测。东海海域是天然气水合物可能赋存的有利部位 ,其中冲绳海槽是天然气水合物成藏的目标区域。

天然气水合物勘探与开发研究进展

天然气水合物的勘探技术主要包括似海底反射层、钻孔取芯和测井方法,天然气水合物的开采技术则 包括热激发法、降压法和化学剂法。但由于天然气水合物的赋存状态与物化性质,开采时可能会加深 全球温室效应、钻井平台及海底滑塌等问题,致使国际上天然气水合物的开采技术研究比较缓慢,目 前仍处于探索实验性开采阶段。据有关专家预测,开采技术一旦被突破,日本或美国将在2010年以 后,率先实现天然气水合物的商业生产。