我国陆域天然气水合物勘查技术理论与实践

针对陆域天然气水合物勘查技术存在的问题,通过对国内外勘查技术发展与现状的分析,在对青海木里煤田的天然气水合物勘查的基础上,采用现场实践和理论分析的方法对常规测井参数和简易测温方法进行了研究。结果表明:常规测井参数对冻土层综合解释是可行的,该成果成功应用于木里煤田全区,发现了疑似天然气水合物的钻孔数和疑似天然气水合物的层数;理论分析发现简易测温方法所测温度与实际存在误差,现场实测和理论计算相结合得出了误差修正值为20 m,精确地计算出天然气水合物的实际埋深,并绘制出疑似天然气水合物单孔累计厚度分布图。

陆域天然气水合物厚覆盖层跟管取心技术研究

针对陆域天然气水合物厚覆盖层取心钻进中存在的采取率低、孔壁不稳定等技术难题,制定了“隔水式单动双管取心、低温钻井液护心护壁、孔底扩眼跟管钻进”的钻进方法。隔水式单动双管取心是湿式钻进,相比于干钻取心,钻井液能起到良好的护壁作用;采用近钻头冷却,钻井液不会直接冲刷、冲散岩心,松散沉积地层能够进入岩心管;单动双管钻具,内管不回转,有效保护岩心的原位性。低温钻井液能够抑制水合物分解,有利于钻获水合物实物样品,通过室内试验确定了低温钻井液配方,研制了新型的翅片管式钻井液冷却装置,具有启动电流小、换热效率高等突出优点。跟管护壁是单动双管取心、液推式扩眼器扩孔的同时将套管下入孔内,起到护壁作用,根本上解决成孔问题。

青海木里地区陆域天然气水合物地震波阻抗特征研究

天然气水合物主要分布在海底以下和永久冻土带。海域天然气水合物储层有比较明显的高波阻抗异常特征,但是针对陆域天然气水合物波阻抗特征的研究较少。文中针对青藏高原青海木里地区的陆域天然气水合物储层,结合DK-9井资料对经过DK-9井的L1测线二维反射地震数据进行了井约束的稀疏脉冲波阻抗反演,并分析了DK-9井中四层赋存天然气水合物的储层在波阻抗剖面上的特征,结果显示该地区陆域天然气水合物储层波阻抗特征较围岩差异性较小,无法单独通过波阻抗特征进行识别,需结合其它资料综合考虑进行识别。

陆域天然气水合物储藏的裂隙模型及其地震波传播特性

陆域天然气水合物是可持续发展的清洁能源,其勘探、开发及应用前景广阔。目前,陆域天然气水合物的地震勘探特征尚不明晰。这里从岩石物理模型出发,针对实验以及测井数据进行研究,发现天然气水合物赋存层段和围岩均与裂隙发育密切相关,研究了地震波在不同裂隙介质中的传播规律。结果表明,当裂隙中流体处于连通状态时,其地震波速度受频率影响显著。根据冻土带特点,这里建立了水合物赋存层段和围岩分别含裂隙的储藏模型,研究其地震勘探频率和振幅随偏移距变化(AVO)特点。与实际地震勘探响应的对比表明,流体通过裂隙相互连通的裂隙模型符合冻土带天然气水合物的储藏特点。上述裂隙模型及其地震波传播特性为冻土带天然气水合物的成藏机制提供了新地认识,为合理勘探开发我国陆域天然气水合物资源提供了借鉴。

木里地区天然气水合物地震属性分析

陆域冻土区天然气水合物地震勘探是应用地震方法进行能源勘探的新领域。为研究陆域天然气水合物的地震属性,开展了高精度反射地震、合成地震记录分析等方法技术研究,并对地震记录进行了有关地震属性分析。试验研究结果表明:含天然气水合物地层形成的地震反射波组具有主频较高、振幅较弱的特征,合成地震记录及实测地震剖面对应较好;在制作的流体模型中,储层顶界面反射波振幅随入射角的变化曲线斜率为正,底界面曲线斜率为负,固结骨架模型的曲线特征则刚好相反。在瞬时振幅、瞬时频率剖面上,含水合物地层反射波的振幅和频率属性与地震剖面一致,在瞬时相位剖面上,含水合物地层反射波的相位没有明显变化,表明瞬时相位属性对水合物反映不敏感;高值区的能量半衰时对应的反射波频率相对较高,表明反射波通过破碎程度较高的含水合物地层时,能量衰减相对较强。该研究结果将为我国陆域开展天然气水合物地震勘探提供技术支持。

加快青海省天然气水合物资源研究与开发的思考

2009年12月我国在青海省祁连山南缘永久冻土带发现天然气水合物,这是继2007年5月在我国南海北部探获天然气水合物之后的又一重大突破。本文对加快青海省陆域天然气水合物资源研究与开发进行了思考。

非常规油气地质调查工程进展与主要成果

中国地质调查局油气资源调查中心牵头组织实施的“非常规油气地质调查工程”,开展了黑龙江省鸡西地区煤系气地质调查、松辽盆地及外围油页岩地质调查、松辽盆地西斜坡油砂原位试采工程、陆域天然气水合物地质调查与祁连山木里天然气水合物野外长期观测站建设、陕西关中地区氦气地质调查和非常规油气资源国情调研等工作,获取了大量基础数据,取得了黑鸡地1井、黑鸡地3井、黑鸡地4井等一系列突破性成果和重要进展,初步掌握了我国油页岩、油砂、陆域天然气水合物、氦气以及鸡西盆地煤系气等非常规油气资源潜力。该工程在煤系气、油页岩、氦气等领域产生重要影响,提振了非常规油气勘探开发信心,推动了科技创新与地质调查深度融合,促进了非常规油气学科发展。