琼东南盆地深水区天然气水合物成藏主控因素及模式

通过综合解释琼东南盆地深水区的最新钻井、测井和地震资料,结合盆地数值模拟分析,对研究区天然气水合物成藏的主控因素开展了研究,建立了琼东南盆地深水区天然气水合物的成藏模式。结果表明,气源岩、输导体系、稳定域、块体搬运沉积体系（MTDs）以及储集层的岩性差异是控制天然气水合物形成和富集的重要因素。琼东南盆地古近系烃源岩和浅层有机质可提供充足的气源,由底辟构造、气烟囱以及断层共同组合形成的网络输导体系控制了烃类气体的运移、聚集和天然气水合物的形成,粗粒沉积物和稳定域内的MTDs可为天然气水合物的富集和成藏创造有利储层条件和盖层条件。综合分析认为,气源通道和MTDs是控制高含气饱和度天然气水合物矿藏形成的最为关键的因素;深部构造和MTDs较为发育且靠近生烃凹陷的区域是高含气饱和度天然气水合物聚集的有利地区。     

琼东南盆地松南低凸起天然气水合物储层特征及勘探潜力

琼东南盆地深水区油气资源丰富,可为水合物成藏提供充足的气源条件,并且油气运移条件良好,可提供流体的疏导通道,此外,深水区海底沉积层的温度和压力满足水合物的形成要求,具备了水合物聚集成藏的条件,成为近年来水合物勘查的重要靶区.为了表征琼东南盆地深水区松南低凸起水合物成藏特征及明确水合物的勘探方向,首次将随钻测井技术尤其是随钻电阻率成像测井技术引入对天然气水合物的识别、赋存状态、成藏序列及勘探潜力的研究中,并首次采用了密度核磁共振相结合的方法计算天然气水合物饱和度.结果 表明,琼东南盆地深水区松南低凸起水合物层段具有电阻率高及声波速度快的特征,在纵向上识别出了浅层分散状和深层薄层状2个天然气水合物发育层段.分散状天然气水合物饱和度较高、分选较差、具有一定的非均质性,薄层状天然气水合物饱和度较低、分选差、非均质性强;由于不同赋存状态的天然气水合物均具有一定的非均质性,因此,利用密度核磁共振相结合的方法计算的天然气水合物饱和度不确定性较低,更加贴近地下的真实状态.研究区天然气水合物显示较好的井位,均位于研究区的东南方向,且研究区东南方向存在气烟囱,因此,松南低凸起东南方向为天然气水合物的主要勘探目的 区域.随钻测井数据的综合应用,达到了琼东南盆地深水区松南低凸起天然气水合物储层精细表征的目的 ,为琼东南深水区天然气水合物的整体评价、目标优选和井位方案的设计提供了强有力的参考依据.     

琼东南深水钻井液体系研究

分析了琼东南深水区域的地质和复杂情况,确定该区域潜在着海底页岩稳定性差、安全密度窗口窄、钻井液低温增黏、浅层气和天然气水合物等情况.在研究深水钻井液低温流变性能和深水钻井液中水合物生成的影响因素的基础上,通过室内实验构建了一套适合琼东南深水钻井的水基强抑制环保型钻井液.室内评价结果表明,该体系的低温流变性能好;抑制能力比油基钻井液略差,但远高于其他水基钻井液;能抑制天然气水合物的生成,保证在1500～2000 m水深条件下静置5d无水合物生成;抗污染能力强,满足琼东南深水钻井的需要.     

琼东南盆地盆底平原区天然气水合物成矿条件及成藏模式北大核心CSCD

利用地球物理、地球化学和钻井资料,在层序地层学的指导下,通过“源-渠-汇”耦合分析、地震属性雕刻和变温压场定量模拟等方法,对琼东南盆地盆底平原H区的天然气水合物成矿条件和成藏模式开展了系统研究。结果表明,H区广泛分布第四纪发育的多期浊积砂质沉积物,发育连通深部地层的底辟-气烟囱-微裂隙,具有满足水合物形成的温压条件,可形成深部成熟烃源与浅层未成熟烃源同时供烃、气烟囱-微裂隙垂向运移以及第四系海底扇与浊积水道砂富集的天然气水合物成藏模式,具有“深层气-浅层气-天然气水合物”叠覆成藏特征和“三气合采”地质条件,资源潜力大,是琼东南盆地天然气水合物勘探的有利靶区。     

琼东南盆地典型渗漏型天然气水合物成藏系统的特征与控藏机制

为了深入探究渗漏型天然气水合物(以下简称水合物)运聚成藏的机制,基于高分辨率地震、海底观测、水合物钻探、随钻测井、岩心资料及钻后地球化学分析结果,从气源、运聚、储集、封盖等成藏条件入手,剖析了南海北部琼东南盆地渗漏型水合物成藏系统的特征与控藏机制。研究结果表明:①渗漏型水合物富集成藏受控于松南低凸起构造及其上发育的气烟囱,气烟囱构成的天然气运聚通道与水合物稳定域空间匹配决定了水合物的主要分布范围;②海底冷泉系统及地震剖面上出现的天然气渗漏地震反射异常,是渗漏型水合物分布与赋存的有力指示标志;③渗漏型水合物差异分布特征明显,横向上水合物聚集在具有明显渗漏通道构成的储集空间内部,而没有通道沟通水合物稳定域的区域仅聚集薄层水合物,垂向上水合物的分布厚度、产状及饱和度等也表现出差异性;④水合物气源具有生物气及热解气双重供给特征,热解气与深部中央水道岩性气藏及古近纪烃源岩有着密切的成因联系;⑤充足的天然气通过气烟囱及水道边界断层等通道运移聚集,并在海底浅层块体流沉积(MTDs)细粒黏土质粉砂封盖条件下富集水合物,MTDs内部的裂缝构成了渗漏型水合物主要的储集空间。结论认为,在低凸起及富生烃凹陷成...     

南海北部琼东南盆地天然气水合物成藏数值模拟

为查明南海北部琼东南盆地生物成因和热成因天然气的资源潜力及其对天然气水合物成藏的贡献,根据琼东南海域天然气水合物调查区典型二维地震剖面,构建了该区的地质模型,并结合区域内岩性、地热和地球化学等参数对其进行了天然气水合物成藏的数值模拟。结果表明：琼东南盆地具备天然气水合物成藏的稳定域范围,稳定域厚度介于220～340m之间;生物气和热解气的资源潜力巨大,满足天然气水合物形成的气源条件;运移条件优越,有利于天然气水合物的聚集成藏。最后根据气体来源及其运移特征讨论了该区域天然气水合物成藏的地质模式。     

基于生烃思路的微生物成因水合物资源量估算——以琼东南盆地西南深水区为例

琼东南盆地深水区的天然气水合物成藏条件优良,是天然气水合物资源有利的勘探远景区。综合底水温度、地热梯度、有机碳含量和沉积速率等资料,分析了该海域范围内天然气水合物稳定带厚度的分布特征,并采用基于运移—反应数值模拟得到的转换函数,对琼东南盆地西南深水区内天然气水合物资源量进行了初步估算。结果表明:生物成因甲烷水合物分布在水深大于600m左右的海底,稳定带最大厚度约300m;微生物成因水合物所蕴含甲烷量达5.7×10~(12) m~3,其中自生自储扩散型天然气水合物远景总量约0.7×10~(12) m~3甲烷气;下生上储渗漏型水合物天然气水合物远景总量约5×10~(12) m~3甲烷气。后者约为原位微生物甲烷水合物资源量的7倍。由此可见,研究区微生物成因天然气水合物的烃类气体以深部运移烃类的供应为主;高效的流体运移通道是控制该区水合物藏富集的重要因素。基于生烃思路的资源量估算方法与通过体积法计算的天然气水合物资源量的数量级(×10~(12) m~3)一致,显示了该方法的有效性。     

琼东南盆地疑似泥底辟与天然气水合物成矿成藏关系初探

根据琼东南盆地构造沉积特征,区域地球物理调查与油气勘探成果,分析研究了该区疑似泥底辟发育与分布特征及其与天然气水合物富集成矿成藏之间的关系。结果表明：疑似泥底辟与天然气水合物均主要展布于盆地凸起和凹陷构造单元过渡带或沉积凹陷中心等区域,二者分布位置上具有一定的重叠性,而沉积有机质生成的浅层生物气及亚生物气与深部热解气等,均可通过泥底辟及气烟囱或断层裂隙构成的气源供给输导系统,在深水区高压低温稳定域富集成矿形成天然气水合物,表明泥底辟及气烟囱等构成的气源供给运聚通道系统与天然气水合物成藏具有一定的时空耦合配置关系。预测研究区存在“生物气-亚生物气自源自生自储原地成矿成藏、热解气他源断层裂隙输导下生上储异地成矿成藏、热解气他源泥底辟及气烟囱输导下生上储异地成矿成藏”3种类型天然气水合物成矿成藏模式。     

琼东南盆地盆底平原区天然气水合物成矿条件及成藏模式

利用地球物理、地球化学和钻井资料,在层序地层学的指导下,通过"源-渠-汇"耦合分析、地震属性雕刻和变温压场定量模拟等方法,对琼东南盆地盆底平原H区的天然气水合物成矿条件和成藏模式开展了系统研究。结果表明,H区广泛分布第四纪发育的多期浊积砂质沉积物,发育连通深部地层的底辟-气烟囱-微裂隙,具有满足水合物形成的温压条件,可形成深部成熟烃源与浅层未成熟烃源同时供烃、气烟囱-微裂隙垂向运移以及第四系海底扇与浊积水道砂富集的天然气水合物成藏模式,具有"深层气-浅层气-天然气水合物"叠覆成藏特征和"三气合采"地质条件,资源潜力大,是琼东南盆地天然气水合物勘探的有利靶区。     

不同因素对天然气水合物稳定带厚度的影响

天然气水合物在未来能源、自然环境和灾害等方面具有重要的研究意义,天然气水合物稳定带厚度用来表示水合物发育与分布的可能范围,与地温梯度、海水深度和海底温度等参数密切相关。根据Dickens和Quinby相平衡公式,定量计算了不同地温梯度、海水深度和海底温度参数下的水合物稳定带厚度。在保证其中2个参数不变的情况下,天然气水合物稳定带厚度随地温梯度增加而有规律的递减,随海水深度增加不断增加,随海底温度增加水合物稳定带厚度降低并且呈良好的线性关系。海底温度不变条件下,水合物稳定带厚度从地温梯度大、水深浅的区域,向地温梯[JP2]度小、水深较深的区域不断增大。海底深度不变时,从地温梯度大、海底温度高的区域到地温梯度小、海底温度低的区域,水合物稳定带厚度不断增大。此外,讨论了基于Dickens和Quinby、Brown及Peltzer和Brewer等3种相平衡公式计算水合物稳定带厚度的差异,根据Dickens和Quinby相平衡公式计算的水合物稳定带厚度最大,其他相平衡公式计算的水合物稳定带厚度相对较小。     

琼东南盆地典型渗漏型天然气水合物成藏系统的特征与控藏机制

为了深入探究渗漏型天然气水合物（以下简称水合物）运聚成藏的机制，基于高分辨率地震、海底观测、水合物钻探、随钻测井、岩心资料及钻后地球化学分析结果，从气源、运聚、储集、封盖等成藏条件入手，剖析了南海北部琼东南盆地渗漏型水合物成藏系统的特征与控藏机制。研究结果表明：①渗漏型水合物富集成藏受控于松南低凸起构造及其上发育的气烟囱，气烟囱构成的天然气运聚通道与水合物稳定域空间匹配决定了水合物的主要分布范围；②海底冷泉系统及地震剖面上出现的天然气渗漏地震反射异常，是渗漏型水合物分布与赋存的有力指示标志；③渗漏型水合物差异分布特征明显，横向上水合物聚集在具有明显渗漏通道构成的储集空间内部，而没有通道沟通水合物稳定域的区域仅聚集薄层水合物，垂向上水合物的分布厚度、产状及饱和度等也表现出差异性；④水合物气源具有生物气及热解气双重供给特征，热解气与深部中央水道岩性气藏及古近纪烃源岩有着密切的成因联系；⑤充足的天然气通过气烟囱及水道边界断层等通道运移聚集，并在海底浅层块体流沉积（MTDs）细粒黏土质粉砂封盖条件下富集水合物，MTDs内部的裂缝构成了渗漏型水合物主要的储集空间。结论认为，在低凸起及富生烃凹陷成藏的背景下，充足的天然气通过低凸起上气烟囱高效运聚成藏，气烟囱上覆MTDs内部是否出现渗漏通道是能否形成和富集水合物的关键，也是渗漏型水合物差异运聚成藏的主要控制因素。     

琼东南盆地块体搬运沉积体系成因及其对水合物成藏的影响

琼东南盆地深水区赋存丰富的天然气水合物资源并发育多期块体搬运沉积体系(MTDs),但目前MTDs对水合物成藏的影响机理仍不明确.为此,利用岩心、钻测井、地震及区域地质资料,在精细刻画MTDs主要特征的基础上,综合分析影响水合物成藏的多种因素,以不同背景的MTDs耦合关系为切入点,深入探讨琼东南盆地MTDs成因及其对水合...     

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莺－琼盆地位于海南岛以南,是一个年轻的高温超压新生代沉积盆地,它由彼此相邻的莺歌海、琼东南盆地组成。存在异常高温有水层、气层、泥拱常及一号断裂带东南部,寺温多数大于４．０℃／１００ｍ。该盆地异常高压的产生主要是由于晚期快速沉降、压实与排液不均衡、新生流体作用、水热增压作用、压力没破裂带或渗透性地层传递等因素所造成。通过分析盆地温压场特征,认为异常温压对生储盖层和天然气运聚有明显的影响;高地温梯度使     

海域天然气水合物三维地震处理关键技术应用

天然气水合物赋存于海底浅部地层,具有埋深浅、横向变化快等特点,另外在海底浅部地层中还存在大量游离气。为了研究天然气水合物矿体分布范围、厚度情况,在南海首次采用三源十二缆地震采集技术获取了高密度三维地震数据。为了突出水合物反射特征,在三维高分辨率数据处理中,采用五维插值技术消除采集脚印,采用深度域速度模型层析成像多轮迭代技术、Q层析建模技术取得高精度速度模型和Q模型等技术。最终的Q-PSDM成果剖面提高了水合物矿体及下部地层的成像精度,消除了气云区导致的成像假象,为水合物矿体解释奠定基础。     

预防气体水合物堵塞的深水油气井测试安全阀下入位置研究

深水油气井测试过程中,容易发生气体水合物堵塞井下安全阀的问题,为避免出现该问题,研究了安全阀合理下入位置的确定方法。利用气体水合物相平衡微观试验装置,在室内模拟了地层水矿化度下多组分气体水合物在水中的相变过程,得到了温度和压力对气体水合物相平衡的影响规律;分析了气体组分、水深、地温梯度和井口压力对生成气体水合物的影响,预测了气体水合物的生成区域,从安全和成本2方面考虑给出了安全阀最小下入深度的确定方法。研究发现,气体组分、水深、地温梯度、井口压力均会影响安全阀的下入位置,产出气中乙烷、丙烷和丁烷含量增加更易生成气体水合物;同时,水深越深,地温梯度越小,井口压力越大,生成气体水合物的区域越大,安全阀需要下入到更深的位置。研究认为,上述研究成果可为深水油气井测试中安全阀下入位置的确定提供参考。      

尼日尔三角洲前缘挤压带的古今BSRs分布特征

本文通过对尼日尔三角洲前缘挤压带的三维地震资料进行解释和属性提取,结合BSR数值模拟,分析了与天然气水合物相关的古今BSRs的分布特征及其发生垂向运移的主控因素。古今BSRs分别代表了天然气水合物稳定底界过去和现今的位置,在研究区古今BSRs均分散分布且主要位于褶皱带断层、气烟囱或者底辟构造等流体运移通道发育的地区,反映了流体运移条件对BSR的形成具有控制作用。古BSRs的反射特征较现今BSR弱,分布范围也更局限,其振幅特征可能是由先前存在的天然气水合物所导致的成岩作用引起的。现今BSR深度与海底深度呈正相关,但水合物稳定区厚度随海底深度的增加变化不大,约为425 m。BSR在地质历史时期的垂向迁移是诸多因素综合作用的结果。尼日尔三角洲挤压带的构造活动强烈且目的层沉积速率较高,深部热流也可沿断层、底辟等通道运移至浅部;下伏地壳是洋壳和过渡壳,大地热流值较高,且海相泥页岩热封盖能力强,这些条件均有利于BSR的向上迁移。另外,研究区的高饱和度水合物层表现为BSR上部的正极性、强振幅异常,主要位于气烟囱和背斜顶部,指示了流体运移通道对水合物成藏的控制作用。研究区BSR下伏游离气FGZs发育较为局限,仅在褶皱带流体运移通道发育的位置发育较薄的FGZs。     

琼东南勘查区天然气水合物地震属性分析研究

天然气水合物是一种由气体和水分子组成的笼形包合物,形成于低温、高压条件下,对环境有重要影响。海洋温压条件的变化均可使水合物失稳分解,导致海底滑坡,甚至引发一些重大地质事件。针对南海琼东南勘查区的地震数据进行气水合物属性分析,在总结前人研究成果的基础上,形成了针对本工区气水合物检测的地震属性分析、精细速度分析、纵波阻抗反演研究、极性分析等技术手段及方法,并综合评价各种方法所能反应的地质特征,圈定有利区,提高了琼东南地区天然气水合物的预测精度。     

含水层储气库建设与余热发电结合的可行性分析——以冀中坳陷D5区块为例

含水层改建地下储气库是我国未来储气库建设的主要发展方向,但目前在国内还没有先例。为此,以渤海湾盆地冀中坳陷D5区块含水层为例,从含水层构造特征、盖层和断层密封性、储层物性、流体性质、注采气能力、储气库参数设计、排液规模、地热水发电、余热水回注、经济性分析等方面探讨了建库与地热利用相结合的可行性。结果表明:①该区块盖层厚度大、分布稳定,泥岩压实程度高且岩性致密,储层和盖层之间的断层不连通,盖层密封性好;②该区块圈闭面积大、形态好、埋藏适中,储层发育好,符合建库条件,但注气驱水难度较大,适合排水注气:③排水注气过程中所排出的地热水温度高、水量大,适合利用中低温地热发电技术来发电,发电后的余热水回注地层并作为采气时的注水水源,可以实现循环利用;④利用该区块建库过程中所排出的地热水来发电,可以节约大量投资和运行成本,具有较好的经济效益和社会效益。结论认为:该区块具备含水层改建地下储气库和地热利用相结合的可行性,但需要进一步探测性地注气以验证圈闭的密封性,同时还要考虑注气排水的周期性对地热发电的影响。