南海北部陸坡天然氣水合物儲層特征研究

【摘要】：本文對南海北部天然氣水合物的成礦條件進行了研究,結(jié)果表明水合物存在于濱海-淺海-半深海-深海的沉積環(huán)境中,其中等深流、三角洲、濁積扇、滑塌沉積、底辟等沉積體系有利于水合物形成,尤其是沉積速率高、構(gòu)造復(fù)雜、流體活躍、含砂率適中(35%～50%)、細粉沙粘土或細粒沉積物中,更有利于水合物成藏。南海北部的臺西南盆地、東沙群島海域、西沙海槽、瓊東南盆地是天然氣水合物遠景區(qū),其中臺西南盆地為最有利區(qū)。 含水合物沉積層具有高P-波速度、高彈性阻抗、高P-阻抗、高S-阻抗、高λρ、略微低泊松比,而含游離氣沉積層具有低P-波速度、低彈性阻抗、低P-阻抗、正常的S-阻抗、低λρ和低泊松比等。研究沉積層彈性性質(zhì),對水合物研究具有重要意義。從測井和地球化學(xué)研究看,含水合物沉積層具有高電阻率異常、低氯離子濃度異常、高氧同位素異常等。針對南海北部臺西南盆地和東沙海域的三條測線進行了約束稀疏脈沖反演,從聲波阻抗剖面看,臺西南盆地較東沙海域更利于形成水合物。臺西南盆地地區(qū)構(gòu)造復(fù)雜、斷層發(fā)育、存在底辟構(gòu)造,為深層流體(水和氣體)和熱聚集提供良好的通道;而從東沙群島西部的珠江口盆地的沉積環(huán)境相對比較穩(wěn)定,位于隆起和坳陷分界處規(guī)模較大的活動斷層相對比較少,缺乏氣體運移通道。 分別基于迭代正演模擬反演法和阿奇方程從聲波阻抗估算無井和有井地區(qū)飽和度,該方法給出了從地震反演的聲波阻抗估算天然氣水合物和游離氣飽和度。從南海北部水合物和游離氣飽和度估算結(jié)果看,臺西南盆地水合物飽和度呈片狀和塊狀分布,橫向分布不連續(xù),水合物飽和度占孔隙空間的10-30%,最高值達50%;深部含有少量游離氣,呈不連續(xù)的層狀分布,飽和度占孔隙空間的2-3%,局部層位飽和度比較高,達到6-7%且BSR比較清晰。東沙群島BSR相對較弱;水合物呈層狀分布,橫向變化不大,飽和度占孔隙空間的10-20%,局部較高。 【關(guān)鍵詞】：天然氣水合物和游離氣 飽和度 聲波阻抗 成礦條件 南海
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：P744.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 參數(shù)說明5-10
• 第一章 引言10-18
• 1.1 選題意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 實驗室研究12
• 1.2.2 BSR 和飽和度12-14
• 1.2.3 南海水合物研究14-15
• 1.2.4 東海陸坡水合物研究15-16
• 1.3 研究內(nèi)容16-17
• 1.4 發(fā)表文章17-18
• 第二章 天然氣水合物成礦地質(zhì)條件研究18-31
• 2.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景18-21
• 2.1.1 構(gòu)造背景18-19
• 2.1.2 構(gòu)造格局和沉積史19-21
• 2.2 天然氣水合物地質(zhì)條件研究21-26
• 2.2.1 構(gòu)造條件21-24
• 2.2.2 沉積條件24-25
• 2.2.3 氣源條件25-26
• 2.3 南海北部水合物成礦遠景區(qū)研究26-31
• 2.3.1 臺西南遠景區(qū)26-27
• 2.3.2 東沙遠景區(qū)27-30
• 2.3.3 西沙海槽遠景區(qū)30-31
• 第三章 天然氣水合物屬性研究31-50
• 3.1 巖石物理模型31-36
• 3.1.1 不含天然氣水合物沉積層特性32-34
• 3.1.2 天然氣水合物沉積層特性34-36
• 3.2 不同模型速度和泊松比研究36-41
• 3.2.1 孔隙介質(zhì)中速度模型36-38
• 3.2.2 沉積層的礦物組分及物性參數(shù)的計算38-41
• 3.3 AVA 特征41-45
• 3.3.1 線性Zoeppritz 方程42
• 3.3.2 不同水合物模型的AVA 曲線42-45
• 3.4 不同速度模型衰減研究45-50
• 3.4.1 衰減模型46
• 3.4.2 模型分析46-50
• 第四章 含天然氣水合物沉積層反演研究50-77
• 4.1 高精度反演方法研究50-56
• 4.1.1 反演的內(nèi)涵50-51
• 4.1.2 反演的分類51-56
• 4.2 彈性反演研究56-58
• 4.2.1 彈性阻抗56-58
• 4.2.2 彈性阻抗反演58
• 4.3 聲波阻抗反演研究58-66
• 4.3.1 反演處理流程60
• 4.3.2 約束稀疏脈沖反演60-66
• 4.4 基于遺傳算法的混合反演研究66-77
• 4.4.1 AVO 反演67-68
• 4.4.2 遺傳算法68-70
• 4.4.3 混合反演70-72
• 4.4.4 實例分析72-74
• 4.4.5 討論與小結(jié)74-77
• 第五章 天然氣水合物飽和度估算方法研究77-105
• 5.1 前言77-78
• 5.2 基于熱彈性理論縱波速度的飽和度估算78-86
• 5.2.1 理論與方法79-81
• 5.2.2 布萊克海臺實例81-86
• 5.3 基于測井資料的南海北部陸坡飽和度估算86-93
• 5.3.1 南海北部地質(zhì)背景86
• 5.3.2 測井資料分析86-89
• 5.3.3 基于聲波速度的水合物飽和度估算89-93
• 5.4 基于地震資料的水合物飽和度估算93-98
• 5.4.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造93-94
• 5.4.2 聲波阻抗與BSR94-96
• 5.4.3 小結(jié)與討論96-98
• 5.5 無井地區(qū)的水合物飽和度估算98-102
• 5.5.1 地質(zhì)特征99
• 5.5.2 飽和度估算99-100
• 5.5.3 BSR 實質(zhì)及方法局限性100-102
• 5.6 地球化學(xué)方法飽和度估算102-105
• 5.6.1 巖芯孔隙水氯離子濃度法102
• 5.6.2 氫氧同位素法102-105
• 第六章 結(jié)論及展望105-108
• 6.1 結(jié)論105-106
• 6.2 下一步工作106-108
• 參考文獻108-118
• 致謝118-120
• 附錄1120-122
• 附錄2122-123
• 個人簡歷123

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