海底調(diào)查論文-國內(nèi)外海洋天然氣水合物勘探與觀測技術(shù)方法研究-在線瀏覽
2025-08-09 19:27本頁面
【正文】 水合物的地質(zhì)儲量及產(chǎn)層的分布 ,進行試開發(fā) . 形成一套實用的勘探技術(shù)和調(diào)查方法 . 2 地球物理探測高新技術(shù) 蘊藏量估算技術(shù) 與大陸邊緣通常的沉積物相比 ,天然氣水合物沉積具有較高的縱波速度 ,因此地震得到的速度及其他彈性參數(shù)對研究天然氣水合物的分布非常有用 . 此外 ,天然氣水合物穩(wěn)定帶下方可能存在的含游離氣體沉積物則具有較低的縱波速度與泊松比 . 因此 ,可以利用得到的速度與彈性參數(shù)結(jié)構(gòu) ,通過巖石物理模型方法對比現(xiàn)有資料半定量地估計天然氣水合物的飽和度 . 再根據(jù)厚度、面積等參數(shù)計算天然氣水合物蘊藏量 . 為了正確識別 BSR ,準(zhǔn)確地了解 BSR 上方孔隙中水合物的數(shù)量、 BSR 下面游離氣體的分布 ,海洋天然氣水合物的地震速度、彈性參數(shù)結(jié)構(gòu)研究已成為必須要解決的關(guān)鍵問題 ,90 年代以來 ,開展了疊加速度分析、旅行時反演、疊后波阻抗反演 ,AVO 分析 ,一維疊前廣角反射波形單參數(shù)反演研究 . 為此 ,要發(fā)展高精度速度分析技術(shù)、 AVO 技術(shù)、地震波形反演技術(shù) ,建立適用于天然氣水合物的采集、處理與解釋技術(shù)和軟件系統(tǒng) ,進而建立海洋天然氣水合物的蘊藏量估算技術(shù) . 深水區(qū)高分辨率地震技術(shù) 為研究海洋天然氣水合物 ,日本已于 1996 年在南海海槽、日本與加拿大合作1999 年在 Mackenzie 三角州進行了高分辨率的地震調(diào)查 . 應(yīng)該指出的是 ,高分辨率的成像技術(shù)目前還未解決 . 就深水區(qū)高分辨率地震技術(shù)而言 ,特別要加強處理與解釋系統(tǒng)研究 . 利用深水區(qū)高分辨率的采集、處理與解釋技術(shù) ,可以揭示天然氣 水合物沉積的精細(xì)結(jié)構(gòu) ,進行天然氣水合物的儲層特征、儲藏結(jié)構(gòu)描述 ,尋找有利的鉆探目標(biāo) ,并結(jié)合井中的資料 ,確定天然氣水合物的地質(zhì)儲量 ,提出評價方案 . 井中地球物理技術(shù) 美國東南大陸邊緣布萊克海臺、加拿大 Mackenzie 三角州實施了縱波激發(fā)的零偏、非零偏的 VSP、橫波激發(fā)的零偏 VSP 工作 ,得到了縱波速度、橫波速度的垂向分布 ,標(biāo)定了地震層位 . 實際上 ,深水區(qū) VSP 技術(shù)、常規(guī)測井技術(shù)、成像測井技術(shù) (微電阻掃描成像測井、偶極子橫波成像測井、核磁共振成像等井中地球物理技術(shù) ,是判別地層是否存在天然氣水合物及提供天然氣水合物儲量參數(shù)的重要手段 . 同時 ,測井資料也是研究井點附近天然氣水合物的主地層的沉積環(huán)境及演化的有效手段 . 海洋電磁法探測技術(shù) 天然氣水合物的底邊界在地震剖面上有明顯的反映 ,但是 ,它的上邊界則不易確定 ,由于天然氣水合物像冰一樣 ,在電性上是一個絕緣體 ,所以 ,可以利用電法資料輔助評價和計算資源量 . 利用電磁法正、反演計算 ,研究游離氣帶模型、水合物楔模型、不同飽和度的天然氣水合物沉積在電磁場上的特征 ,可以確定合理的電磁法探測技術(shù) . Edwards曾用海底人工 源瞬變電偶極系統(tǒng)采集有關(guān)電法數(shù)據(jù) ,輔助地震對天然氣水合物作出資源評價 . 因此 ,發(fā)展海洋電磁法技術(shù) ,進而開展電磁成像、電磁地震聯(lián)合反演及綜合解釋技術(shù)研究 ,有助于天然氣水合物的評價 . 海洋天然氣水合物是 21 世紀(jì)的新型能源 . 在天然氣水合物的勘探、開發(fā)過程中 ,地球物理將起重要的先導(dǎo)作用 ,無論是分布狀態(tài)的掌握還是資源量的估算 ,天然氣水合物儲層的精細(xì)描述及勘探井位的設(shè)計等等 ,均需要發(fā)展相應(yīng)的地球物理探測技術(shù) . 發(fā)展海洋天然氣水合物的地球物理探測高新技術(shù) ,包括數(shù)據(jù)采集、高分辨率成像為主的處理系統(tǒng)與地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)綜合解釋技術(shù)及其工作站系統(tǒng) ,是準(zhǔn)確了解天然氣水合物的分布與蘊藏量的關(guān)鍵 . 它對探討海洋天然氣水合物的形成機制及對海洋環(huán)境與全球氣候的影響 ,建立海洋天然氣水合物產(chǎn)業(yè)具有重要作用 . 似海底反射層 (BSR) 海洋沉積物中存在天然氣水合物的最直接證據(jù)是具有異常地震反射層 ,其位于海底之下幾百米處與海底地形近于平行 ,人們通常稱這種異常地震反射層為似海底反射層 (BSR)。人們起初認(rèn)為 BRS現(xiàn)象與水合物層和下部游離氣層間的界面有關(guān) ,但后來研究發(fā)現(xiàn) BRS不是由簡單的某一界面引起 ,而是由整個游離氣體層造成。隨著多道反射地震技術(shù)的普遍采用 ,BSR現(xiàn)象在地震剖面上更為明顯。 BRS隨水深的增加而增加 ,隨地?zé)崽荻鹊淖兓兓?。但?BRS并不能完全指示天然氣水合物的存在 ,只有在含量達20%的水合物地層下存在含量不小于 10%的游離氣地層時才會出現(xiàn) BSR。 熱流測量技術(shù) 溫度、壓力是天然氣水合物形成、穩(wěn)定與分解的重要因素，因此熱流測量技術(shù)也是研究天然氣水合物的重要手段。根據(jù)所得熱流和海底溫度等資料，既可以估算出天然氣水合物穩(wěn)定帶的底界，又可以從宏觀上確定大陸邊緣天然氣水合物大概的分布范圍。綜合國內(nèi)外研究成果指出識別天然氣水合物的地球化學(xué)方法主要有氣體濃度異常檢測法、流體地球化學(xué)方法、穩(wěn)定同位素化學(xué)法和酸解烴方法等。常用甲烷異常頂空法探查海底天然氣水合物的分布。在 DSDP 和 ODP 發(fā)現(xiàn)天然氣水合物的航次中 , 均存在頂空氣甲烷的高值異常。在 Hydrate Ridge 洋底噴溢的甲烷氣體羽中甲烷的含量可高達 74 000 nL /L (用甲烷密度可換算成 ng) , 然而正常底層海水的甲烷含量小于 20 nL/L。通常用動態(tài)式抽取、真空脫氣收集和甲烷傳感器探頭等現(xiàn)場測定方法來測量底層海水中甲烷的含量異常。甲烷傳感器探頭因可以實時探測 , 具有廣闊的發(fā)展前景 , 但是在現(xiàn)階段還受到靈敏度低的限制。 孔隙水中 Cl 濃度異常 : 通常在水合物分布地區(qū)孔隙水 Cl 離子濃度隨深度急劇減小。 隨著沉積物被壓實 , 固體和液體發(fā)生分離 , 流體向上排升 , 使得原來的高氯度流體運移到沉積物頂部 , 從而造成淺層沉積物中孔隙水 Cl濃度增高 , 水合物附近孔隙水 Cl 濃度反而降低。在世界各地許多含水合物鉆孔中測得的孔隙水氯度 (0. 51‰～ 8.
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