珠江口盆地东部海域天然气水合物的成藏地质模式

珠江口盆地东部海域是南海北部天然气水合物(以下简称水合物)资源最为丰富的区域之一,为明确该区水合物的成藏地质特征,针对两种不同地质构造单元(调查A区与B区)水合物的赋存特征,分别选取典型地震剖面,结合区域地质调查资料及岩石物性、地热和地球化学等参数分析,应用盆地模拟技术,研究了该区水合物的成藏地质模式。结果表明:①调查A区中深部断裂发育,气源岩热演化程度较低,热解气源有限,而浅部生物气气源条件充足,浅部先期形成的生物气与深部通过断裂垂向运移上来的热解气混合在一起,由盆地中心向盆地边缘侧向运聚至水合物稳定域,形成以生物气为主的混合气源水合物藏;②调查B区新生代厚度较薄,沉积物有限,所生成的生物气不足以聚集成藏,水合物藏主要为来自邻近凹陷区的深部热解气通过断裂运聚至水合物稳定域内成藏;③相对而言,调查A区气源更为充足,稳定域厚度更大,运移通道更好,是未来水合物勘探更为有利的区域。     

南海北部神狐海域含天然气水合物沉积层的速度特征

2007年在南海北部神狐海域对天然气水合物（以下简称水合物）的钻探结果表明,仅依靠似海底反射（BSR）和振幅空白不能揭示沉积层内水合物的赋存状态,不能准确地圈定水合物的分布面积和储层厚度。为准确判定水合物储层情况,对南海北部神狐海域声波测井及地震资料进行了精细分析,研究了含水合物沉积层的声波速度、地震速度的分布特征和变化规律。结果认为：①地震反射剖面上,由于水合物饱和度、厚度增大,引起含水合物沉积层的速度增大而产生上拉构造,其下方同时显示出因低速含气层引起的速度下拉构造,即“眼球状”的速度振幅异常结构;②含水合物层的层速度大小与沉积物孔隙度和水合物饱和度密切相关,水合物饱和度随声波速度升高而上下波动,总体趋势上随声波速度的升高而增高;③在含水合物带内部,高速层呈平行于海底的带状分布,底部速度最高,从底部往上速度逐渐降低;④利用上述特征,结合其他地质和地球物理资料,依据层速度可识别地层中水合物的存在,计算水合物的饱和度,确定含水合物层的厚度、分布范围,并可进一步计算水合物的资源量。     

天然气水合物沉积层的岩石物理特性

天然气水合物沉积层是世界重要的甲烷来源，深藏于海底，也因其不稳定和释放甲烷丽存在潜在的危害，这一过程可能由于海底斜坡不稳定、海底设施及全球变化丽造成的。目前，我们对水合物沉积的岩石物理性质的认识主要通过对纯水合物的实验进行理论研究以及对有限的水合物岩心的观察和现场测量得到的。因此，我们急需更进一步地了解水合物沉积层的性质和稳定性。研究天然气水合物沉积层在自然环境条件下的不稳定性需要进行专门的实验室研究。建议采用压力取心技术来获取水合物样品，并且用船载的样品传送容器，实现这些目的的技术已大大进步了。需要尽可能地搞清楚天然气水合物的自然特性及压在样品内的天然气水合物在减压、打开容器或重复抽样之前的性质。有了描述处在压力取心筒内的气体水合物的岩石物理特性的能力，也就为描述它们的自然状态和非自然状态的物理性提供了途径。为了这一目的，做了一些试验，在实验室里沉积范围内制作了一定量的合成气体水合物形态，并取得进展。目前，已经成功制造一定量的纯的CO2水合物和沉积的CO2水合物，它为制造甲烷水合物奠定了基础。接下来的实验是利用不同的沉积基质研究一定的几何和内在结构。这些合成的水合物群将为水合物形态的无侵入特性提供研究基础。依据这些结果，就能形成一种指导性方案，使用高压GEOTEK岩心测量仪在钻井船上的实验室传送容器里保存的天然水合物沉积岩心在保压状态下进行地球物理测量。这样将能够对水合物样品进行分类并确定其特性。当对水合物的特性进行地球物理模拟分析透了以后，就能在释压和分离之前，对取样过程提供指导，使用这些稀有而宝贵的岩心样品，将会使船上的科学工作计划更加周密。这些知识将为水合物沉积层的地球物理特性分析提供更好的基础，提高地质探测数据的精度，还能更好地评估原状水合物地层。它们还将为评价水合物地层的稳定性以及它们对环境变化所起的作用提供更准确的数据。     

天然气水合物沉积层的AVA特征

本文首先分析了天然气水合物沉积的三种微观模式,根据其不同的岩石物理模型特点,研究了弹性参数随水合物饱和度的变化规律;以精确Zoepprize方程为基础,研究随饱和度变化的AVA特征;最后,利用不同的理论模型模拟了BSR现象,分析BSR产生的三种客观条件以及调谐作用对BSR的影响。研究结果表明:天然气水合物饱和度、下伏层游离气的存在与否与水合物沉积层孔隙的变化是影响BSR特征的重要因素。本文的研究结果可为天然气水合物的深度研究提供一种思路。     

海域天然气水合物岩石物理建模方法

海域天然气水合物赋存于疏松沉积物中,天然气水合物岩石物理建模之前需要建立疏松沉积物的岩石物理模型。为此,针对传统疏松沉积物岩石物理模型存在横波速度估计误差偏高、建模过程不自洽的问题,考虑海水对沉积物颗粒的润滑作用,引入改进的Hertz-Mindlin方程进行岩石物理建模,提高了建模精度;针对疏松沉积物的建模过程,首先利用改进的Hertz-Mindlin方程计算临界孔隙度条件下沉积物的弹性模量,然后利用Hashine-Shtrikman界限计算疏松沉积物骨架的弹性模量;在讨论不同赋存形态的水合物对沉积物弹性性质的影响及适用模型、判别准则的基础上,针对以颗粒支撑和孔隙流体充填两种赋存状态存在的天然水合物,设计了兼容两种赋存形态的岩石物理建模方法和流程。浅钻井的实测曲线与建模结果吻合度高,证实了该方法的适用性。     

珠江口盆地东部和台湾西部海域中生界地质构造特征

珠江口盆地东部和台湾西部海域广泛分布的海相中生界发育 3个方向的 4种断层 :NE向逆断层、NE向正断层、WNW—EW向正断层和NW向左行平移断层。区内各构造单元之间的接界关系有所不同 ,珠一坳陷、台西南盆地与隆起均呈断裂接界关系 ,潮汕坳陷与东沙隆起之间为渐变过渡关系 ,而东沙隆起与澎湖北港隆起、潮汕坳陷与台西南盆地均以平移断层为界。本区中、新生代构造演化主要表现为两次大的构造沉降与挤压隆升的旋回     

珠江口盆地东部和台湾西部海域中生界地质构造特征

珠江口盆地东部和台湾西并且中海域广泛分布的海相中生界发育3个方向的4种断层；NE向逆断层，NE向正断层，WNW-EW向正断层和NW向左行平移断层。区内各构造单元之间的接界关系有所不同，珠一坳陷，台西南盆地与隆起均呈断裂接界关系，潮汕坳陷与东沙隆起之间为渐变过渡关系，而东沙隆起与澎湖北港隆起，潮汕坳陷与台西南盆地均以平移断层为界，本区中，新生代构造演化主要表现为两次大的构造沉降与挤压降升的旋回。     

南海北部天然气水合物成矿区的地球物理异常特征

以南中国海北部天然气水合物勘探区的实际地球物理资料为依据,探讨了天然气水合物矿区的地震反射异常特征、地球物理测井异常特征、地热特征及其之间的关系。研究结果表明,常规地震剖面结合叠后地震属性剖面解释能够有效识别水合物成矿带;水合物声波速度、电阻率与密度等测井曲线的组合分析是判断水合物层赋存的有效途径;通过地震、测井及地热等多种地球物理特征联合分析与融合,能够优化、集成有效的地球物理技术,提高天然气水合物识别的有效性,形成可靠的水合物矿藏预测技术方法。     

珠江口盆地东部含油气系统

珠江口盆地东部可分为惠陆东沙、西江、恩平和白云等4个含油气系统。其中惠陆东沙为富含油气系统,主力生油岩在裂陷构造层底部,形成跨越储集与异地式两种成油组合,圈闭完整,具同生性,生油高峰与圈闭形成期均在早中新世晚期～中中新世,并与断裂活动较弱期相匹配,形成油气长距离侧向运移的良好条件,油气藏不是常见的环状模式,而是呈平行水流方向分布。根据凹陷的生烃差异和油气运移模式及方向分析,珠江日盆地东部惠陆东沙含油气系统南部,西江含油气系统东、南部及白云含油气系统东、中、南部较深～深水区为3个有利的油气勘探区带。     

南海北部陆坡天然气水合物存在的地球物理和地球化学特征

南海北部陆坡海域具有十分有利的水合物生成和赋存的构造、沉积等条件,从地球物理勘探和地球化学勘探2个方面对近期南海北部陆坡的水合物勘探工作和成果进行了综述.南海北部陆坡水合物存在的地球物理证据主要包括:地震剖面出现BSR、阻抗空白带、速度及振幅结构(VAMP)异常等;地球化学证据有:沉积物孔隙水氢氧同位素、孔隙水离子浓度、酸解烃、自生矿物及碳硫同位素等地球化学指标的异常.这些证据显示南海北部陆坡的西沙、东沙和台西南等海域具有较好的水合物勘探前景.     

分频AVO技术在珠江口盆地番禺天然气区含气性分析中的应用

 AVO理论在实际应用中与实际地层条件存在较大差异,导致这种差异的一个主要原因在于薄层调谐效应改变了地震AVO变化规律。珠江口盆地番禺流花气区G圈闭内的A井SB21.0含气砂岩钻前烃类检测结论与钻后AVO模型正演研究结论不符,并且该区含水砂岩与含气砂岩的AVO地震响应特征相同。因此利用叠前道集判断储层流体性质出现误区,使B井钻探失利。为解决该区在应用AVO技术中存在的“陷阱”,利用不同频率范围的吸收与衰减引起的地震振幅差异,在G圈闭开展不同频带的分频AVO属性研究工作。研究结果表明：分频AVO技术能有效地解决该区储层AVO响应井震不一致的问题。将这一技术应用于预测有利目标,结果表明预测结果正确。     

珠江口盆地烃源岩特征及资源潜力

珠江口盆地是一个先断后坳、先陆后海且具有变地温场特征的盆地，发育文昌组、恩平组和珠海组3套烃源岩。根据盆地大量烃源岩样品的分析化验资料，将实验分析、地质分析与地质模拟相结合，对3套烃源岩发育特征的差异性和凹陷/半地堑/洼陷的热演化史、生烃史、资源潜力进行综合分级评价。研究结果表明：①裂陷早-中期文昌组湖相倾油型烃源岩是研究区主力烃源岩，裂陷晚期恩平组煤系油气兼生型烃源岩是研究区重要烃源岩，坳陷期珠海组海相陆源油气兼生型烃源岩只在白云凹陷进入生烃门限；②地温梯度自浅水向深水逐渐升高，导致烃源岩的成熟门限和生烃窗口快速变浅，浅水区烃源岩整体处于成熟-高成熟阶段，具有晚期生烃的特征，主生烃期在16 Ma至现今；深水区烃源岩整体处于成熟-过成熟阶段，白云凹陷具有早期生烃的特征，主生烃期在33~0 Ma；③评价得出珠江口盆地总地质资源量约为85×10⁸t，油气资源丰富，浅水区以石油资源为主，深水区油、气资源量相当；④根据海上生烃凹陷评价标准，惠州凹陷、白云凹陷、陆丰凹陷、西江凹陷、恩平凹陷为富生烃凹陷，开平凹陷、荔湾凹陷为中等生烃凹陷，具有较好的勘探潜力。     

珠江口盆地深水区白云凹陷始新世洼陷结构研究

利用新采集的长电缆地震资料及地质、测井和地化资料研究表明,白云凹陷在始新世文昌期由一系列断层控制的半地堑组成,断裂对文昌组沉积的控制作用明显,但晚期白云凹陷的持续沉降以及巨厚的渐新统-中新统地层沉积,掩盖了早期半地堑的形态.断陷期的半地堑控制了湖相烃源岩的分布,对这些半地堑的进一步分析有利于厘清文昌组烃源岩的分布及促进该区的油气勘探.     

珠江口盆地深水区白云凹陷始新统—下渐新统沉积特征

以珠江口盆地白云凹陷钻井和地震资料为基础,根据地震相、地震速度岩性指数、沉积古地形特征和区域地质背景等资料综合分析了白云凹陷古近系主要层序各体系域的沉积相发育特征。研究结果表明,白云凹陷古近系文昌层序与恩平层序是属于两个不同演化阶段的层序。文昌层序是断陷期沉积,低位体系域发育滨浅湖相沉积,湖扩体系域发育中深湖相沉积,高位体系域沉积期有北部、西南部和东南部3个物源体系,发育(扇)三角洲-滨浅湖-中深湖沉积体系。恩平层序属于断陷向坳陷转换期的沉积,低位体系域在构造高部位发育河道充填沉积,在凹陷内发育滨浅湖相沉积;湖扩体系域发育中深湖相沉积;高位体系域沉积期有北部和南部2个物源体系,发育(扇)三角洲-滨浅湖-中深湖沉积体系。     

珠江口盆地珠江组流花生物礁及储层特征

珠江组流花生物礁位于珠江口盆地东沙隆起带上,主要由红藻石粘结礁灰岩、珊瑚骨架礁灰岩、礁角砾灰岩和生物屑灰岩组成。可划分为礁核、礁基、礁坪和礁前塌积等亚相和微相类型,属台地边缘丘状生物礁沉积．并以礁核微相的礁灰岩为最有利储层发育,次为礁基和礁坪滩微相的生物屑灰岩。该生物礁有效储集空间主要为生物骨架孔、原生粒间孔,次为各类溶孔,其储集性能主要受沉积微相和成岩作用控制。     

白云深水区块体搬运沉积体系与水合物分解的相关性研究

块体搬运沉积体系(MTDs)作为一种在重力作用下发育的深水沉积体系,在全球大陆边缘广泛分布。鉴于其重要的学术意义和工程意义,近年来成为国内外学者关注的热点。利用南海北部珠江口盆地白云深水区海底多波束地形地貌资料和高分辨率地震反射资料,识别了白云深水区大型块体搬运沉积体系,其分布面积逾10000km2,具有典型块体搬运的结构单元和沉积构造特征,对其开展研究具有重要的理论意义和应用价值。为了进一步探讨MTDs与天然气水合物分解的相关性,分析了水合物的分解机理及其对海底沉积地层的强度产生的影响。建立了研究区海底地质力学模型,并采用极限平衡法对海底斜坡是否稳定做出评价。研究结果表明,白云凹陷北侧的海底峡谷为南侧大型MTDs的发育提供了充足的物源保障,区内水合物的分解对海底MTDs的发育具有诱发作用。     

珠江口盆地白云凹陷烃源岩及北部油气成因

目前在珠江口盆地白云凹陷发现的最为重要的烃源岩分布于始新统和渐新统.其中始新统主要为Ⅰ-Ⅱ₁型文昌组湖相烃源岩,渐新统则以Ⅱ-Ⅲ型生气为主的恩平组泥岩为主,含煤及碳质泥岩夹层.油气源对比表明,白云凹陷北坡主要聚集了白云主洼恩平组Ⅱ₂型烃源岩在Ro值为1.2%~1.8%时生成的天然气.白云凹陷文昌组烃源岩厚度大,有机质丰度高,类型好,以早期生油为主,现今成熟生烃范围主要集中在凹陷的南部,是下一步勘探的重点方向.     

Genetic pattern of belt-wide petroliferous phenomenon in the eastern Pearl River Mouth Basin and its practical application

The Pearl River Mouth Basin(PRMB) covers an area of approximately 20×104 km2. However, oil-gas fields detected in this area thus far are highly concentrated and controlled predominantly by second-order structural belts, the seven largest of which aggregate proved oil reserves of 7.7×108 m3, accounting for 86% of the total discovered reserve in the basin. These second-order structures have one common phenomenon: oil is contained in all traps present in them. In other words, they are all belt-wide petroliferous reservoirs. Research has identified eight types of second-order structural belts under two categories in the eastern PRMB. Their petroliferous properties are subject to three typical constraints: petroliferous properties of subsags hosting these structural belts, locations of these belts in the petroleum system, and availability of traps prior to the hydrocarbon expulsion and migration. The formation and distribution of oil reservoirs in these belts are characterized by subsag–belt integration and "three-in-one". The former indicates that sags and the second-order structural belts within the supply range of the sags constitute the basic units of hydrocarbon accumulations and are therefore inseparable. The latter indicates that a belt-wide petroliferous second-order structural belt always contains three important elements: hydrocarbon richness, effective pathway and pre-existing traps.     

珠江口盆地深水区CO_2成因、分布规律与风险带预测

深水区油气勘探高成本要求尽量规避CO_2风险,其风险带的分布预测属世界性难题。在珠江口盆地CO_2和伴生稀有气体组分与同位素组成分析的基础上,查明CO_2来源(幔源岩浆脱气)和成因;在火成岩年龄和气藏40 Ar/36 Ar计算获得的CO_2生成年龄双重约束下,运用与CO_2包裹体同期盐水包裹体均一温度—埋藏史投影法估算了CO_2气藏的充注年龄(14.5~0.3Ma);通过其运聚模式、分布规律分析与总结,发现了其具有新生代火成岩展布、断裂展布和砂岩输导体系展布及CO_2聚集时限与圈闭形成时空匹配关系等4个主控因素。根据揭示的这一分布规律,预测了深水区恩平组、珠海组和珠江组存在多个NNW向分布的高CO_2风险带,从而为珠江口盆地下一步油气勘探部署规避高CO_2风险带提供了依据。     

珠江口盆地番禺低隆起轻质原油芳烃地球化学特征

采用GC-MS分析技术,在珠江口盆地番禺低隆起5口井6个轻质原油样品中检测到了联苯、萘、菲、二苯并噻吩等13个系列200多种化合物,详细分析了轻质原油芳烃地球化学特征。L1井和P1井轻质原油与P2、P3和P4 3口井的轻质原油芳烃化合物的分布特征差异较大,L1井和P1井轻质原油样品中具有二苯并呋喃和芴系列化合物含量高、萘系列化合物含量低的特征,而且这两类轻质原油的联苯系列和萘系列化合物相对丰度关系存在明显差异,芴、硫芴和氧芴含量也表明了两者之间沉积环境的差异。这都表明L1井和P1井轻质原油与P2、P3和P4 3口井的轻质原油的来源不同。P2、P3和P4 3口井轻质原油母源为恩平组烃源岩,而L1井和P1井2个轻质原油可能主要来自于文昌组湖相泥岩,或者为文昌组和恩平组烃源岩两者混合来源。芳烃中甲基萘、甲基菲和甲基二苯并噻吩成熟度参数反映番禺低隆起轻质原油样品成熟度已经处于高成熟演化阶段。