天然气水合物研究进展和南海北部勘探前景初探

天然气水合物是当今世界油气地质勘探家们研究的热点 ,亦是新世纪科技界与能源界以及环保界所非常关注的核心主题 ,文章拟就此进行粗略的分析与探讨 ,以期起到抛砖引玉之作用 ,并对南海北部陆缘盆地深水区天然气水合物的前瞻性研究与勘探开发有所裨益 !     

南海北部边缘盆地生物气/亚生物气资源与天然气水合物成矿成藏

南海北部边缘盆地天然气资源丰富,迄今在该区浅层及中深层除发现大量成熟-高熟偏腐殖型气（煤型气）资源外,在浅层还发现了大量生物气与亚生物气显示和单独成藏的生物气与亚生物气气藏。为弄清该区生物气与亚生物气资源前景、天然气水合物成因及成矿成藏模式等关键性地质问题,根据历年来天然气勘探所获得的大量地球化学资料,结合该区油气成藏地质条件,深入分析和阐明了南海西北部莺-琼盆地及东北部珠江口盆地生物气与亚生物气的地质、地球化学特征和新近纪及第四纪生物气与亚生物气烃源岩的展布特点。在此基础上,初步预测和估算了莺-琼盆地和珠江口盆地生物气的生成量与资源量。评价结果表明：该区生物气与亚生物气资源丰富,完全可作为南海北部深水区天然气水合物的主要气源;同时,通过南海北部深水区天然气水合物成因类型的地球化学分析,亦进一步证实该区目前勘查发现的天然气水合物,应属“自源扩散型”生物成因成矿的水合物类型,其气源供给主要来自原地或其附近以生物气为主的混合气,而水合物成矿成藏模式则属于原地及其附近近源运聚的 “自源扩散型”成因模式,具有巨大的资源潜力。     

南海北部陆缘盆地深水区油气勘探前景

南海北部陆缘盆地深水区位于琼东南盆地中央坳陷带和珠江口盆地珠二坳陷,从盆地演化史来看,两盆地均经历了裂陷和裂后两大发育阶段。南海北部陆缘盆地深水区具有良好的石油地质条件：发育始新统一渐新统湖相泥岩和渐新统半封闭浅海相泥岩两套主要烃源岩;存在始新统一下渐新统河流一三角洲相砂岩、上渐新统一下中新统扇三角洲一滨浅海相砂岩和台地碳酸盐岩以及中新统半深海一深海相浊积砂岩等3套主要储层,其中中新统半深海一深海相浊积砂岩储层是深水区员有潜力的勘探目的层,发育多种类型的圈闭,从层位上看,下第三系以构造田闭为主,而上第三系则以岩性圈闭为主,发育大量油源断层、多个不整合面和大面积连通砂体,构成了良好的油气输导体系,有利于油气聚集成藏。与国外已获油气发现的陆缘盆地深水区相比,南海北部陆缘盆地深水区具有相似的构造、沉积演化特征和相应的成油条件,目前南海北部深水区勘探程度尚低,有效勘探面积和勘探潜力巨大,因此具有良好的勘探前景。     

中国南海北部二氧化碳气成因

中国南海北部海域在油气勘探中发现了CO2气，对油气有无影响？在借鉴世界、中国东部陆地CO2气成因研究成果的基础上，从分析研究区CO2气的分布入手，采用多种方法，在综合分析基础上，对本区CO2气藏进行分类。认为研究区CO2气藏为无机成因，其特征受各盆地或地区具体地质条件的控制。     

中国在南海北部成功钻获天然气水合物“可燃冰”

国土资源部中国地质调查局在中国南海北部成功钻获天然气水合物。这是中国海域天然气水合物资源调查获得的重大突破，验证了中国有关基础地质工作的可靠性，证实了中国南海北部蕴藏有丰富的天然气水合物资源，也标志着中国天然气水合物调查研究水平一举步入世界先进行列。     

中国在南海北部成功钻获天然气水合物“可燃冰”

国土资源部中国地质调查局在中国南海北部成功钻获天然气水合物。这是中国海域天然气水合物资源调查获得的重大突破，验证了中国有关基础地质工作的可靠性，证实了中国南海北部蕴藏有丰富的天然气水合物资源，也标志着中国天然气水合物调查研究水平一举步入世界先进行列。[第一段]     

南海天然气水合物成矿条件与找矿前景

天然气水合物是一种新近发现的能源矿产,世界各国都非常重视对它的调查研究。南海是西太平洋天然气水合物成矿带的重要组成部分,具备良好的成矿条件和找矿前景,并已发现一系列地球物理和地球化学找矿标志,如模拟海底反射层标志、孔隙水氯离子浓度降低标志、卫星热红外增温异常、甲烷含量异常和热释光异常等,是我国最有希望的找矿远景区。     

我国在南海北部成功钻获天然气水合物实物样品

广州海洋地质调查局2007年6月13日发布消息称，在我国南海北部天然气水合物钻探航次中我国科学家首次采集到天然气水合物实物样品，证实了在我国南海北部海域蕴藏着丰富的天然气水合物资源，是我国地质史上的一次重要发现。天然气水合物实物样品的获得，证实了我国自1999年以来实施的海域天然气水合物资源调查所获得的地质勘查资料的准确性，     

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。     

南海天然气水合物开发工程方案

借鉴南海深水气田开发的成功实例，依据广东省天然气水合物（Natural Gas Hydrate，NGH）开发先导试验区建设计划，结合NGH采出气与常规天然气田采出气的差异性，对用于南海NGH产业化开发的2种“半海半陆式”开发工程方案进行适用性和经济性的分析与研究。通过方案比选，推荐采用“水下生产系统+半潜式生产平台+海底管道+陆地处理终端”的开发方案。在南海NGH小规模开发工程方案研究中，提出以LNG为主的小规模生产储运总体方案，液化工艺采用混合制冷剂技术。研究成果对于南海NGH产业化开发具有一定的参考价值。     

南海北部边缘盆地油气成因及运聚规律与勘探方向

南海北部新生代准被动大陆边缘盆地区域地质背景特殊、地球动力学条件复杂、油气地质现象丰富多彩,不同成因类型油气分布具有一定的规律性。根据油气勘探及研究程度,南海北部边缘盆地迄今为止勘探所发现的烃类油气可划分为生物气及亚生物气、热成因正常成熟油气和高熟—过熟油气等3型7类;CO2等非烃气则可划分为3型4类;天然气水合物成因类型可划分为热解气(成熟—高熟)、生物气及亚生物气,但以后者为主。生物气及亚生物气在全区浅层及海底广泛分布;成熟陆源石蜡型油气主要分布于北部湾盆地及珠江口盆地北部裂陷带;成熟—高熟煤型凝析油气主要展布于琼东南盆地崖南凹陷及珠江口盆地西部珠三坳陷陆架浅水区;煤型气及CO2等非烃气则主要富集于莺歌海盆地泥底辟带浅层及琼东南盆地东部和珠江口盆地深大断裂发育区;深水油气及天然气水合物分布于琼东南盆地南部裂陷带及珠江口盆地南部裂陷带等陆坡深水区。因此,根据不同成因油气分布富集规律,可以确定最佳油气勘探方向,优选有利油气富集区带部署钻探,进而达到提高油气勘探成功率之目的。     

东海陆坡天然气水合物成矿远景

从地质学方面探讨了东海陆坡天然气水合物的成矿条件 ,认为该区具有良好的成矿环境 ;通过穿越东海陆坡区的数十条多道地震及高分辨率地震剖面资料的判读 ,确定出天然气水合物的分布区 ,并估算了天然气的储量 ,预测了在该区域寻找天然气水合物矿藏的远景。     

南海北部边缘盆地第三系沉积及主要烃源岩发育特征

南海北部边缘盆地第三系沉积及烃源岩发育,既有巨厚海相坳陷沉积的中新统烃源岩,也有分布广泛的古近系中深湖相烃源岩,油气资源较丰富。根据南海北部边缘新生代沉积盆地结构、构造特征可将其划分为走滑伸展型和断陷裂谷两大类型,前者以新近系巨厚海相坳陷沉积及海相中新统烃源岩发育为突出特点,后者则以古近系陆相断陷裂谷沉积和大规模中深湖相烃源岩、近海(河湖)沼泽相煤系烃源岩发育为主要特征,这些烃源岩的发育展布规律、有机质丰度和生烃母质类型、成熟演化特点以及生烃潜力等均差异较大。     

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。     

南海北部准被动陆缘深水区油气地质及与世界深水油气富集区类比

南海北部陆坡深水盆地新生代处于准被动大陆边缘的复杂地球动力学环境,具有被动大陆边缘拉张裂陷的基本构造地质属性及含油气盆地的地质特征。南海北部准被动陆缘深水盆地油气运聚成藏地质条件与世界典型被动陆缘盆地深水油气富集区基本类似,但亦存在一定的差异性和特殊性\.因此,通过与世界典型被动陆缘深水盆地区域地质背景及构造属性、油气地质条件及成藏控制因素等方面的类比,系统剖析了南海北部深水盆地特殊的油气地质特征与运聚成藏控制因素以及勘探上的关键地质地球物理问题,同时通过类比亦获得了一些有关深水油气勘探的重要启迪与借鉴。     

南海北部神狐海域天然气水合物成藏系统

深化对于南海北部神狐海域天然气水合物（以下简称水合物）成藏系统的认识，有助于科学评价该区水合物资源潜力、指导下一步的勘查工作。为此，借鉴常规油气成藏系统理论，充分利用水合物勘查实践成果，提出了水合物成藏系统的概念，并以此系统论思想为基础，从水合物成藏的气源供给、流体输导及储集层出发，利用地震、测井、取心及测试等资料，深入分析了神狐海域水合物成藏系统的特征。研究结果表明：①该区水合物成藏具有双源、多通道、多期成藏的特征；②来自浅部的生物气和深部的热成因气，通过具有渗漏能力的断裂、底辟、气烟囱等通道以及具有一定渗透性的沉积岩运移至水合物稳定域内形成水合物藏；③气源供给、输导通道及储集层共同控制了水合物的差异聚集；④水合物成藏系统在纵向上呈现出明显的成藏组合，主要表现为低饱和度水合物层—高饱和度水合物层—水合物＋游离气层—游离气层上下叠置分布的特征；⑤平面上，不同区域水合物的产出状态、分布厚度、饱和度等差异明显。结论认为，神狐海域具有良好的水合物成藏条件，但水合物在聚集和分布上则呈现出不均匀性的特征，评价其资源潜力应综合考虑气源供给、输导通道及不同类型储集层在时空下的耦合关系。     

琼东南盆地深水区结构构造特征及油气勘探潜力

在对新采集和处理的高精度地震资料进行详细的构造-地层解释的基础上,将琼东南盆地划分为北部隆起区、中央坳陷区和南部隆起区3个一级构造单元,并识别了重要的北西向“堑垒”构造带,表明盆地整体呈现“南北分带,东西分块”的基本构造格架特征。对北部隆起区和中央坳陷区重要分界地质标志——2号断裂系统开展了详细的地质构造解释和断裂活动性定量分析,证实2号断层具有区段式活动特征。研究了各构造单元凹陷的结构特征,识别出半地堑、地堑和复式地堑3种基本类型和与之对应的10种次级类型。以盆地构造单元划分为基础,结合已有地质资料和勘探成果,综合分析认为盆地各区带具有良好的油气勘探潜力。图8参22