珠江口盆地东部海域含天然气水合物沉积层的地球物理特征

为了弄清珠江口盆地东部海域为何存在渗漏型和扩散型两种天然气水合物(以下简称水合物)类型以及其间的地球物理特征有何区别,根据钻井资料和区域地质条件,对该区地震和测井资料进行了精细分析,总结了不同水合物沉积地层的地球物理特征和构造特征。结果表明:(1)含水合物层的测井曲线具有高电阻率、高声波速度、高中子孔隙度、低补偿密度和低自然伽马值的"三高两低"的异常特征;(2)含水合物层在地震反射剖面上具有似海底反射(BSR)、振幅空白带、BSR与地层斜交及眼球状结构等特征;(3)当地震剖面上存在模糊、杂乱反射且BSR之下气烟囱发育、BSR之上有断裂通道时,通道内容易形成渗漏型水合物矿体,而BSR上面连续性较好的振幅空白带所反映的沉积地层则是扩散型水合物矿藏的主要储集层;(4)渗漏型水合物矿藏上、下两层水合物的物性特征存在着显著区别,下层水合物碳氢气体浓度较高,在断层通道内高度聚集形成块状水合物,上层水合物碳氢气体浓度下降,分布范围较广;(5)扩散型水合物由于气体容积扩散导致气体浓度下降,分布范围较大。     

高分辨率反演方法及其在核磁共振测井数据处理中的应用

本文对核磁共振测井数据的高分辨率弛豫谱反演技术及实际应用效果进行了讨论。首先，介绍了基于梭状函数抽样的高分辨率弛豫谱反演方法的原理，并用该方法对岩心核磁数据进行了弛豫谱分解，讨论了弛豫谱抽样间隔对该方法的影响；其次，高分辨率弛豫反演结果和压汞结果的比较证明了弛豫谱反演方法的高分辨第优点。实际核磁测井数据分别来自砂泥岩井段的高泥质含量与低泥质含量两个层位，通过与常规弛豫谱反演结果的对比可以发现，采用高分辨率的弛豫谱反演技术能够更加精细地给出孔映流体的弛豫分布，并获得真正意义的高分辨率弛豫谱。     

利用声波速度测井估算海域天然气水合物饱和度

应用针对含水合物地层的TPEM和STPBE岩石物理模型,估算神狐海域水合物钻探区SH2井的天然气水合物饱和度。利用测井和取心样品分析数据确定模型参数,分别在含水合物层段内、外选取样点数据,通过计算数据间欧氏距离定量比较模型预测的声波速度与测井数据间的差异。结果表明2个模型在含水合物地层有相当的适用性,但在不含水合物的地层中TPEM预测的声波速度更接近实测值。这2个模型估算的水合物饱和度与现场孔隙水测试分析得到的结果一致,显示出较好的实用性,TPEM模型预测的饱和度平均值为35.4%,STPBE模型预测的为29%,预测的最大值则分别为67.5%和69.4%。     

基于OrcaFlex的坐底式海底潜标释放系统运动仿真分析

坐底式海底潜标系统可用于采集海底边界层物理化学等参数,是海洋天然气水合物勘查开发过程中必不可少的关键技术手段。海底潜标的回收上浮过程易受波浪和海流等环境因素的影响,不同环境对上浮过程速度及偏移量的影响不尽相同。为了保障海底潜标精准回收和数据安全,研究坐底式海底潜标系统上浮过程受力分析及动态响应尤为重要。本文基于OrcaFlex软件对坐底式海底潜标释放上浮过程进行了模拟仿真,针对坐底式海底潜标和主体结构释放回收过程分别建立了有限元分析模型。通过设计系统及环境参数完成了坐底式海底潜标释放回收过程中受力分析及动态响应计算,为坐底式海底潜标系统的设计研发和回收作业提供指导。模拟结果表明,海底潜标在2 000 m水深处被释放后约18 min上浮至海面。受洋流影响,上浮速度约2 m/s,上浮过程水平偏移量约70 m。海试验证表明,实际情况与模拟结果一致,该潜标的回收上浮过程满足可控范围内安全条件。坐底式海底潜标在释放后被顺利打捞,验证了该系统方案设计的可行性,为海洋数据安全回收及工程应用提供了基本保障。     

核磁共振测井数据高分辨率反演方法研究

将核磁共振测井回波数据反演为弛豫谱时通常采用梭状函数抽样方法，为了提高弛豫谱反演的分辨率，采用了阶梯函数对弛豫谱进行抽样离散，获得了与常规方法一样的线性方程组，并采用奇异值分解与投影迭代方法求解对应的非负约束的正则化问题，系数矩阵条件数与参数分辨率矩阵分析表明，阶梯函数抽样形成的线性方程组具有更高的稳定性和更好的参数分辨率，数值应用结果进一步验证了阶梯函数抽样方法在弛豫谱反演中的优越性。     

南海东北部陆坡天然气水合物富集特征及成因模式

南海东北部陆坡具有良好的天然气水合物(以下简称水合物)成藏条件,其水合物资源的成因模式明显不同于2007年在神狐海域钻探发现的分散型水合物成矿区。为探讨前者的成藏特征与成因模式,利用钻探区的地震、测井、现场钻探取心及测试分析等资料进行了综合研究,以期加深对南海东北部陆坡水合物富集规律的认识。研究结果表明:(1)在纵向上,该区发育浅、中、深3套水合物层,构成既相对独立又有一定成因联系的成藏系统,区内存在扩散型、渗漏型和复合型3种成因模式的水合物矿藏;(2)扩散型水合物呈层状分布在稳定域底部,其底界与海底反射界面(BSR)分布吻合;(3)渗漏型水合物呈块状、脉状等形式充填在沉积物裂隙或裂缝中,在稳定域不同部位形成多个矿体;(4)复合型水合物矿藏兼具扩散型和渗漏型水合物的成藏特征,在稳定域底部发育扩散型水合物矿层,而在稳定域上部发育渗漏型水合物体,共同构成复式成藏系统。结论认为:南海东北部陆坡是目前中国水合物资源最为丰富、成藏地质条件最为复杂的成矿区之一。     

南海北部陆坡天然气水合物研究进展

综合调查已揭示了一系列显示南海北部陆坡存在天然气水合物的地质、地球物理和地球化学指标。结果表明两类天然气水合物系统即低通量扩散型水合物和高通量渗漏型水合物共存于南海北部陆坡,特别是东沙海域和神狐海域。天然气水合物钻探航次获得的资料为进一步理解神狐海域和东沙海域的天然气水合物系统提供了基础。钻探结果证明强似海底反射往往与低饱和度的含天然气水合物沉积物薄层联系在一起;高饱和度的天然气水合物一般不需要与地震剖面上识别的似海底反射对应,而与气体渗漏和断裂构造等特征相关。地球化学资料显示神狐海域和东沙海域的天然气水合物气源主要为微生物成因气。神狐海域钻探证实的天然气水合物分布区具有160亿立方米的甲烷地质储量,在目前天然气水合物开采技术和工艺条件下,开采具有较大困难,有待于开发更为先进的技术。随钻测井资料显示东沙海域浅部存在中等-高饱和度水合物,而深部水合物稳定带底界上方存在低饱和度天然气水合物。南海北部陆坡天然气水合物有待于深入探究其赋存状态、饱和度、储层特性和资源前景。     

测井曲线的自相似性研究

沉积地层的旋回构造使得反映地层物理响应的测井曲线局部和整体之间呈现不同程度的自相似性。因此，可以利用分形理论来分析研究测井曲线的几何结构。本文简要介绍了两种常见的分维数的求法并从应用的角度详细分析了分形插值原理，利用其对稀要样后的声波和密度测井曲线作了插值处理，试验表明插值结果与原始曲线之间具有较好的相似度，并且各曲一对自身模拟后的垂直比例因子非常接近，从而为根据一条测井曲线来修复另一条曲线提供了     

海洋天然气水合物地震探测技术进展——从单纵波到多波

海洋天然气水合物是21世纪重要的潜在新能源。针对海洋天然气水合物地震探测技术,从水合物储层的地震识别特征、岩石物理模型以及多波地震技术应用3个方面,分析了在针对不同类型水合物储层时现有岩石物理模型的诸多不适应性;介绍了单纯利用海洋高分辨率纵波技术识别水合物储层、预测水合物饱和度的效果及其局限性;从纵波似海底反射(BSR)及地震空白带(SBZ)识别标志与水合物储层指示关系的非唯一性角度阐明了联合使用纵波和横波进行水合物储层识别与饱和度估算的优势,指出海洋水合物多波地震技术发展中面临的提高海底地震仪(OBS)数据处理与成像精度、建立兼顾温压条件的岩石物理模型等亟需解决的问题;最后提出了基于水合物储层薄(互)层模型的弹性波响应研究、利用地震技术动态监测水合物储层空间分布及饱和度变化等未来的主要研究方向,以推动水合物勘探开发的地震技术发展。     

海上多道地震作业参数模拟计算

本文针对我国某海域的一个典型的地质模型,利用PGS公司的N ucleus地震采集参数模拟计算系统改变多个作业参数,进行了海上多道地震资料采集和数据处理的模拟计算,并对计算结果进行了对比和分析。