南海北部神狐海域天然气水合物成因模式研究

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南海北部神狐海域高饱和度天然气水合物分布特征

南海北部神狐海域高饱和度天然气水合物分布特征郭依群;杨胜雄;梁金强;陆敬安;林霖;匡增桂【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2017(24)4【摘要】神狐海域是我国天然气水合物勘探的一个重点区域,2015年在该区域执行的GMGS3天然气水合物钻探,不仅发现了高饱和度天然气水合物,而且发现了热成因的Ⅱ型天然气水合物.其中的W11井在细粒泥质沉积物中获得了厚度达70多米的水合物层,饱和度平均值达40％,局部层高达53％.本文分析了神狐海域W11井的随钻测井资料,利用各向同性的电阻率模型,基于阿尔奇公式估算了天然气水合物饱和度,并与岩心资料中孔隙水氯离子异常估算的水合物饱和度进行对比,查明水合物在垂向上的变化,再结合地震资料反演的声波阻抗来获得水合物横向分布特征,发现水合物空间分布与储层变化、流体运聚和深部热成因气有关.%The Shenhu area is an important gas hydrate exploration zone.GMGS3 gas hydrate drilling expedition was conducted in this region in 2015.High saturation and thermogenic gas hydrate were identified from logging while drilling and core samples.Gas hydrate saturations were estimated from isotropic Archie equation using different Archie's parameters a and m obtained from density porosity and neutron porosity at Site W11.G-as hydrate saturation was also estimated from pore water freshening.The results show that gas hydrate saturations estimated from resistivity are similar to those from chloride anomalies at Site W11.Gas hydrate saturation has an average value of 40％ with a maximum value of 53％ of the pore space.The gashydrate-bearing sediments is about 70 m.The distribution of gas hydrate was shown from the seismic attribute and core sample analysis.The high saturation at Site W11 was controlled by the reservoir,gas migration and thermogenic gas from deeper sediments.【总页数】8页(P24-31)【作者】郭依群;杨胜雄;梁金强;陆敬安;林霖;匡增桂【作者单位】广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075【正文语种】中文【中图分类】P618.13【相关文献】1.中国南海北部神狐海域高饱和度天然气水合物成藏特征及机制 [J], 张伟;梁金强;陆敬安;尉建功;苏丕波;方允鑫;郭依群;杨胜雄;张光学2.南海北部陆坡高饱和度天然气水合物气源运聚通道控藏作用 [J], 张伟;梁金强;苏丕波;尉建功;沙志彬;林霖;梁劲;黄伟3.南海神狐海域天然气水合物声波测井速度与饱和度关系分析 [J], 梁劲;王明君;王宏斌;陆敬安;梁金强4.南海北部神狐海域天然气水合物气源混合类型及定量表征 [J], 孙涛;李清平;丁蓉;李丽霞;樊奇;林青5.南海神狐海域天然气水合物饱和度的数值模拟分析 [J], 孙鲁一;张广旭;王秀娟;靳佳澎;何敏;朱振宇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

南海东北部天然气水合物成藏演化地质过程

南海东北部天然气水合物成藏演化地质过程张光学;陈芳;沙志彬;梁金强;苏新;陆红锋【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2017(24)4【摘要】Gas hydrates were discovered in the sediment (seafloor to around 200 mbsf)in the northeastern South China Sea at water depth between 600 and 900 m.Gas hydrates show different morphology,including massive,nodular,laminated,veins and disseminated,occurring either independently or along with methane derived authigenic carbonate.The first four types of hydrates,whose sizes are normally larger than the sediment pore size and could be observed by naked eyes,are usually formed in the shallow fractures and on the seafloor,while disseminated gas hydrates usually fill the micrometer to nanometer scale pore space and could not be observed by naked eyes.Drilling results show that there are two gas hydrate reservoirs separated by sediments at 90 mbsf.The upper one is dominated by massive hydrates,while the lower one mainly consists of disseminated hydrates.The upper one could be further divided into upper and lower hydrate intervals.Both of the gas hydrate intervals contain authigenic carbonate,reflecting the activity of ancient cold seeps influenced by gas hydrate evolution in the geologicalprehensive analysis reveals that the hydrate morphology and evolution of hydrate reservoirs were controlled by many factors,includinglithology,grain size,sediment facies,tectonic activity,faults,fluid and gas transport,heat flow,salinity and time.Massive gas hydrates were mainly determined by tectonic activities and were the consequence of gas accumulation induced by active fluid advection,while disseminated hydrate were mainly controlled by sedimentation process and were the results of fluid diffusion.A series of geological events since the Pliocene,such as changes between glacial and interglacial periods,were the triggers of gas hydrate formation and decomposition.The time of hydrate formation is earlier than the overlaying authigenic carbonate and later than the mother rock sediment.The upper hydrate interval of upper hydrate reservoir was formed in the late Pleistocene and the lower hydrate interval was formed in the middle middle Pleistocene-late Pleistocene,while lower hydrate reservoir was formed in the early middle Pleistocene-middle middle Pleistocene.Hydrate reservoirs underwent three formation periods and two decomposition periods.Authigenic carbonate developed in two periods along with hydrate evolution.Carbonates at seafloor were formed in the late Pleistocene,while carbonates below upper hydrate reservoir were formed in the early middle plex hydrate system composed of multilayered hydrate structures is the result of dynamic process driven by methane diffusion and advection.%南海东北部天然气水合物赋存类型多样,包括块状、瘤状、薄层状、脉状及分散状等五种形式,独自出现或相互共生成藏,并伴生碳酸盐岩,且分布在水深600～900m、海底及其以下的200m地层之内.其中前四种水合物常形成于浅断裂隙、沉积物层间薄弱带、海底表面等局部地区,粒径大于正常沉积物孔隙,水合物肉眼可见,故又称可视水合物;分散状水合物充填于微米纳米级孔隙的沉积物中,肉眼难以分辨,故这类水合物为非可视水合物.据钻井揭示,以海底之下90 m处地层为界,研究区发育上、下两套水合物矿层,上部水合物矿层以可视水合物为主,下部水合物矿层为非可视水合物.其中上部水合物矿层发育上、下两个水合物层段,在各水合物层段的顶部均发育自生碳酸盐岩,反映为地史时期与水合物藏演化相伴生的古冷泉.综合分析认为,天然气水合物赋存形式及水合物藏演化受控于多种因素作用,包括岩性、粒度、岩相(古河道、扇体)等沉积作用,新构造活动及断层作用,流体及气体运移,以及影响水合物结晶成核生长的热流、盐度、时间等.其中可视水合物主要受构造因素控制,多为活跃流体携带气体以渗漏形式局部聚集形成;而分散状水合物则多受沉积因素影响,气体以扩散形式运移至适宜温压域的沉积层内形成水合物.上新世以来的地质事件是水合物形成分解的诱发因素,冰期、间冰期变化与水合物形成分解有一定耦合关系.水合物形成时代应早于上覆的自生碳酸盐岩,晚于其赋存的母岩沉积层,研究区上部水合物矿层的上段形成于晚更新世,下段形成于中更新中期晚更新世,下部水合物矿层形成中更新世早期中更新世中期;水合物矿藏共经历了3次水合物藏发育期和2次水合物藏破坏期.伴随水合物演化,发育两期自生碳酸盐岩,海底自生碳酸盐岩形成于更新世末期,上部水合物矿层之下段的顶部碳酸盐岩形成于中更新世早期.多层水合物构成的复式水合物矿藏系统,是扩散、渗漏驱动的二元成藏动力学过程综合作用的结果.【总页数】9页(P15-23)【作者】张光学;陈芳;沙志彬;梁金强;苏新;陆红锋【作者单位】广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局中国地质调查局海洋石油天然气地质研究中心,广东广州510075;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局中国地质调查局海洋石油天然气地质研究中心,广东广州510075;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局中国地质调查局海洋石油天然气地质研究中心,广东广州510075;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局中国地质调查局海洋石油天然气地质研究中心,广东广州510075;中国地质大学(北京)海洋学院,北京100083;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075【正文语种】中文【中图分类】P618.13【相关文献】1.南海东北部陆坡天然气水合物藏特征 [J], 张光学;梁金强;陆敬安;杨胜雄;张明;苏新;徐华宁;付少英;匡增桂2.南海东北部珠江口盆地成生演化与油气运聚成藏规律 [J], 何家雄;陈胜红;马文宏;龚晓峰3.东海陆坡天然气水合物成藏地质条件和BSR反射及成藏类型特征 [J], 许红;李清;蔡瑛;孙和清;闫桂京;魏凯;赵新伟;朱玉瑞;施剑;董刚4.南海北部神狐海域天然气水合物成藏演化分析研究 [J], 苏正;曹运诚;杨睿;吴能友;杨胜雄;王宏斌5.南海东北部GMGS2-16站位自生矿物特征及对水合物藏演化的指示意义 [J], 赵洁;王家生;岑越;苏丕波;林杞;刘佳睿因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

天然气水合物(可燃冰)的详解

天然气水合物(可燃冰）的详解2017年5月18日，国土资源部中国地质调查局在我国南海神狐海域宣布可燃冰试开采成功，实现连续8天稳定产气，标志着我国成为在海域可燃冰试开采中少数几个获得连续稳定产气的国家。

为此，中共中央、国务院对此次试采成功发去贺电。

贺电称，天然气水合物是资源量丰富的高效清洁能源，是未来全球能源发展的战略制高点。

经过近20年不懈努力，我国取得了天然气水合物勘查开发理论、技术、工程、装备的自主创新，实现了历史性突破。

这是我国在掌握深海进入、深海探测、深海开发等关键技术方面取得的重大成果，是中国人民勇攀世界科技高峰的又一标志性成就，对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响。

此次试开采同时达到了日均产气一万方以上以及连续一周不间断的国际公认指标，不仅表明我国天然气水合物勘查和开发的核心技术得到验证，也标志着中国在这一领域的综合实力达到世界顶尖水平。

一、各国天然气水合物的开发进程海底天然气和水在低温、高压条件下可形成的一种类似状的可燃固态物质，称为天然气水合物，由于外貌极像冰雪或固体酒精，点火即可燃烧，有“可燃水”、“气冰”、“固体瓦斯”之称，在大陆边缘陆坡区等地区有较广泛发育。

天然气水合物是20世纪科学考察中发现的一种新的矿产资源，早在1965年，前苏联就首次在西西伯利亚永久冻土带发现天然气水合物矿藏，并引起多国科学家的注意。

1971年，美国学者Stoll等人在深海钻探岩心中首次发现海洋天然气水合物，并正式提出“天然气水合物”概念。

1979年，DSDP第66和67航次在墨西哥湾实施深海钻探，从海底获得91.24米的天然气水合物岩心，首次验证了海底天然气水合物矿藏的存在。

2000年开始，可燃冰的研究与勘探进入高峰期，世界上至少有30多个国家和地区参与其中。

在2013年3月12日，日本成功地在爱知县渥美半岛以南70公里、水深1000米处海底开采出可燃冰并提取出甲烷，成为世界上首个掌握海底可燃冰采掘技术的国家。

神狐深水海域天然气水合物成藏的气源条件

ｓｏｕｒｃｅｓｕｐｐｌｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｂｙｔｈｅｂａｓｉｃｓｕｒｖｅｙｄａｔａａｎｄｒｅｓｕｌｔｓｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｉｎｔｈｅａｒｅａ．Ｔｈｅｍａｉｎｒｅｓｕｌｔｓ：（１）ｉｎ
文献标志码：Ａ
神狐深水海域天然气水合物成藏的气源条件
苏丕波。，梁金强，沙志彬，付少英ｚ
１．广州海洋地质调查局，广东广州５１０７６０２．国土资源部海底矿产资源重点实验室，广东广州５１００７５
气潜力巨大；（２）深部古近系文昌组湖相和恩平组煤系两套成熟烃源岩，亦以生气为主，能够提供一定数量的热解气
补充之；（３）深部成熟热解气通过纵向断层或底辟通道垂向运移至浅层海底，在浅部与微生物气一起侧向运移至天然
Ｖｏ１．３６Ｎｏ．２Ａｐｒ．２０１４
ＤＯＩ：１０．１１８８５／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４ — ５０８６．２０１３．１０．１６．０１文章编号：１６７４ — ５０８６（２０１４）０２．０００１ — ０８中图分类号：ＴＥ１２２．２
西南石油大学学报（自然科学版）
２０１４年４月第３６卷第２期
ＪｏｒｎｕａｌｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉＶｅｒｓｉｔｙ（Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｄｉｔｉｏｎ）钭挥业崴缸

中国南海天然气水合物开采储层水合物相变与渗流机理:综述与展望

中国南海天然气水合物开采储层水合物相变与渗流机理：综述与展望秦绪文;陆程;王平康;梁前勇【期刊名称】《中国地质》【年(卷),期】2022(49)3【摘要】【研究目的】中国地质调查局先后于2017年、2020年在南海北部神狐海域成功实施两轮水合物试采,创造了产气时间最长、产气总量最大、日均产气量最高等多项世界纪录,了解和掌握南海天然气水合物开采储层相变与渗流机理,有助于进一步揭示该类型水合物分解机理、产出规律、增产机制等,可为中国海域水合物资源规模高效开采提供理论基础。

【研究方法】基于两轮试采实践,笔者通过深入研究发现,储层结构表征、水合物相变、多相渗流与增渗、产能模拟与调控是制约水合物分解产气效率的重要因素。

【研究结果】研究表明,南海水合物相变具有分解温度低,易在储层内形成二次水合物等特点,是由渗流场-应力场-温度场-化学场共同作用的复杂系统;多相渗流作用主要受控于未固结储层的物性特征、水合物相变、开采方式等多元因素影响,具有较强的甲烷吸附性、绝对渗透率易突变、气相流动能力弱等特点;围绕南海水合物长期、稳定、高效开采目标,需要在初始储层改造基础上,通过实施储层二次改造,进一步优化提高储层渗流能力,实现增渗扩产目的。

【结论】随着天然气水合物产业化进程不断向前推进,还需要着力解决大规模长时间产气过程中温度压力微观变化及物质能源交换响应机制以及水合物高效分解、二次生成边界条件等难题。

【总页数】21页(P749-769)【作者】秦绪文;陆程;王平康;梁前勇【作者单位】中国地质调查局;中国地质调查局广州海洋地质调查局;天然气水合物勘查开发国家工程研究中心;中国地质调查局油气资源调查中心【正文语种】中文【中图分类】P744;P618.13【相关文献】1.南海神狐海域天然气水合物降压开采过程中储层的稳定性2.基于属性融合技术下天然气水合物甜点储层预测--以中国南海台西南盆地A区为例3.南海天然气水合物储层的叠后地震属性分析4.南海神狐海域非均质性天然气水合物储层的分频反演5.天然气水合物水平井降压开采多相渗流—传热—力学耦合数值模拟:方法和南海场地应用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

南海北部水合物中天然气成因及形成条件

ＧｅｎｅｓｉｓａｎｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆＮａｔｕｒａｌＧａｓｉｎＧａｓＨｙｄｒａｔｅｉｎｔｈｅＮｏｒｔｈｅｒｎＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａ
ＺＨＡＮＧＹｉｎｇ，ＧＵＯＹｉ — ｑｕｎ，ＭＯＷｕ — ｌｉｎｇ，ＨＵＹｕ．ｂｏ
（１．ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＭａｒｉｎｅＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕ￣ｅｙ，
第２７卷
第５期
现
代
地
质
Ｖ０ｌ＿２７Ｎｏ．５
２０１３年１０月
ＧＥ０ＳＣＩＥＮＣＥ
Ｏｃｔ．２０１３
南海北部水合物中天然气成因及形成条件
张英，郭依群，莫午零，胡玉波
（１．中国石化石油勘探开发研究院，北京１０００８３；２．广州海洋地质调查局，广东广州５１０７６０；
ｇａｓｈｙｄｒａｔｅｓｏｆＳｈｅｎｇｈｕｓｅａａｒｅａａｒｅｂｉｏｇｅｎｉｃｇａｓ，ｏｒｉｇｉｎａｔｉｎｇｆｒｏｍｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎ

天然气水合物（可燃冰）的详解

天然⽓⽔合物（可燃冰）的详解天然⽓⽔合物(可燃冰）的详解2017年5⽉18⽇，国⼟资源部中国地质调查局在我国南海神狐海域宣布可燃冰试开采成功，实现连续8天稳定产⽓，标志着我国成为在海域可燃冰试开采中少数⼏个获得连续稳定产⽓的国家。

为此，中共中央、国务院对此次试采成功发去贺电。

贺电称，天然⽓⽔合物是资源量丰富的⾼效清洁能源，是未来全球能源发展的战略制⾼点。

经过近20年不懈努⼒，我国取得了天然⽓⽔合物勘查开发理论、技术、⼯程、装备的⾃主创新，实现了历史性突破。

这是我国在掌握深海进⼊、深海探测、深海开发等关键技术⽅⾯取得的重⼤成果，是中国⼈民勇攀世界科技⾼峰的⼜⼀标志性成就，对推动能源⽣产和消费⾰命具有重要⽽深远的影响。

此次试开采同时达到了⽇均产⽓⼀万⽅以上以及连续⼀周不间断的国际公认指标，不仅表明我国天然⽓⽔合物勘查和开发的核⼼技术得到验证，也标志着中国在这⼀领域的综合实⼒达到世界顶尖⽔平。

⼀、各国天然⽓⽔合物的开发进程海底天然⽓和⽔在低温、⾼压条件下可形成的⼀种类似状的可燃固态物质，称为天然⽓⽔合物，由于外貌极像冰雪或固体酒精，点⽕即可燃烧，有“可燃⽔”、“⽓冰”、“固体⽡斯”之称，在⼤陆边缘陆坡区等地区有较⼴泛发育。

天然⽓⽔合物是20世纪科学考察中发现的⼀种新的矿产资源，早在1965年，前苏联就⾸次在西西伯利亚永久冻⼟带发现天然⽓⽔合物矿藏，并引起多国科学家的注意。

1971年，美国学者Stoll等⼈在深海钻探岩⼼中⾸次发现海洋天然⽓⽔合物，并正式提出“天然⽓⽔合物”概念。

1979年，DSDP 第66和67航次在墨西哥湾实施深海钻探，从海底获得91.24⽶的天然⽓⽔合物岩⼼，⾸次验证了海底天然⽓⽔合物矿藏的存在。

2000年开始，可燃冰的研究与勘探进⼊⾼峰期，世界上⾄少有30多个国家和地区参与其中。

在2013年3⽉12⽇，⽇本成功地在爱知县渥美半岛以南70公⾥、⽔深1000⽶处海底开采出可燃冰并提取出甲烷，成为世界上⾸个掌握海底可燃冰采掘技术的国家。

全国百校名师联盟2025届高考仿真卷语文试卷含解析

全国百校名师联盟2025届高考仿真卷语文试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

1、阅读下面的文字，完成下列小题。

材料一：2017年5月18日，国土资源部在南海神狐海域试采平台举办现场会，部长姜大明宣布，我国进行的首次可燃冰试采实现连续稳定产气，取得历史性突破。

这是中国首次、也是世界首次成功实现开发难度最大的泥质粉砂型可燃冰试采，创造了连续产气时长和产气总量两项世界纪录。

这次试采，整合了中国地质调查局系统内的两家海洋地质调查单位，并联合系统内勘探技术所、油气调查中心、水环中心，探矿工程所和测试中心等直属单位优势专业力量，构建起以中国地质调查局为核心层，以中石油、北京大学为紧密层，以其他科研院所和第三方服务商为协作层的体系，创新制定了科学的技术路线和详细的试采工程实施方案，优化形成了四种防砂方案和两种人工举升方式，选定全球最先进的第七代半潜式钻井平台，连续奋战18个月，终于实现我国海域可燃冰试开采成功。

(摘编自于德福、陈惠玲《南海深处的冰与火》)材料二:天然气水合物又称可燃冰，是目前公认最佳的替代能源和清洁能源，主要存在于冻土地区和海洋环境。

就其储量而言，约是剩余天然气储量的128倍，其有机碳总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气碳含量的2倍，仅海底探查到的分布量，就可供人类使用1000 年。

但天然气水合物开采难度巨大:一是其赋存于尚未石化的海底砂层中，赋存空间犹如用砂构筑的蜂巢，开采时天然气水合物分解为天然气和水后，“蜂巢壁”极可能坍塌并被带走，进而堵塞采气管道；二是只要温度、压力条件一变，天然气水合物即挥发成气体进入大气，瞬间变成环境杀手。

因此，至今鲜有国家尝试。

南海神狐海域圈定11个可燃冰矿体预测储量近200亿m3

可切入岩石时，形成的预破碎区将使钻进效率明显
提高。本文提出的试验钻头在硬岩钻进中耐磨性提
高６％，３平均机械钻速提高８％，６就是例证。（）３经验表明，非预破碎区越大越好。如果并参与超前破碎的金刚石太多，底预破碎区大量裂孔纹提前贯通，成大量钻渣填充在胎体与金刚石出形
图７机械钻速与轴向载荷的关系
刃之间，金刚石不能接触岩石表面，使而重复破碎钻
渣，不仅增大了附加能耗，而且可能导致烧钻。当胎
Ⅷ级的砂岩、长岩和风化花岗岩互层。辉
试验结果列于表４。结果表明，有ＡＴ的镶ＫＭ
钻探区天然气水合物资源量，提交了成果报告。
垂向上变化迅速，较好地指示了水合物的存在。有井约束波阻抗体反演技术能够有效提高分辨率，利用反演数据能较好地描述水合物矿体的厚度和平面变化特征，从三维空间预测水合物矿体的空问分布形态。
根据成果报告，国神狐海域天然气水合物为扩散型，我
富集在稳定带下部ＢＲ之上。研究人员在１０ｋ的钻探Ｓ４ｍ
［．ＣＯＨＫＨｙＨｌｐ￣ＢＣ］ＨＢＫａｎ：０９Ａ］６ｐＨａｑｂＴｙｏ［．Ｋｅ，Ｙｐｎａ２０．Ｘ
南海神狐海域圈定１可燃冰矿体预测储量近２０亿ｍ１个０

南海北部陆坡神狐海域峡谷地貌形态特征与成因

南海北部陆坡神狐海域峡谷地貌形态特征与成因陈泓君;蔡观强;罗伟东;吴峧岐;黄磊;李丽青【期刊名称】《海洋地质与第四纪地质》【年(卷),期】2012(32)5【摘要】利用多波束水深及高分辨率数字单道地震测量手段,对南海北部陆坡神狐海域进行了精细地形和浅部地层结构探测,认为研究区存在4条海底峡谷及3条槽谷。

其外形呈喇叭型或直线型,规模不等,长度为8～25km,宽度为1.5～4km,下切深度最大可达175m。

研究区浅地层自下而上可划分为U1和U2两套层序。

地层总体上以高频、强振幅、中—高连续、平行—亚平行反射地震相为主,但在峡谷区层序U2则以杂乱或低连续反射为特征。

在详细分析峡谷与槽谷地貌形态及浅地层地震反射特征的基础上,对其成因进行了初步分析,研究表明神狐海域浅地层发育与天然气水合物有关的BSR及滑塌体,水合物的分解导致地层滑塌并发生塌陷,在NW 向构造以及底流冲刷共同作用下,最终形成本区形态各异的峡谷及槽谷地貌。

其形成时间推测为第四纪,属幼年期阶段。

【总页数】8页(P19-26)【关键词】峡谷;地貌;成因;陆坡;南海【作者】陈泓君;蔡观强;罗伟东;吴峧岐;黄磊;李丽青【作者单位】国土资源部广州海洋地质调查局【正文语种】中文【中图分类】P736.2【相关文献】1.南海北部陆坡区神狐海域构造特征及对水合物的控制 [J], 苏明;杨睿;吴能友;王宏斌;梁金强;沙志彬;丛晓荣;乔少华2.南海北部陆坡神狐海域富有孔虫沉积层的特征及成因 [J], 李牛;陈多福3.南海北部陆坡神狐海域海底滑坡地球物理响应特征及其与流体活动相关性 [J], 秦轲;孙运宝;赵铁虎;李攀峰;单瑞;梅塞4.南海北部陆坡神狐海域SH-CL38站位的粒度特征及沉积记录 [J], 陈唯;赵彦彦;李三忠;唐智能;杨俊;魏浩天;吴佳庆;朱俊江;刘盛;董涛;张广璐;杨丹丹;孙国静5.南海北部陆坡神狐海域GMGS01区块细粒浊积体的识别特征及意义 [J], 姜衡;苏明;邬黛黛;沙志彬;匡増桂;吴能友;雷新华;刘杰;杨睿;丛晓荣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

南海北部神狐海域天然气水合物分解的测井异常

南海北部神狐海域天然气水合物分解的测井异常王秀娟;吴时国;王吉亮;杨胜雄;王真真【摘要】南海北部神狐海域GMGS-1钻探揭示SH3井天然气水合物位于稳定带上部,厚度约为10m.氯离子异常计算的水合物饱和度最高达26％,高水合物饱和度层出现高电阻率和低纵波速度.为分析该低纵波速度异常,本文基于简化的三相介质理论计算了饱和水纵波速度,在深度195 m附近,测量的纵波速度小于饱和水纵波速度.利用阿尔奇公式,基于原位温度、盐度、密度孔隙度和测量的电阻率,利用交会分析确定了该井的阿尔奇常数为a=1.1和m=2.3.基于该参数,利用阿尔奇方程计算的水合物饱和度占孔隙空间5％～20％,局部地层水合物饱和度达26.8％,在垂向上分布不均匀.由于钻探可能导致水合物发生分解而产生游离气,原位游离气和水合物分解产生的气体都能造成低纵波速度异常.由于地震资料采集在测井之前完成,利用不同速度制作合成地震记录并与地震资料进行对比,能够确定水合物稳定带上部的低速异常形成原因.【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2013(056)008【总页数】9页(P2799-2807)【关键词】天然气水合物;饱和度;分解;纵波速度;神狐海域【作者】王秀娟;吴时国;王吉亮;杨胜雄;王真真【作者单位】中国科学院海洋地质与环境重点实验室,中国科学院海洋研究所,青岛266071;国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室,青岛 266071;中国科学院海洋地质与环境重点实验室,中国科学院海洋研究所,青岛266071;中国科学院海洋地质与环境重点实验室,中国科学院海洋研究所,青岛266071;中国科学院大学,北京100049;广州海洋地质调查局,广州 510075;中国科学院海洋地质与环境重点实验室,中国科学院海洋研究所,青岛266071;中国科学院大学,北京100049【正文语种】中文【中图分类】P7381 引言天然气水合物是一种类似于冰的固态化合物，自然界中水合物主要存在于粗粒砂质沉积物、细粒泥质、火山灰或粉砂沉积物中或海底，美国、加拿大、印度、日本、中国、韩国相继钻探到水合物样品［1－4］.水合物既可以呈均匀状或者球状充填在孔隙空间，也可以沿裂隙主应力方向呈脉状富集在泥质沉积物中［4－6］.但是南海北部神狐海域钻探表明：水合物充填在孔隙空间，在纵向、横向分布不均一［7］.研究表明获得水合物样品的SH2和SH7井含水合物层的纵波速度、电阻率增加，速度增加量与水合物含量呈正比［8－11］.目前有三类模型被用于研究速度与水合物饱和度之间的关系：（1）胶结模型；（2）孔隙充填模型和（3）承载模型.在孔隙充填模型中，水合物在沉积物颗粒边缘成核，向孔隙空间自由生长但是并不使沉积物颗粒间相连结.水合物主要影响孔隙流体体积模量和导电性；在胶结模型中，水合物胶结相邻的沉积物颗粒，即使少量水合物也能使沉积物的体积和剪切模量迅速增加［12］；在承载模型中，水合物与相邻的颗粒相连结，通过成为骨架一部分来增强沉积物颗粒间的机械稳定性.利用速度来定量估算沉积物中水合物饱和度，需要建立孔隙空间的水合物饱和度与速度之间关系的模型.目前使用的有效介质理论（Effective Media Theory）［13］和修改的 Biot－Gassmann理论（MBGL）［14］都基于孔隙充填模型研究速度与水合物的饱和度关系，尽管模型讨论了水合物作为骨架一部分，改变骨架的弹性模量，但是其理论基础是孔隙充填模型.三相Biottype方程（TPBE）假设地层是由沉积物、水合物和孔隙流体三相组成的理想模式，每一种骨架具有各自的体积和剪切模量，通过矩阵元素来计算水合物稳定带内弹性波速度［15－16］.但是Biot理论假设孔隙水不接触沉积物颗粒，因此，TPBE可以用来模拟砂岩中的水合物，不适用于富泥的沉积物［17］.最近实验室研究表明，在水合物饱和度达到孔隙空间25%～40%时，水合物在孔隙中从孔隙充填模式转换成承载模式［18－19］，因此，自然界中孔隙空间生成的水合物利用承载模型更合适［20］.Lee等［17］基于渗流理论［21］把水合物作为一个独立相，引入胶结常数和地层含水合物后相对于骨架硬化程度两个参数，利用TPBE速度来估算水合物的饱和度，该方法适用于富泥的沉积物.由于构造活动及钻井过程都可能造成水合物的分解释放出游离气［22］，游离气和水合物都是电的绝缘体，具有较高电阻率.目前，已经在多个盆地发现水合物分解及其水合物和游离气共存的现象，例如，ODP204航次1245和1247井的测井资料显示在水合物稳定带内的局部地层，P波速度略微低于饱和水速度，而横波速度略微增加，该异常是由于沉积物中水合物和游离气共存造成.1250井附近存在双BSR，双BSR可能由于海底侵蚀、海平面变化、局部地温梯度变化或者气体化学组分差异造成的［23］.钻井过程可能导致井孔附近水合物发生分解，而且水合物分解产生的游离气量与分解的水合物量相当［24］.仅利用测井资料很难判断沉积物中游离气是原位游离气还是水合物分解产生的.利用未固结孔隙介质的纵波速度与游离气的关系，假设游离气在孔隙中均匀分布，能够估算其饱和度［25－26］.但是如果沉积物为水和游离气混合，在孔隙分布不均匀处的压力梯度较大，流体流很强，利用 White［27］模型能更准确计算气体饱和度.本文分析了神狐海域SH3井位的测井资料，发现含水合物层出现低速异常，假设水合物均匀充填在孔隙空间，基于阿尔奇方程计算了SH3井水合物饱和度.利用不同速度制作合成地震记录并与实际地震资料对比，分析了低速异常形成原因.2 STPBE （Simplified Three Phase Biot Equation）速度模型Lee［28］基于简化的TPBE速度模型计算了水合物饱和度，假定沉积物、水合物和孔隙流体形成了三相均匀的介质，且水合物均匀分布在沉积物中.在低频测井和地震频带范围，含水合物层沉积物的体积模量和剪切模量分别为：α为胶结常数［29－30］，φas＝φw＋εφh，φw ＝（1－Sh）φ，φh＝Shφ；Kma，Kw和Kh分别为颗粒、水和水合物的体积模量；Sh为水合物饱和度；μma为颗粒的剪切模量.ε为水合物形成比正常地层压实作用使沉积物骨架发生硬化的降低量，但是不同井位置该参数取值变化不大，趋于常数0.12［17］.胶结常数α取决于有效压力和胶结程度，Mindlin［31］认为体积模量和剪切模量为有效压力的1／3幂，即αi ＝α0（p0／pi）n ≈α0（d0／di）n.n为幂指数，α0 为压力p0 或者深度di时的胶结常数，αi为在任意有效压力pi或深度di时的胶结常数.含水合物层的STPBE速度模型为：ρb为水合物稳定带的体积密度，ρb＝ρS（1－φ）＋ρwφ（1－Sh）＋ρhφSh. STPBE模型中，在SH3井，胶结常数α与深度关系为：假设孔隙空间为水饱和，图1为分别利用STPBE速度模型（黑线）和EMT速度模型（蓝线）、密度孔隙度及矿物组分（表1）［32］计算的饱和水纵波速度与电缆测井获得纵波速度（红线）对比.由图可知，在深度194m和199m之间地层，声波测井速度小于理论计算的饱和水纵波速度，表明沉积层可能含有游离气.表1 骨架组分及物性参数Table 1 Mineral components and elastic moduliand density of minerals矿物组分 K（GPa）G（GPa）ρ（g／cm3）76.832.00 2.71粘土 20.9 6.85 2.58石英 36.0 45.00 2.65长石 76.0 32.00 2.71云母 62.0 41.0 2.6820%粘土＋28%石英＋14%方解石26%云母＋12% 长石［32］方解石45.27 26.0 2.6673 电阻率估算水合物饱和度其中Rw为地层共生水电阻率，a和m 为阿尔奇常数，φ为地层孔隙度，m为水合物胶结指数.阿尔奇常数a和m是经验常数，一般是通过岩石导电性实验来获得.假设沉积层的孔隙空间充满水，则测量的电阻率为水饱和地层的电阻率，利用交会分析也能够获得该常数.共生水电阻率与海水盐度、地温梯度有关，利用Arp′s方程［33］来计算：其中Rw1和Rw2分别为温度T1和T2时在一定盐度下的水的电阻率，温度单位为℃.由于缺乏该井孔隙水电阻率测试资料，我们利用温度18℃时，Rw1为0.24Ωm经验参数［34］.SH3井测量的原位地温梯度为49.33℃／km，盐度为32‰.饱和水电阻率与地层共生水电阻率比值（即R0／Rw）被称为地层因子（FF）.假设不含水合物地层的孔隙空间充满水，可以利用测井测量的电阻率代替饱和水电阻率.阿尔奇方程写成：利用阿尔奇方程计算的饱和水地层的电阻（R0）为：由于浅层井径变化相对较大，地层因子与孔隙度交会图比较发散（圆圈），而深度140～195m层位（红点）测井资料相对比较可靠.图2为地层因子与密度孔隙度交会图，拟合方程为FF ＝1.1／φ2.3，即阿尔奇常数为a＝1.1和m＝2.3.图3 SH3井测井测量的电阻率（黑线）、计算的共生水电阻率（绿线）和基于阿尔奇方程计算的饱和水地层电阻率（蓝线）Fig.3 The measured resistivity （black line），resistivity of connate water （green line）and the calculated baseline resistivity（blue curve）at site SH3图3给出了利用Arp方程、温度和盐度计算的SH 3井孔隙共生水电阻率（绿线）和基于阿尔奇常数计算的地层饱和水电阻率R0（蓝线）与电缆测量的电阻率对比.浅部地层利用该阿尔奇常数计算的背景电阻率与实测电阻率并不吻合，该异常可能是由于计算的阿尔奇常数及孔隙水共生电阻率与实际情况并不吻合.在深度140m以下不含水合物地层，计算的背景电阻率与实测电阻率吻合较好，在深度195～205m之间，测量电阻率明显高于计算的饱和水背景电阻率.假设该电阻率异常是由于沉积物含有水合物引起的，且孔隙空间仅由水合物和水组成，假设水合物呈均匀分布，利用电阻率异常估算水合物饱和度方程为：其中n为饱和度指数，一般趋于2.神狐海域SH3井细粒沉积物为黏土粉砂，我们利用经验值n＝2估算水合物饱和度.图4中蓝线为a＝1.1，m＝2.3，n＝2.0时，利用电阻率计算的水合物饱和度.从计算结果看，在海底以下50～120m，局部地层存在低水合物饱和度异常区，该水合物饱和度可能是由于局部井径的变化导致地层孔隙度变化.在深度190～205m之间，水合物饱和度平均值为10%左右，最高达26.8%.氯离子资料显示在SH3B－14C和15R（深度192～197m）出现低值，利用其异常估算水合物饱和度最高达26%［35］，该区域利用电阻率计算水合物饱和度与氯离子异常计算结果相吻合.压力取芯释放游离气在SH3B－13P（深度190～192m）处，水合物饱和度仅为0.2%，小于利用氯离子和电阻率计算的水合物饱和度.水合物饱和度在垂向上差异比较大，呈明显的不均匀性.图4 SH3利用电阻基于阿尔奇公式（蓝线）和氯离子异常（红点）计算的水合物饱和度Fig.4 Gas hydrate saturation estimated from Archie equation（blue line）and chloride measurements（red dots）4 含水合物层低速异常分析4.1 纵波速度对比SH3钻井资料显示在深度120m以下，井径变化不大，表明测井资料可靠.在深度190～205m出现高电阻率异常，水合物和游离气都是电绝缘体，该异常可能是由于地层含有水合物也可能是含游离气造成的.地层含水合物时出现速度正异常，而含游离气时出现负异常，尽管该层位出现低纵波速度异常，但是该低纵波可能是由于地层含有原位游离气，也可能是由于水合物分解产生的游离气.钻探取芯的氯离子异常分析表明该层存在天然气水合物.为了研究该低速度异常原因，我们利用测井获得的孔隙度、密度资料基于STPBE方法，分别计算了孔隙空间内含水合物或者含游离气时的纵波速度（图5），其中游离气饱和度值等于利用电阻率计算的水合物饱和度，即水合物完全分解.从该图看，假设孔隙空间含水合物时，计算的含水合物层纵波速度（黑线）远大于测量的纵波速度（红线）；而假设孔隙空间含游离气，而饱和度等于利用电阻率计算的水合物饱和度，计算的纵波速度（蓝线）在某些位置小于测井测量的纵波速度，表明计算中给定的游离气饱和度偏高，在这些位置可能是水合物并没有完全分解.图5 假设含有游离气（蓝线）和含有水合物（黑线）的饱和度与电阻率计算的水合物饱和度相等时，计算的纵波速度与测井测量的纵波速度（红线）对比Fig.5 The comparisons of calculated P－wave velocities assuming free gas（blue line）and gas hydrate（black line）saturations similar to gas hydrate saturation estimated from resistivities and the measured P－wave velocity （red line）4.2 游离气饱和度在深度194～199m出现的低纵波速度，与饱和水纵波速度相比，纵波速度的负异常表明地层含有游离气［25，36－37］.Tinivella［25］基于流体充填的孔隙介质中的纵波速度［26］估算了游离气饱和度，该理论假定孔隙均匀分布，考虑孔隙中的黏滞流体与其耦合的固体骨架之间的耗散，且孔隙空间充满水和游离气，游离气在孔隙中可能呈均匀也可能呈块状分布.基于测井获得的纵波速度、密度、孔隙度，就可以计算孔隙空间游离气饱和度.公开发表资料中还没有SH3井位的岩芯矿物组分及百分比，我们利用相邻的SH2井岩芯组分及百分比来计算该井的骨架弹性模量［32，38］.图6给出了该低速异常区游离气呈均匀分布（紫线）、不均匀的块状分布（红线）和孔隙空间内为部分含气（黑线）时计算的饱和度值.对于孔隙介质中部分含气地层，由于流体波与地震体波的耦合，纵波速度存在频散［27］.当纵波在孔隙介质中传播，压力梯度使流体与固体发生相对运动.在均匀骨架和低频条件下，这种压力梯度很小，流体产生的衰减可以忽略.如果沉积物中有被隔离的气体，在气－水接触的非均匀处，该压力梯度就很大.White把介质假设为同心球形，外半径为水饱和，是一个自由参数，与测量的频散有关；内半径为气饱和，与气体饱和度有关，未固结沉积物中内半径一般为厘米尺度.Wang等［39］利用该模型计算了测量的低速异常的游离气饱和度（黑线）.从图中可知，利用White模型计算的游离气饱和度大于其它方法计算的结果.图6 利用孔隙介质中的速度模型［26］，假设游离气呈均匀（紫线）、不均匀的块状（红线）分布和利用White模型［27］计算的游离气饱和度［39］（黑线）及利用电阻率计算的水合物饱和度（蓝线）Fig.6 Saturations estimated from P－wave velocity of porous medium assuming free gas－filled in the pore space with homogeneous（purple line），and patchy（red line）distributions and free gas saturation［39］（black line）calculated by White model［27］and gas hydrate saturation estimated from resistivity（blue line）5 讨论钻井可能导致井孔附近水合物发生分解，如果气体是来自水合物分解，钻井中及钻井后收集的气体量应该与沉积物中分解的水合物量相当，游离气可能暂时与水合物共存在井口附近［24］.尽管世界上已经发现了多处水合物和游离气共存现象，例如，南水合物脊的海底喷口处发现羽状流［40］，Gorman等［41］认为甲烷气体可以沿着断层和裂隙快速通过水合物稳定带.在阿拉斯加的Cirque－2井，由于缺乏形成水合物的孔隙水，在水合物稳定带出现了游离气区.南海神狐海域SH3井水合物稳定带厚度为206m［35］，稳定带内出现低纵波速度异常，电阻率和氯离子异常均表明该地层含有水合物.X－射线成像在SH3－13P岩芯观测到层状分布的水合物层，但是电缆测井测量的P波速度出现低速异常，龚建明等在研究神狐BSR特征时，分析了该井的速度、电阻率和伽马曲线指出该异常区可能含有游离气［42］.我们基于三相介质理论的水合物承载模式，计算的地层饱和水纵波速度比测量的纵波速度大200m／s，该异常可能是：（1）地层含有原位游离气；（2）水合物分解产生的游离气；（3）水合物和原位游离气共存；（4）水合物部分分解产生游离气和水合物共存.从测井资料上，基于不同假设条件可以计算出导致该速度异常的水合物和游离气饱和度，但是很难判断是原位游离气还是水合物分解产生游离气导致的低速异常.地震资料在钻探之前采集，不受钻探的影响.利用不同速度模型，制作合成记录并与地震资料相对比可以判断游离气来源.图7给出了利用不同速度生成的合成地震记录.从该图可以看出，假设在深度100～125m地层的低速区为饱和水地层，而水合物稳定带上部深度194～198m的低速异常区为含水合物层，水合物饱和度值为利用电阻率计算的结果，利用STPBE方法计算的纵波速度产生的合成记录与地震资料相关较好，相关系数达0.8（图7a）.而利用测井测量的纵波速度在低速异常区与地震资料吻合相对较差，合成记录与地震剖面上在速度异常附近振幅变化差异较大（图7b）.因此，SH3井水合物稳定带的低纵波速度异常是由于部分水合物分解造成的游离气和水合物共存产生的.图7 不同速度的合成地震记录对比：（a）由电阻率计算的水合物饱和度基于STPBE计算的纵波速度和（b）测井测量的纵波速度Fig.7 Synthetic seismograms generated using（a）the P－wave velocity calculated with gas hydrate saturations estimated from resistivity using STPBE method and （b）the measured P－wave velocity6 结论利用密度孔隙与地层因子的交会分析确定了SH3井的阿尔奇常数a和m 值分别为1.1和2.3.假设水合物均匀分布在孔隙空间，基于阿尔奇方程利用电阻率估算了水合物饱和度，在深度190～200m水合物饱和度平均值为10%左右，局部地层饱和度达26.8%.在深度194～199m处，电缆测井测量的纵波速度比利用简化的三相Biot方程计算的饱和水地层的背景纵波速度低200m／s，表明该地层含有游离气.不同合成地震记录的相关系数看，在深度194～198m处，假设地层含有水合物时计算的速度产生的合成记录与实际地震资料吻合较好，表明SH3站位测井测量的低速异常是由于钻探导致水合物发生分解而产生的游离气.估算的游离气饱和度与游离气在孔隙空间分布模式和选择的速度模型有关.基于有效介质理论的速度模型，假设孔隙空间中游离气呈均匀分布时，造成该低速异常的游离气饱和度占孔隙空间的2%～3%，局部较高；而假设游离气呈块状分布时，计算的游离气饱和度略高于均匀分布饱和度.考虑孔隙分布的不均匀性，利用White模型计算的游离气饱和度最高.参考文献（References）［1］Collett T S，Knapp C C，Johnson A H，et al.Natural gas hydrate：A review.AAPG memoir 89，2009：146－219.［2］Park K P，Bahk J J，Kwon Y，et al.Korean national program expedition confirm rich gas hydrate deposits in the Ulleung Basin，East Sea.DOE－National Energy Technology Laboratory （NETL）Fire in the Ice Methane Hydrate Newsletter，2008：6－9.［3］Riedel M，Collett T S，Malone M 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天然气水合物研究分析

2019年11月天然气水合物研究分析杨楠（辽河油田海南油气勘探分公司，辽宁盘锦124010）摘要：结合实际，对天然气水合物进行研究，首先阐述天然气水合物开发现状，其次在论述天然气水合物研究方向同时，对该技术在实践过程中的要点进行研究，希望阐述后，可以给相关领域的研究者提供帮助。

关键词：天然气；水合物；研究分析1天然气水合物开发研究进展从世界范围内来分析，主要是开展了8次天然气水合物的试采工作，特别是在2017年5月在我国南海神狐海域内试采达到30.9×104ｍ3的累计产气量和60ｄ的连续开采，创造世界纪录。

但是水合物在开采的过程，需要考虑到内部水合物相变的实际情况，然气水多相渗流会随着气水砂运移和外部环境传热条件没有充分的了解清楚，并且开采环节中由于砂质胶合物分解后会给沉积层力学性能造成较大的影响，而这些问题的存在使得整个开采过程无法达到安全性的要求。

因此，要想达到水合物的安全、高效、经济性的提升，还需要加强该技术的研发，实现技术性的突破。

天然气水合物的研发和应用，总结经过组成结构研发、热力学模型研究、动力学研究等3个环节。

1810年，氯气水合物已经开展了第1次实现人工合成，给水合物的利用开启了先河，进入到20世纪50年代，Stackelberg 和Claussen 首次确定了Ⅰ型和Ⅱ型水合物中的小分子气体与水分子在持续低温的条件之下会逐步的形成笼型的晶体结构，给水合物的开采带来了非常大的优势，从此进入快速研发阶段。

1958年，Waals 和Plat-teeuw 提出以统计热力学为基础所建立的热力学模型，加强了对于水合物方面的研发和利用，了解其具体的赋存条件等。

1965年，前苏联在进行麦索雅哈气田开发的过程中，也是首次在世界范围内公布了自然界中的天然气水合物的储量存在，受到世界工业领域的持续关注，并于1968年进行了首次水合物的试采，开创历史，但是从整体上来说，在试采中存在产量低、管道堵塞等问题，阻碍了水合物的持续开采，所以各个国家开始进行储层内相变规律的研发，也是科学家研究的重点。

南海北部神狐海域W19井天然气水合物储层类型与特征

南海北部神狐海域W19井天然气水合物储层类型与特征石思思;陈星州;马健;孙玉梅;孙超业【摘要】针对南海北部神狐海域天然气水合物储层物性研究不系统,储层评价标准不明确等问题,运用岩心观察、激光粒度测试、扫描电镜和XRD测试等方法,剖析了神狐海域W19井天然气水合物储层的岩性、物性特征,并对其天然气水合物储层进行分类和有效评价.研究结果表明:神狐海域W19井处于能量较低且相对稳定的沉积环境,不同储层类型的水合物赋存状态不同;根据W19井天然气水合物岩性、物性及天然气水合物赋存状态等特征,将神狐海域水合物储层分为有孔虫控制型、石英控制型及黏土控制型.该研究可为海洋天然气水合物储层的勘探提供地质依据及理论指导.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2019(026)003【总页数】6页(P24-29)【关键词】储层评价;岩性特征;粒度特征;W19井;神狐海域【作者】石思思;陈星州;马健;孙玉梅;孙超业【作者单位】北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京 100871;北京大学石油与天然气研究中心,北京 100871;中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦124010;北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京 100871;北京大学石油与天然气研究中心,北京 100871;石家庄铁路职业技术学院,河北石家庄 050047;中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦 124010【正文语种】中文【中图分类】TE122.20 引言天然气水合物(以下简称水合物)是由气体分子和水分子组成的似冰状固态结晶物质，由于其巨大的地质储量和清洁无污染的特点，被视为未来最有前途的替代能源[1]，主要分布在深海海洋沉积物中[2]。

布莱克海岭水合物产出区沉积物粒度由于受到微化石含量的影响整体偏粗[3]；大洋钻探204航次钻遇的绝大多数水合物储存在粗粒沉积地层中[4]；墨西哥湾Alaminos Canyon Block 818站位水合物层孔隙度高达0.30%[5]；麦肯齐三角洲的Mallik L-38井观察到的水合物存在于松散的沙石中[6]。

南海北部神狐海域新近系以来沉积相及水合物成藏模式

ＴｈｅＳｅｄｉｍｅｎｔａｒｙＦａｃｉｅｓａｎｄＧａｓＨｙｄｒａｔｅＡｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｓＳｉｎｃｅＮｅｏｇｅｎｅｏｆＳｈｅｎｈｕＳｅａＡｒｅａ，ＮｏｒｔｈｅｒｎＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａ
ＫＵＡＮＧＺｅｎｇ－ｇｕｉ，ＧＵＯＹｉ－ｑｕｎ
ＧｕａｎｇｚｈｏｕＭ０７５，Ｃｈｉｎａ
品，这标志着神狐海域将成为未来几年水合物勘探的重点区域，因此研究神狐海域特别是水合物赋存的新近系沉积相以及水合物的成藏模式将具有非常重要的现实意义．
１研究区概况
神狐海域天然气水合物存在的响应标志主要分布于南海北部珠江口盆地珠二坳陷，并以其中的白
第３６卷第５期２０１１年９月
地球科学 ——— 中国地质大学学报ＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅ—ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ
ｄｏｉ：１０．３７９９／ｄｑｋｘ．２０１１．０９６
Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．５Ｓｅｐｔ．２０１１
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＧｕａｎｇｚｈｏｕｍａｒｉｎｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｕｒｖｅｙｈａｖｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｎｕｍｂｅｒｏｆｖｏｙａｇｅｓｆｏｒｇａｓｈｙｄｒａｔｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｓｌｏｐｅｏｆｎｏｒｔｈｅｒｎＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａｓｉｎｃｅ２０００ａｎｄｈａｓａｃｑｕｉｒｅｄａｂｕｎｄａｎｃｅｏｆｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｄｅ－ｔａｉｌｅｄｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｏｓｅｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｃｏｇｎｉｚｅｓｓｉｘｔｙｐｉｃａｌｓｅｉｓｍｉｃｆａｃｉｅｓ，ｎａｍｅｌｙｌｅｎｔｉｃｕｌａｒｐｒｏｇｒａｄａｔｉｏｎｆａｃｉｅｓ，ｈｕｍｍｏｃｋｙｐｒｏｇｒａｄａｔｉｏｎｆａｃｉｅｓ，Ｖ－ｓｈａｐｅｄｆｉｌｌｉｎｇｆａｃｉｅｓ，ｓｈｅｅｔｐａｒａｌｌｅｌｆａｃｉｅｓ，ｄｉａｐｉｒ－ｇａｓｃｈｉｍｎｅｙｄｉｓｏｒｄｅｒｆａｃｉｅｓａｎｄｈｕｍｍｏｃｋｙｄｉｓｏｒｄｅｒｆａｃｉｅｓ．Ｔｈｕｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｈｒｅｅｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｆａｃｉｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｄｅｅｐｓｅａｆａｎ，ｓｌｕｍｐａｎｄｃａｎｙｏｎｃｈａｎｎｅｌｆａｃｉｅｓ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｏｔｔｏｍｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｒｅｆｌｅｃｔｏｒ（ＢＳＲ）ｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａａｎｄｔｈｅｓｐａｔｉａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｔｈｅＢＳＲｗｉｔｈｔｈｅｖａｒｉｅｔｙｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｆａｃｉｅｓ，ｔｈｒｅｅｇａｓｈｙｄｒａｔｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓｈａｖｅｂｅｅｎｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｆａｕｌｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈｄｅｅｐｓｅａｆａｎ，ｆａｕｌｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈｃａｎｙｏｎｃｈａｎｎｅｌａｎｄｆａｕｌｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈｃａｎｙｏｎｃｈａｎｎｅｌａｎｄｓｌｕｍｐｆａｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄ：ｎｏｒｔｈｅｒｎＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａ；ｇａｓｈｙｄｒａｔｅ；ｓｅｄｉｍｅｔａｔｉｏｎ；ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ；ｍａｒｉｎｅｇｏｌｏｇｙ．

南海北部无明显BSR地区天然气水合物识别研究

４．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＭａｒｉｎｅＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１００７５，Ｃｈｉｎａ）
ＡｂｓｔｒａｃｔＡｄｉｓｔｉｎｃｔｉｖｅｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｋｎｏｗｎａｓｔｈｅＢｏｔｔｏｍＳｉｍｕｌａｔｉｎｇＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎ（ＢＳＲ）ｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄａｓ
杨睿，吴能友，白杰。，苏正，梁金强，沙志彬
（１＿中国科学院广州能源研究所，中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室，广州５１０６４０；２．中国科学院广州天然气水合物研究中心，广州５１０６４０；３．中国石油集团东方地球物理公司，涿州０７２７５１；４．广州海洋地质调查局，广州５１００７５）
ｉｎＧｅｏｐｈｙｓ．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２０１３，２８（２）：１０３３ — １０４０，ｄｏｉ：１０．６Ｏ３８／ｐｇ２Ｏ１３Ｏ２５７．
南海北部无明显ＢＳＲ地区天然气水合物识别研究
１０．６０３８／ｐｇ２Ｏ１３Ｏ２５７．
ＹＡＮＧＲｕｉ，ＷＵＮｅｎｇ－ｙｏｕ，ＢＡＩＪｉｅ，ｅｔａ１．Ｇａｓｈｙｄｒａｔｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｎｏｎ－ＢＳＲｒｅｇｉｏｎ，ｎｏｒｔｈｅｒｎＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓ

南海神狐海域天然气水合物钻孔自生黄铁矿特征

的百分含量：
２
南海神狐海域天然气水合物钻孔自生黄铁矿特征
参
考
文
献
［］王宏斌，光学，１张杨木壮，等．南海陆坡天然气水合物成藏的构造环境．洋地质与第四纪地质，０３２海２０，３
２００７年，广州海洋地质调查局在南海神狐海域实施了我国海域首次天然气水合物钻探，获取岩心最大深度２０６ｍ，在其中两口钻孔Ｓ２ＨＢ和Ｓ７ＨＢ中发现天然气水合物样品。
本论文主要针对天然气水合物钻探ＳＢ、Ｓ２、Ｓ５Ｈ１ＨＢＨＣ和Ｓ７ＨＢ岩心的自生黄铁矿开展
ｏ
国家自然科学基金（０３８４、４７０４）国土资源部公益性行业科研专项经费项目（０８１１ — ２— ２联合资助。２０１０４００）
南海神狐海域天然气水合物钻孔自生黄铁矿特征
图１神狐海域天然气水合物钻探位置示意图
Ｆｇ１Ｌｃｔｎｏａ — ｙｒｔｒｌｇｏｔｉａＳａｉ．ｏａｉｆｇｓｈｄａｅｄｉｉ，ＳｕｈＣｈｎｅｏｌｎ
２样品处理Βιβλιοθήκη 和分析方法本文采用沉积物碎屑矿物鉴定的方法来分析各岩心的黄铁矿含量。样品自航次调查归
岸后保存在４Ｃ以下的冷冻库里，避免了温度较高情况下岩心中有机质降解形成后期的黄￣铁矿。样品从岩心顶部开始按２ｍ或２ｍ的间隔进行取样，将沉积物岩心分为许多等０ｃ５ｃ份，每等份的干重为７０，然后分别把每份样品置于粒径００３ｍ的筛子中用蒸馏水．０ｇ．６ｍ进行清洗，将粘土等组分冲洗干净，余下碎屑部分（矿物和生物体）用于鉴定黄铁矿的含量。黄铁矿鉴定采用莱卡（ＥＣＬＩＡ）ＭＺ８实体显微镜，该仪器的最大放大倍数为１０２倍。分析过程主要为：在适合的放大倍数下，将每份样品置于实体显微镜视域范围中，仔细挑出碎屑矿物中的黄铁矿个体，然后在分析天平下称出其重量，最后沉积物中黄铁矿含量结果以占分析碎屑的重量百分比表示，可以清晰地显示黄铁矿在预处理后碎屑部分中的

南海东北部陆坡天然气水合物藏特征

南海东北部陆坡天然气水合物藏特征一、本文概述本文旨在深入研究和探讨南海东北部陆坡天然气水合物藏的特征。

天然气水合物，也称为可燃冰，是一种由天然气和水在高压和低温条件下形成的类冰状结晶化合物。

作为一种新型的清洁能源，天然气水合物在全球能源战略中具有重要地位。

南海东北部陆坡地区因其独特的地质条件和环境特征，被认为是天然气水合物的重要潜在储区。

本文首先将对南海东北部陆坡地区的地质背景进行概述，包括地层结构、构造特征以及区域地质演化历史等方面。

在此基础上，本文将重点分析天然气水合物藏的分布特征、储层特性以及成藏机制。

通过对该地区的地球物理勘探资料和地质钻探数据的综合分析，揭示天然气水合物藏的赋存状态、空间分布规律以及成藏主控因素。

本文还将探讨南海东北部陆坡天然气水合物藏的开采技术及其环境影响。

结合国内外相关研究成果和实践经验，评估不同开采方法的适用性和可行性，分析开采过程中可能面临的技术挑战和环境风险，并提出相应的对策和建议。

本文旨在全面系统地研究南海东北部陆坡天然气水合物藏的特征，为天然气水合物的勘探开发提供科学依据和技术支持，推动清洁能源的可持续发展。

二、南海东北部陆坡天然气水合物藏的地质环境南海东北部陆坡，位于我国南海海域的东北部，是一个地质构造复杂且环境独特的区域。

这一地区的水深介于数百米至数千米之间，海底地形复杂多变，包括陆坡、海山、盆地等多种地貌形态。

该区域的海底沉积物主要由粘土、粉砂和砂质组成，其中富含有机物质，为天然气水合物的形成提供了充足的物质基础。

南海东北部陆坡的地质环境对于天然气水合物的形成和分布具有重要影响。

该区域处于欧亚板块与菲律宾海板块的交汇地带，构造活动频繁，地震、断裂等地质现象时有发生。

这些地质活动不仅为天然气水合物的形成提供了必要的压力条件，还通过断裂和裂缝等构造为天然气的运移和聚集提供了通道。

南海东北部陆坡的海水温度、盐度以及压力等水文条件也是影响天然气水合物稳定存在的重要因素。

南海北部天然气水合物钻探区烃类气体成因类型研究

ｌｗｅｈｎ５ｎｖｌｓｃａｇｏｏｒｔａ０ａｄ６ＨＣ１ａｕｅｈｎｅｆｍｒ一２８９％。ｔ一４．％。Ｔｙｉａｏ８２．ｅｅｆａｕｅｒｎｉａｉｆｔｐｃｌｖ
由深部运移而来。
关键词：南海北部；天然气水合物；气体成因类型
中图分类号：Ｐ４．；Ｐ９７４４５文献标志码：Ａ文章编号：１０８２（００００７０００— ５７２１）３— ５６— ５
ＳｕｎＧｅｅｉｐｓｏｙｒｃｒｏｓｓｆｏｈｅＧａｄａｅｔｄｙｏｎｔｃＴｙｅｆＨｄｏａｂｎＧａｅｒｍｔｓＨｙｒｔＤｒｌｎｇＡｒａ，ｔｒｈｒｏｔｉｌｅｉｈｅＮｏｔｅｎＳｕｈＣｈｉａＳａｎｅ
ｇｓｒｎａｌｃｍｐｓｄｏｔａｅｗｔｔｃｔａｅａｄｐｏａｅｈｉｒｔｓｏ１（２３ｒｉｅａｅｅｒｏｏｅｆｈｎｉｒｅｅｎｎｒｐｎ．ＴｅｉｆＣ／Ｃ＋Ｃ）ａｅｈｇｒａｙｍｅｈａｈｒａｏｈ
．
ｔｒｇｎｃｇｓｓｍｉｒｔｄｕｏｔｅｄｅｔｈｅｍｏｅｉａｅｇａｅｐｆｍｈｐｈ．ｒ
原生成，由原地提供或侧向运移而来。沉积物样品酸解烃分析显示多数样品甲烷丰度大于９％，含一定量的乙烷、丙０烷及少量的丁烷，Ｃ／Ｃ，（＋Ｃ）值均小于５。甲烷的碳同位素值为一９８０４．％，呈现典型的热解气特征，显示０２．％～一８２ｅ

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素，水通量参数是为了确定溶解于孔隙水中的甲烷传输速率。该模型用于模拟沉积物中
胡倩婷等，专题十二非传统碳氢化合物… 新型燃料
３ｌ
水合物聚集过程。我们讨论了给定沉积速率和水通量时水合物成藏和分布状况，并将模拟结果与实测数据进行对比。研究表明在无沉积作用、水通量和沉积速率恒定、水通量
麻坑。虽然这两个柱样的采样位置只相距约５０ｍ，但是岩性却迥异。１４ＧＣ柱样中有两个独特的化能合成贝壳层，分别集中于大约为１．０５～１．１１ｍ和１．４８～１．６２ｍ的深度范围内。而在１５ＧＣ柱样中，离散的、未压实的碳酸盐结块散布于１．９６ｍ以下的整个取样柱中。我们收集了孔隙水、碳酸盐结块和贝壳用于研究。孔隙水的６ＣＤＩｃ值变化范围为
海洋地质
２０１３年第１期
水合物矿藏开采的条件如下：（ａ）需要封闭边界；（ｂ）随着时间推移，产水量连续下降，ＲＷＧＣ上升（与传统的气藏相反）；（ｃ）水合物层顶部形成一个游离气带（必须存
在开采的气帽）。因含水合物沉积物的类型和性质的原因，海洋沉积物中水合物的开采可能影响（甚至严重影响）井孔的稳定性，以及在采气的条件下含水合物沉积物的土力学完整性。
递减和沉积速率阶段性变化等多种情况下，模拟结果都与测量值有所不同。意外的是如果假设在沉积物中存在２５％水合物，模拟结果与水合物分布吻合得很好。该结果暗示研
究区早期可能存在大量的天然气水合物，后来由于浅部沉积物的快速沉积，加上气体供应不足而导致水合物含量减少。
诸如冰川运动和沉积物堆积、地壳均衡调整、海底滑坡和侵蚀、底水温度改变，以及海
平面变化等地质过程，对天然气水合物的稳定性都具有重要的影响。新西兰东海岸外
Ｃｈａｔｈａｍ脊的多波束测深资料揭示在５００￣１１００ｍ水深处麻坑构造大量发育。这些麻坑的形成被认为是冰期一间冰期旋回中，由于海平面下降和底水变暖导致天然气水合物发生分解、释放的结果。麻坑之下被解释为似海底反射波（ＢＳＲ）的强振幅反射层，进一步说明其与天然气水合物释放有关。利用现有的多波束数据和 “ ＰｏｌａｒｉｓＩＩ号” 调查船在２０１２
［翻译］倪玉根
［校
对］邱
燕
Ｃｈａｔｈａｍ脊潜在天然气水合物释放结构调查
— —
应用极差分析模拟海底底质
ＪｅｓｓＨＩＬＬＭＡＮ，ＡｎｄｒｅｗＧＯＲＭＡＮ，ＩｎｇｏＰＥＣＨＥＲ
人们对甲烷水合物在气候变化中所扮演的角色了解仍然很浅。冰期一间冰期旋回中，
生强烈甲烷喷溢的时间距今１３．９ｋａ和１５．０ｋａ（Ｃ年）。１５ＧＣ柱样中的块状方解石的６” Ｃ变化范围为一２９．７ ‰ ～一５３．２％０ＰＤＢ（平均＝一４４．４，ｎ＝９），暗示它们是甲烷成因的。深度剖面上明显出现两个６” Ｃ和６０峰值，浅部的峰值对应于现在的ＳＭＴＺ（硫酸盐一
南海北部神狐海域天然气水合物成因模式研究
吴能友，苏正，杨睿，何勇，陈多福
位于南海北部陆坡的神狐海域被认为是天然气水合物勘探开发的有利靶区。然而，该区天然气水合物仅富集于水合物稳定带的底部，且具有高饱和度，其特征有别于以低甲烷通量为主的典型水合物。该区水合物的成藏机制和控制因素目前尚不明确。本论文建立了一个１Ｄ动力学模型用以研究该特定类型水合物的演化规律。该模型用海底沉积速率和水通量作为两个控制参数，考虑沉积压实、水合物成因以及沉积物渗透性变化等因
年获取的多波束数据，应用角度范围分析（ＡＲＡ）方法来模拟麻坑附近的海底底质。该项目使用极差分析结果的最初成果，结合现有的准声波数据和海底沉积物样品和水下照相数据，来查明这些麻坑的结构特征并研究其形成机制。本论文展示了这些研究的初步成
果玉根对］邱燕
一
３３．５ ‰ ～一６２．４ ‰ＰＤＢ，显然表明被氧化的甲烷是ＤＩＣ（溶解无机碳）的主要碳源。目前
的甲烷通量估计为８０ｍｍｏｌｍ－。ａ～。１４ＧＣ柱样中的４个化能合成贝壳的ＨＣ年龄表明，发
［翻［校译］倪玉根对］邱燕
挪威中部大陆边缘Ｎｙｅｇｇａ麻坑区ＯＮ０３麻坑中的甲烷渗漏
陈毅凤，ＲｙｏＭＡＴＳＵＭＯＴＯ，ＨａｆｌｉｄｉＨＡＦＬＩＤＡＳＯＮ
位于挪威中部大陆边缘Ｓｔｏｒｅｇｇａ海底滑坡以北的Ｎｙｅｇｇａ麻坑区有数百个麻坑，ＣＮ０３麻坑是其中的一个。长为３ｍ的重力柱样１４ＧＣ和１５ＧＣ分别于２００７年和２００８年取自ＣＮ０３