海底地震仪在天然气水合物勘探中的应用综述

海底地震仪(OBS)直接布设在海底,在地球动力学研究、油气勘探以及地震学研究等众多领域中应用广泛。随着采集技术的提高,海底地震仪也越来越广泛地应用到水合物的勘探中。文中从OBS数据采集、数据处理以及速度反演三个方面对OBS在水合物勘探中的应用现状进行综述,重点在于综述目前的应用现状和OBS使用的难点。数据采集方面主要综述了在OBS水合物勘探中几种常见的观测系统;OBS数据处理方面主要综述OBS数据预处理和OBS数据镜像成像;OBS速度反演方面主要综述常用的反演方法及其优缺点;最后,在以下几个方面对OBS在水合物勘探中的应用进行了展望:(1)优化观测系统的设计;(2)发展更先进的波场分离算法;(3)基于全波形反演以及基于面波的速度反演。     

南海神狐海域试采区天然气水合物精细速度建模方法

底辟、高角度的断裂、滑塌等构造在南海神狐海域广泛发育,它们为天然气水合物的形成提供了良好的流体运移通道。为了提高试采区内天然气水合物地震数据的成像精度,尤其是断层及断裂结构的成像精度,开展了一套专门针对天然气水合物的精细速度模型构建方法,初始速度模型建立以CVI约束速度反演为基础,通过时间偏移域内剩余速度分析与拾取方法进行初始速度模型优化,采用基于层速度的弯曲射线叠前时间偏移来提高信噪比,在初始速度模型优化的基础之上,以剩余曲率法为基础的层析速度反演来完成深度域层速度的迭代与更新,最后通过叠前深度偏移实现试采区天然气水合物精细地震成像。通过对南海神狐海域试采区的实际应用结果表明：BSR的连续性更好;波组特征更加明显,同相轴连续性增强,利于解释人员进行层序划分;复杂构造成像清晰,有明显的强反射特征,底辟构造成像清晰;浅层小断层更加清楚,层间反射清晰,大断面归位合理,细节更清楚;能为新的成藏模式及现场钻井风险提示提供必要的数据依据。     

波阻抗反演在琼东南海域水合物检测中的应用

为了更好地研究天然气水合物的展布形态和赋存情况,对琼东南海域天然气水合物勘探区的地震资料进行波阻抗反演。首先利用基于精细速度分析的高分辨率层速度反演方法来建立低频阻抗模型,然后采用了基于波动方程Born近似的直接反演和基于模型优化的间接反演两种方法进行反演研究。结果表明,研究区数据体波阻抗高低分异明显,地质现象比较清楚,能够比较准确地反映地下水合物矿体的展布情况,且可靠性较高,可用于后续的水合物储层分析及综合研究。本文在无井约束的条件下,采用波阻抗反演技术开展适用于天然气水合物的识别研究,对未来的水合物勘探具有重要的现实意义。     

AVO反演在琼东南海域天然气水合物识别中的应用

为了更好地研究天然气水合物展布形态和赋存情况,利用AVO反演技术对琼东南海域天然气水合物进行了识别。首先通过对不同地层模型下天然气水合物和游离气的AVO属性特征进行了正演模拟分析,获得了天然气水合物AVO属性的响应特征。研究表明,天然气水合物饱和度不同时,其BSR处AVO属性特征也不同。当天然气水合物饱和度较高时,BSR处的AVO属性特征为：截距为负值,梯度为正值,截距×梯度为负值,流体因子为负值;当饱和度较低时,受游离气的影响,其BSR的AVO属性特征为：截距为负值,梯度为负值,截距×梯度为正值,流体因子为负值且幅值较大。鉴此,根据正演分析结果,重点对琼东南海域地震资料进行了天然气水合物AVO属性异常分析,判识确定该区具有高饱和度水合物的AVO属性特征,其天然气水合物勘探潜力大。     

地转经验模态方法在深海声层析中的应用

为获取墨西哥湾区域海水的温度、盐度和比容异常数据,采用地转经验模态GEM方法,通过将墨西哥湾区域的所有历史实测温盐深数据整合在一起,建立一个散点的拉格朗日矩阵,将已有的温盐深数据投影到此二维空间上,从而建立一个传播时间与温度、盐度和比容异常的经验关系。进而结合IES实测的传播时间便可最终反演得到温度、盐度和比容异常,得到流速剖面。最后根据构建的墨西哥湾区域的地转经验模态,便可推知墨西哥湾区域的海水传播时延随着温度、盐度和比容异常的变化关系,为更好地研究该海域深海温盐流场提供了有效根据。     

横波勘探在海洋天然气水合物调查中的应用

在地震勘探领域,利用纵波(P-w)、横波(S-w)、转换横波(PS-w)进行联合多波勘探已成为近年来的热点。文中主要介绍了将陆上三分量横波勘探方法引入深海天然气水合物勘探工作中所取得的成果。首先介绍横波勘探在陆上地震中的成熟技术和勘探优势,并结合我国南海海域天然气水合物的地球物理特征和成矿特点,给出了技术应用的可能性,提出了一系列技术方案。最后介绍了广州海洋地质调查局在2000年以来进行三分量海底横波勘探天然气水合物方法的研究进展,并提出了一些设想和建议。     

多分量地震技术在挪威中部边缘气体水合物调查的应用

作为数量巨大的碳来源,天然气水合物可能是未来潜在的能源储备,也可能与全球的气候变化相关联,基于这一事实,在过去二十年中,天然气水合物方面的重要性持续上升是有目共睹的。此外,天然气水合物的分解以及并发的游离气释放造成潜在的海底坡身不稳。多分量地震技术能够拓宽对天然气水合物储层的认识。在海洋条件下,当下行传播的纵波（P波）在一个沉积界面反射时,可以转化而产生横波（S波）。利用水平和垂直的地震检波器可以在海底处记录到上行的S波。除P波数据外,S波数据非常有用,这是由于S波几乎不受多孔岩石中孔隙充填的影响并且速度较P波速度慢。这一性质清楚表明一个明显的优势,因为（1）利用S波可以提高地震分辨率;（2）含气或质量差的P波反射目标体可以较好成像;（3）孑L隙流体与岩性可以辨别;（4）增强估算气体水合物浓度的能力。在挪威中部边缘,多分量地震数据可使我们选择一个含水合物沉积物的可靠岩石物理模型。多分量地震数据能将气体或气体水合物对地震速度的影响与岩性对地震速度的影响进一步区分开。改进后的声成像结果使我们能清楚了解含水合物沉积层的下方区带,由于气体的存在,这一区带在P波数据上反射模糊。挪威中部边缘的天然气水合物研究很大程度上得益于对多分量数据的利用,部分数据由奥斯陆石油地质服务公司向特罗姆瑟大学地质系提供。     

“海马”号ROV在天然气水合物勘查中的应用

天然气水合物作为未来的战略性新型能源矿产,在我国南海成功实现了试开采,对推动新的清洁能源生产具有重要而深远的影响。文中介绍了由我国自主研制的首套大深度作业型ROV系统("海马"号)的组成和结构特点,详细阐述了充分利用"海马"号ROV的灵活、全面、立体的作业性能,有针对性的配置了三视角高清摄像、机械手专用工具、海水温度、甲烷含量测量、声呐、定位信标等设备工具,进行了搜索、详查、观测、触探、取样、实验等水合物勘查作业,发现了海底"冷泉"活动以及与天然气水合物赋存相关的微地貌特征等,"海马"号的应用极大地推进了我国天然气水合物的研究和开发进展,未来将在天然气水合物勘查和科学研究中发挥重要作用。     

高分辨率多道地震勘探技术在南海天然气水合物调查中的应用

天然气水合物资源作为人类未来可以利用的一种清洁能源越来越受到各界的关注。根据天然气水合物矿藏的分布特点,提出用高分辨率多道地震勘探的技术方法对天然气水合物资源进行探查的可行性,并以南海某陆坡天然气水合物资源勘察为例,详细论述了应用该方法的具体步骤和参数选择的重要性。通过分析获得的地震剖面评判该方法在天然气水合物勘探领域的应用前景和实际价值。     

不等时距的灰色模型GM（1，1）──建模方法及其在黄河河道长度预测中的应用

提出不等时距的灰色模型ＧＭ（１，１）的建模方法，依据１９７６～１９８９年的现行黄河河道长度数据，假设在现行清水沟流路不变的前提下，利用该模型对２０００年前的黄河河道长度进行预测。