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...     

对琼东南盆地Q深水区块天然气水合物的几点探讨

此文分析了琼东南盆地Q深水区块的水深、海底温度和地温梯度条件,并在此基础上计算了此区块天然气水合物稳定域（GHSZ,gas hydrate stable zone）,计算结果为:（1）在此区块的海底温度和地热梯度条件下,水深大于600 m的海域才能满足在海底形成天然气水合物的温度和压力条件;（2）天然气水合物稳定域的厚度与水深成正比,此区块范围内GHSZ最大厚度在350 m左右。另外,分析了琼东南盆地Q深水区块三维地震资料,并同韩国郁陵盆地的高分辨率地震资料进行了对比,两者有类似的地震异常:都发现了大量的浅层气、碎屑流堆积体、气烟囱等。韩国已在郁陵盆地相应地震异常区域获得了不同类型的水合物实物样品。可以推测,在琼东南类似地震特征处也可能取到相应类型的水合物。通过天然气水合物温度和压力条件计算得出的天然气水合物稳定域底界埋藏深度,可以作为一个约束条件,指导地震剖面中浅层气与水合物的解释。     

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。     

南黄海盆地北部坳陷海底油气渗漏的声学探测

为查明南黄海盆地北部坳陷调查区内与海底油气渗漏有关的海底浅表层声学特征,分析天然气渗漏与构造的关系,为下一步地球化学取样站位的选择和油气勘探提供参考,采用全覆盖侧扫声纳和高分辨率地震方法首次对调查区的海底油气渗漏现象进行了调查.在镶嵌处理后的侧扫声纳图像上,呈条带状散布的强反射斑块为麻坑和海底圆丘地貌.在地震剖面上可见由于气体聚集产生的振幅增强、柱状扰动、气窗及空白反射等特征.分析结果表明,广泛发育的接近或直达海底的断层为油气渗漏提供了通道和气源,海底浅表层气体的聚集和渗漏是深部地层中孔隙流体向上运移的结果,且调查区海底目前仍处于微渗漏阶段.图7参10     

南黄海盆地北部坳陷海底烃类渗漏与深部油气属性

采用侧扫声纳和高分辨率地震方法,对南黄海盆地北部坳陷海底烃类渗漏地球物理特征进行分析,发现了与海底烃类渗漏有关的声学特征（麻坑及海底圆丘增强反射及柱状扰动等）。通过对南黄海盆地北部坳陷烃类渗漏区酸解烃的分析,认为烃类气体主要属于热成因气类型。 海底地层中发育的接近或直达海底的断层为烃类渗漏提供了运移通道和路径,海底浅表层气体的聚集和渗漏是深部地层中孔隙流体向上运移的结果。     

珠江口盆地白云凹陷天然气水合物与浅层气识别及成藏控制因素

珠江口盆地已进行大量水合物钻探,是水合物研究的热点区域。结合白云凹陷研究区三维地震数据、均方根振幅属性切片和相干属性切片等资料的综合分析,在典型地震剖面上识别了强振幅异常、似海底反射、块体搬运沉积、空白反射带、多边形断层及局部构造高地等特征,认为识别的气烟囱、正断层、多边形断层等与发现的珠海组气层相连通,且强振幅异常可以反映水合物在该区的分布。结合钻井资料对水合物及浅层气成藏的控制因素进行了分析,认为白云凹陷研究区发现的天然气水合物及浅层气的分布主要受深部气藏和流体运移通道影响,深部热成因气为气藏的重要气体来源,流体运移通道主要包括起源于下部气藏的气烟囱、正断层以及浅层渗透性地层。     

"气烟囱"与油气勘探

气烟囱是由于天然气（流体）垂向运移在地震剖面上形成的含气异常现象，是气藏超压、构造低应力部位和泥页岩封隔层3种因素综合作用的结果。“多层非线性神经网络技术”是目前研究气烟囱比较有效的方法。气烟囱在油气勘探工作中有其独特的作用，可以有效地预测勘探方向、揭示天然气的运移路径、预测断层的封闭性，同时利用气烟囱还可以预测超压和海底构造稳定性，降低浅层气钻探风险。     

南海北部陆坡大型气田区天然气水合物的成藏地质构造特征

南海北部被动大陆边缘是板块活动相对较弱的地区,业已证实是巨大天然气田形成的有利场所,同时也是水合物发育的有利地区。对被动大陆边缘水合物的富集规律研究表明:热解成因天然气水合物在被动大陆边缘占有重要地位,被动陆缘的活动断裂、底辟构造、滑塌堆积、断裂坡折带和海底扇砂体对天然气水合物的富集过程具有重要的控制作用。从南海北部陆坡的研究实例看,断裂坡折带作为重要的疏导系统,有利于天然气向水合物稳定带运移,同时控制着海底扇和滑塌堆积等水合物有利成矿相带。断裂的幕式活动促进热解气体向上渗漏,并在水合物稳定带中形成水合物。在天然气田与天然气水合物的共存区域,可以形成两种类型的水合物:一种是构造渗漏型,它是以高浓度的深部热解气为主、以浅层生物气为辅的水合物;另一种是地层扩散型,这类水合物以低浓度的浅层生物气为主,以深部热解气为辅。     

一套模拟渗漏型天然气水合物形成与分解的实验系统

目前用于研究海底渗漏型天然气水合物（以下简称水合物）形成与分解动力学特征的实验装置和实验系统非常少,且普遍不具备大的反应空间和适合海底的高压环境,更不能提供与反应空间匹配的气体流通量范围。为此,设计了一套模拟渗漏体系里气体移动并在可视化分段、分相环境下形成水合物的综合实验系统,整套实验装置由5个部分组成：①反应系统,主要是可视化大容积高压透明反应釜;②与反应釜连接、并为反应釜提供所需压力的供气系统;③为反应釜提供所需温度和湿度的温控系统;④与反应釜连接并为其提供真空环境和保证气体顺利循环的动力系统;⑤与反应釜连接,实时采集温度、压力、电阻率、压差和流量数据并记录处理数据,观测试验进行的数据采集系统。实验结果表明,该实验系统能获得准确可靠的各种数据（气体流量、压差和电阻率等）,可以模拟不同流通量和压差下水合物形成与分解的过程,为实际海底类似条件的水合物研究提供实验数据和理论参考。     

利用地震方法识别天然气水合物

地震识别技术已广泛地应用于油气田的勘探与开发中。天然气水合物及其所捕集的含气带与围岩有显著的物性差异，我们可以利用地震技术对其进行识别。国外多年的研究成果证明，应用声学方法确定大面积分布的水合物非常有效，因为水合物具有强烈的声反射效应，它的声速很高，大约是海底沉积物的两倍。若水合物下方的沉积物捕集了天然气，其声速会更低，由此产生的反射波具有鲜明的特点。从物理模型出发，探讨了水合物的地震特征，利用地震资料从构造形态，相位特征以及AVO属性等方面对靶区可能存在的天然气水合物进行了判别。     

用于浅层气藏识别的地震处理技术

鉴于浅层地震资料的有效覆盖次数少、受近地表变化影响大、采集变观造成局部数据缺失等原因,应用常规针对中深层目标的地震资料处理技术不能满足浅层气藏识别与描述的要求。本文基于大庆长垣构造多个三维地震区块浅层气地震资料处理实践,应用了四项针对性地震数据处理技术,包括叠前数据规则化、振幅属性约束空变切除、浮动基准面叠前时间偏移、CRP道集四维噪声压制。与常规处理成果相比,浅层气目标处理成果的品质得到提高,表现在资料的频带展宽、信噪比提高、断层清晰,采集变观区域资料缺口变小,反射同相轴连续性增强,且浅层气藏的地震反射特征明显,易于识别。     

大规模气云区成因分析——以渤海湾A油田为例

渤海湾A油田气云模糊区规模大,气云影响范围内纵波地震资料品质差,构造形态难以确定。通过分析地震、VSP、地质等多种资料,建立了多个二维、三维模型并完成声波方程正演模拟与数据评价。研究认为浅层大范围非均质地层（浅层气）引起的地震波散射屏蔽效应是造成气云区成像模糊的重要原因,垂直浅层气长轴方向的洼陷构造进一步增加了现有三维地震数据（沿浅层气长轴方向采集）成像难度。实际数据处理表明,回转波层析反演浅层速度以及考虑多波至的波动方程类叠前深度偏移等技术能够改善气云区纵波成像效果。     

INDICATIONS FOR AN ACTIVE PETROLEUM SYSTEM IN THE LAPTEV SEA, NE SIBERIA

The shallow shelf of the Laptev Sea offshore NE Siberia is characterized by a number of rift basins more than 10 km deep. These basins are filled with sedimentary rocks of predominantly Cenozoic age and are likely sites for petroleum generation and accumulation. One objective of the BGR97 Arctic cruise to the Laptev Sea was to explore for near-surface indications of petroleum, and for this purpose water samples and near-surface sediments were collected for geochemical analysis. Gaseous hydrocarbons adsorbed in near-surface sediments include thermally-generated gas which has probably migrated upwards from deeper sedimentary strata. The hydrocarbons'compositions together with stable carbon isotope ratios indicate an origin from a marine source rock at a maturity of between 0.9 and 1.3% vitrinite reflectance. On reflection seismic profiles, zones of poor reflectivity were observed locally, also suggesting the presence of ascending gas. These geophysical indications for gas occur most frequently in the northern part of the Laptev Sea; here, seepages of thermogenic methane were detected in the sea water at two locations. Refraction seismic and multichannel data indicate the existence of sub-sea permafrost down to a depth of 500m, which probably prevents gas from escaping into the water column in most areas. The greater water depths at the northern edge of the shelf may have prevented the formation of the permafrost layer, allowing the upward migration of hydrocarbons to occur.     

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。     

天然气水合物的形成条件及勘探现状

天然气水合物(又称可燃冰)作为特定区域的新型烃类资源,是在一定温压条件下,由水与天然气(主要是甲烷气)结合形成的一种外观似冰的白色结晶固体。它主要赋存于深海陆坡和陆隆的浅部沉积层内。作为未来能源,它具有清洁、能量密度高、分布广、规模大、埋深浅、成藏物化条件好等特点。我国的南海陆坡、陆隆区,具有被动大陆边缘构造特征,分布有许多含油气沉积盆地。晚中新世以来,这些盆地的区域沉降剧烈,构造活动平静,沉积速率大,海洋有机物沉积十分丰富,具有天然气水合物形成的物源、温度压力、构造等地质和成矿条件。1999年以来,广州海洋地质调查局在南海北部东沙、神狐、西沙和琼东南4个海域实施了9年的水合物专项调查,完成18个航次的综合调查与研究,相继发现多处天然气水合物的地震标志(拟海底反射层,即BSR)、地质标志和地球化学标志,于2007年5月成功钻获天然气水合物样品,成为继美国、日本、印度之后第4个采到水合物实物样品的国家。     

南海北部陆坡天然气水合物地震识别研究

天然气水合物的存在改变沉积地层的声学特征，使得多道地震勘探成为发现天然气水合物的主要手段。地震识别首先通过地震剖面上独特的地震反射特征初步判断，然后经过地震反演获得地层的速度场分布，从而确定天然气水合物的存在及分布。南海北部陆坡是天然气水合物形成并稳定存在的有利区域，其多道地震反射剖面上具有明显的天然气水合物存在标志，包括强振幅的似海底反射（BSR）、振幅空白带、BSR与地层斜交等典型地震反射特征。文章以南海北部陆坡区的多道高分辨率地震数据为基础，探讨了天然气水合物地震识别的地震成像和波阻抗反演这二个方面的关键技术；研究结果不但突出了含天然气水合物地层的地震反射特征，并得到与天然气水合物最相关的地层岩性参数--声波速度；地震反射特征与速度场异常分别为天然气水合物的识别提供了定性和定量的地球物理证据；根据声波速度场的分布，可以推断存在于研究区地层的天然气水合物主要分布在靠近BSR的上覆沉积地层中。     

杭州湾地区全新世典型生物气藏特征分析

从杭州湾地区全新世超浅层生物气所赋存的沉积背景入手,分析了该区沉积相及其展布,并恢复了与生物气时空分布密切相关的沉积相在古河谷形成演变规律.在此基础上,重点解剖最具代表性的夹灶生物气藏,探讨了超浅层生物气藏典型特征.研究表明:末次盛冰期低海面,河流下切形成40～100m深的钱塘江古河谷,冰后期海平面上升,古河谷被充填和覆盖.河漫滩和浅海泥质沉积物既是气源岩,又是盖层,后者可作为区域盖层;分布在古河谷的河漫滩砂质透镜体为唯一具工业价值的储气层,气藏为岩性圈闭,属自生自储同生型.含气砂层顶界面在浅层横波地震剖面上表现出强的反射面,当含气砂体横向尖灭,反射波急剧减弱,据此可圈定含气砂体的边界.