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。     

琼东南盆地天然气水合物储层参数测井评价及分析

天然气水合物作为一种新型非常规清洁能源,绿色无污染,是世界各国在能源领域研究的重点。文中基于等效介质理论分析了南海天然气水合物储层类型空间分布模式,同时采用多种方法开展储层孔隙度和水合物饱和度预测工作。采用威利方程法、密度-核磁共振联合法对储层孔隙度进行预测,预测结果较好。采用Wood法、含泥质修正的电阻率法、时间平均方程法和等效介质法对水合物饱和度进行预测,结果表明：当水合物饱和度为20%～40%时,含泥质修正的电阻率法和等效介质法的预测值与实测值最吻合,时间平均方程法的预测值大于实测值,Wood法的预测值略低于实测值;当水合物饱和度小于10%时,只有含泥质修正的电阻率法的预测值与实测值最接近。通过分析不同预测方法的适用性及评价效果,为琼东南盆地天然气水合物的精细研究及储层参数评价提供了参考和依据。     

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。     

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。     

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。     

琼东南盆地天然气成因类型及其烃源探讨

综合天然气组分、碳同位素组成、轻烃特征、生标化合物分布特征和相关地质资料,对琼东南盆地的天然气成因类型及其烃源进行了分析,其结论认为:盆地东部非烃气含量高,多为CO2和N2,烃气含量不等,多为湿气;盆地西部烃气含量高,多数为干气.盆地中的天然气为混合成因有机成因气,油气主要来源于渐新统的煤系烃源岩和滨海沼泽相烃源岩,始新统中深湖相源岩对盆地晚期生成高成熟—过成熟的原油裂解气有一定的贡献.     

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...     

琼东南盆地深水区油气勘探前景

深水区油气资源丰富，近年来深水区油气勘探不断升温。目前在深水区所发现的大油气田多分布在大西洋被动大陆边缘盆地中。中国南海北部陆缘深水区琼东南盆地中央坳陷带，与国外己获油气发现的陆缘盆地深水区相比，具有相似的构造、沉积演化特征，从烃源岩、储集层、圈闭到运聚条件等都具备了形成大型油气田的基本地质条件，具有丰富的油气资源前景。     

基于运移输导体系的天然气水合物成藏类型——以琼东南盆地H区为例

琼东南盆地是南海天然气水合物富集区和重点勘查地区,但天然气水合物地质研究薄弱。通过三维地震资料解释、地球化学资料分析和大量调研统计,对琼东南盆地H区开展了以水合物成藏系统为主线、运移输导体系为重点的研究。累计48组地球化学数据分析表明,H区水合物分解气的甲烷碳同位素特征(δC₁=-48.2‰)和较高的乙烷、丙烷含量(C₂₊含量为21%),指示该区气源具有“热成因气为主、含混合成因气”的特征。地震解释发现,H区第四纪构造活动程度弱,NNE走向发育的气烟囱构造群、多边形断裂—粉砂复合体、海底滑塌扇构成了主要运移输导体系和优质储层。基于H区天然气水合物的气源特征和运移输导体系,预测并分析了“富含热成因气的气烟囱型水合物、富含热成因气的多边形断裂—粉砂复合型水合物、富含热成因气和混合成因气的海底滑塌扇水合物”成藏类型。     

琼东南盆地深水区生物礁发育模式研究

通过对琼东南盆地深水区古构造、古地理及海平面变化条件分析,认为琼东南盆地深水区中新统具备良好的生物礁形成条件。从层序地层结构特征分析认为,琼东南盆地深水区南部发育断控台缘和缓坡台缘2种台缘结构生物礁发育模式,且2种发育模式的生物礁在成礁演化上差异明显。其中,断控型台缘结构发育模式梅山组二段沉积期为主要的成滩期,梅山组一段沉积期为主要的成礁期;而缓坡型台缘结构发育模式梅山组二段沉积期存在成滩期和成礁期,但生物礁发育规模较小,梅山组一段沉积期则主要为成礁期。     

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。     

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.     

天然气水合物取样高度探讨

保真取样工具由于受到外围尺寸的限制,很难取得大直径岩样,小直径岩样给一次取样长度和取样收获率造成了困难。利用桩效应原理,通过球形孔扩张理论推导出在天然气水合物里取样高度的公式,分析了影响取样高度的因素,给出了岩样直径与取样长度的关系,其目的是为设计钻探取样工具提供数据参考。     

琼东南盆地深水区中央峡谷天然气藏输导模式研究

琼东南盆地晚期构造活动较弱,为了阐明该盆地深水区深层古近系烃源岩生成的天然气如何运移至浅层新近系中央峡谷储集体聚集成藏这一问题,利用地震分频处理技术提高3D地震资料分辨率,开展断裂输导体系识别,结合区域断裂发育特征建立天然气输导模式。琼东南盆地深水区发育4期断裂活动,且断裂活动具有明显的周期性,基于此,提出了断裂旋回的概念——一个断裂旋回包括了较短时间的断层活动期和较长时间的断层静止期。通过对比断裂旋回不同阶段断层输导天然气的差异特征,提出断层活动期高效涌流输导模式和断层静止期有效渗流输导模式,并指出超压断陷盆地涌流和渗流交替输导可以增强天然气输导效率。中央峡谷陵水段下方深层发育一系列沟通烃源岩的阶梯状断层,浅层发育许多高角度小断层,其是深部天然气运移至浅层的重要通道。建立了中央峡谷天然气"多期断裂-多断层"接力输导模式。     

由麦索雅哈水合物气田的开发谈水合物的开采

对世界上水合物开采唯一成功的案例——麦索雅哈天然气水合物气田的地质情况、生产测试及其各开采阶段的参数进行了简要介绍。该案例对世界水合物的开采有以下启示：寻找与麦索雅哈气田相类似的天然气水合物储层投入开发；尽快解决安全高效开采水合物的问题；优先开发冻土带的水合物。对于我国水合物的勘探开发，建议加快勘探多年冻土带的水合物资源，并尝试进行开发和加强研发安全高效开采水合物技术。     

环准噶尔盆地天然气水合物的形成及预防

环准噶尔盆地天然气管网运行中出现冰堵现象,主要是气质不达标,地温及各种管道条件而使部分天然气形成水合物,导致堵塞影响安全运行.采取监控入网天然气气质,掌握上游接气点天然气处理装置运行情况,根据管网节点调压确定安装加热设施或加注抑制剂等措施.预防天然气水合物形成.     

升深2-1区块天然气水合物生成实验与预测模型

在天然气开采及储运过程中,对水合物有效防治的难点在于对其形成临界条件的准确预测。对现有的预测模型进行比较与修正,重点考虑了天然气水合物生成时水合物相与气相及富水相的平衡,建立了更加合理的天然气水合物预测模型,对其形成的临界条件进行预测。结果表明,对于一定组分的天然气,在给定压力下,就有一个对应的水合物形成温度的临界点,且天然气温度越低、压力越高,相对密度越大,越易形成水合物,计算结果与实验值最大误差为0.385%,说明该模型具有较高精度,从而为现场水合物防治工艺提供重要的理论依据。