海域天然气水合物地球物理勘探进展

进入21世纪后,海域天然气水合物地球物理勘探取得了较大的进步。主要表现为,在勘探技术上已由单一的地震勘探发展到以地震勘探为主,重力、磁力勘探综合应用的格局;在地震勘探方法上,已由常规的单道、多道地震发展到多频地震、高分辨率二维、三维地震和海底多分量地震;在地震资料的处理上,已由常规处理发展到突出BSR特征的“三高”和叠前时间偏移处理;在天然气水合物的地震识别上,已由速度、振幅结构研究发展到多属性判别、多弹性参数和多物性参数反演。这些新技术、新方法的应用,加快了海域天然气水合物调查进度,提高了天然气水合物地球物理识别的可靠性。     

小道距高分辨率多道地震对天然气水合物勘查的适用性

在海底以下100~1 100m的沉积层的地质勘探中,小道距高分辨率多道地震勘探可以获得高信噪比、高分辨率的地震资料。选取合适的地震采集参数,小道距高分辨率多道地震采集技术同样适用于天然气水合物勘查,针对水合物勘探选取合适的地震采集和地震处理参数,可以提高浅部地层分辨率和水合物识别精度。海上地震采集参数设置是非常重要的,尤其是高的采样率为后续地震数据处理,提高剖面分辨率提供了可能。     

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。     

地震属性在海洋天然气水合物识别中的应用

海洋拖缆主动源多道地震技术是应用于海洋天然气水合物资源调查的主要技术方法。不同于常规油气藏勘探,海底天然气水合物成藏机制复杂多样,海底似反射(Bottom Simulating Reflector,BSR)特征与水合物赋存并非完全对应。为提高海洋天然气水合物矿体识别的可靠性,地震属性技术在水合物资源调查中发挥着越来越重要的作用。本文对我国南海北部海域天然气水合物调查中的关键属性进行了对比、分析及筛选试验研究。试验针对海洋高分辨多道三维地震数据,采用三维地震层速度控制综合处理技术完成了BSR区域的成像,提取了与BSR相关的多种地震属性,并对BSR地震属性体的内部特性进行了分析,实现了BSR特征水合物矿体的识别,并提取了BSR上方和下部结合层带的地震属性。研究结果表明,在水合物赋存地层极其复杂的条件下,地震属性分析技术在海洋复杂浅地层水合物识别方面具有可行性和技术优势。     

海洋天然气水合物及相关浅层气藏的地球物理勘探技术应用进展——以黑海地区德国研究航次为例

本文根据作者在德国留学期间参与的航次、科研以及文献资料,介绍了迄今为止国际同行,尤其是德国的科研工作者在黑海地区勘探天然气及天然气水合物所采用的地球物理勘探方法,包括高分辨率多道地震勘探方法、浅地层剖面方法、旁扫声呐方法、多波束测深方法以及卫星成像海面调查方法,这些常用及最新的方法技术已经获得了很好的效果。借此,可以为中国的天然气水合物的勘探工作以及勘探方法提供一定的思路。     

海底天然气水合物的地震资料处理与分析

介绍了利用多道反射地震资料，采用反射振幅随炮检距变化AVO（Ampltude versus Offset)技术和其他地震正、反演方法，通过研究地震剖面上的拟海底反射层（BSR）分布、地震弹性参数特征，来探讨BSR上、下方含天然气水合物沉积层和含游离气沉积层的内部结构和某些主要物理性质，如沉积物的空隙率、天然气水合物的饱和度等，由此来评估海底天然气水合物的资源前景并研究其成矿机制。     

天然气水合物存在的流体特征——以印度西部大陆边缘为例

印度西部大陆边缘的多道地震反射资料揭示了流体排驱是否与天然气水合物相关。在地震剖面上没有典型的似海底反射存在，为了在确定天然气水合物的存在，我们在印度西部大陆边缘的一个小水道找到其它地震反射证据。我们研究了通过海底的排气通道、麻坑、海底滑坡以及反映流体运移通道的断层、清楚的含气沉积、弱振幅、底辟和泥火山等，地震剖面上所有这些流体逸散特征预示着在天然气水合物稳定域内天然气水合物的可能存在。     

海洋磁力梯度测量技术在水合物勘探中的应用

在天然气水合物勘探中,海底的泥底辟和泥火山构造是重要的研究对象。在高分辨率地震剖面解释中,直接识别泥底辟构造存在一定困难,主要表现为泥底辟构造和火成岩侵入体在形态上十分相似,容易造成解释的多解性。本文就目前天然气水合物调查中存在的这些特殊技术问题,通过对海上高精度磁力测量技术方法研究,在南海北部东沙海域的海上试验,试验结果的系统研究分析以及磁测和地震剖面两种手段的综合解释,成功地尝试了用高精度海洋磁测成果中的磁力总场和梯度变化特征来识别水合物勘探中高分辨率地震剖面上的泥底辟构造真伪的技术方法。     

空间数据挖掘在海域天然气水合物资源评价中的应用

海域天然气水合物早期勘探阶段多使用地震调查方法,利用BSR和速度异常等指标圈定水合物矿体进行资源评价、优选预测勘探目标。阐明了空间数据挖掘技术在天然气水合物早期勘探评价阶段的应用,并通过珠江口盆地东部海域多道地震速度分析中所获速度异常信息,应用核密度估计方法,定量地划分了2个天然气水合物有利分布区(面积分别为18km2和70km2),进而为后期天然气水合物试采生产提供了重要依据及基础数据。     

海洋磁力梯度测量技术在水合物勘探中的应用

在天然气水合物勘探中,海底的泥底辟和泥火山构造是重要的研究对象。在高分辨率地震剖面解释中,直接识别泥底辟构造存在一定困难,主要因为泥底辟构造和火成岩侵入体在形态上十分相似,容易造成解释的多解性。本文就目前天然气水合物调查中存在的这些特殊技术问题。通过对海上高精度磁力测量技术方法研究、广州海洋地质调查局“海洋四号”船在南海北部东沙海域的海上试验、对试验结果的系统研究分析以及磁测和地震剖面两种手段的综合解释,成功地尝试了用高精度海洋磁测成果中的磁力总场和梯度变化特征来识别水合物勘探中高分辨率地震剖面上的泥底辟构造真伪的技术方法。     

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。     

海洋天然气水合物的地球物理勘探技术

天然气水合物将成为21世纪的替代能源，地球物理方法是勘探天然气水合物的重要手段。本文比较全面地分析和总结了天然气水合物的各种地球物理识别技术以及地震资料的特殊处理和分析方法，详细地介绍了水平地震剖面、垂直地震剖面、测井以及旁侧声纳剖面上天然气水合物的表现和识别方法。特别地，针对海洋地震资料的特点以及天然气水合物在地震剖面上的识别标志BSR、振幅空白带等特征，文章引入了真振幅处理、子波处理以及多项式拟合等处理方法来提高天然气水合物识别标志在地震剖面上的显示效果。最后，为了全面了解海底天然气水合物的分布 以及微细结构，文章介绍了AVO分析、全波形反演速率分析、叠加速度分析和走时反演等正、反演技术。     

西沙海域天然气水合物地震资料高密度双谱速度分析技术探讨

基于南海西沙海域天然气水合物二维高分辨率多道地震数据资料,使用Geovation地震资料处理系统的高密度双谱速度分析方法进行处理。在叠前时间偏移处理后的道集基础上,进行高密度双谱非双曲线型NMO自动拾取,最终获得解决各向异性问题后的叠前时间偏移剖面。分析结果表明,高密度双谱速度分析技术实现了速度逐道逐点的自动拾取,提高了时间方向的分辨能力、空间方向的分析密度,可以充分挖掘水合物地震数据的潜力。高密度双谱速度分析方法在提高处理质量的同时,可以帮助判定水合物的富集层位,研究似海底反射层附近的详细速度结构,为西沙海域水合物地震资料综合解释提供依据。     

新一代卫星遥感技术在国际海底天然气水合物勘查中的应用

利用新一代卫星遥感数据所提供的天然气水合物的特殊标志信息：海表温度热异常、海表大气层甲烷成分异常和特殊的构造环境等，在综合分析水合物已知区的地质、地球物理、地球化学与卫星遥感之间的耦合关系基础上，通过对综合分析模型的认真分析和各种方法的相互验证，可以初步建立一套识别国际海底天然气水合物的标准，以指导国际海底天然气水合物的勘探。     

我国近海可燃冰调研方兴未艾

我国对天然气水合物的地质研究与调查，起始于上世纪90年代后半期。1996～1998年属前期研究阶段，1999～2001年为预调查阶段，2002年以来为专项调查、钻探阶段，主要在南海北部海域开展工作，采用高分辨率多道地震、多波束、浅层剖面、单道地震、地质地化取样（站位）、海底摄像、热流测量以及站位钻探等手段。     

印度西部大陆边缘天然气水合物和游离气的可能模型

我们通过印度西部大陆边缘(WCMI)的多道地震反射资料解释，以建立天然气水合物形成的可能模型。地震剖面上双程走时(TWT)为2950ms的反射界面被解释为甲烷水合物层底界，即似海底反射(BSR)，它出现于海底以下500ms处。相似成因的KSRs在世界范围内广泛存在，不管其下有否游离气，它们通常是含天然气水合物的碎屑沉积物的底界。本文建立了一个天然气水合物/游离气模型，运用不用物性以合成地震记录，并与多道地震反射资料上所观察到的BSR振幅和不同震源一检波器偏移距的波形进行对比。初步结果为研究水合物分布和形成的预测模型提供了重要证据。不同偏移距的振幅恢复也为水合物特性的响应研究提供了依据。     

采用射线追踪法的天然气水合物海底地震观测系统设计

射线追踪法是以建立的地下地质模型为基础,研究不同的激发点发出的射线经地下地质界面反射后可以被接收到的信息,从而了解不同的观测系统对于特定地质条件地震资料采集的效果,对于海上地震采集相关参数的确定十分关键.在天然气水合物地震勘探中,丰富的多波勘探信息对于查清水合物内部速度结构、提高地层的分辨率具有重要意义.本文在分析国外天然气水合物海底地震仪(OBS,ocean bottom seismometer)勘探的应用成果基础上,采用射线追踪法理论计算和海上实验,实现了针对天然气水合物的海底地震观测系统设计,试验获得了转换横波记录,取得了良好的应用效果.     

天然气水合物的地球化学识别标志及探测技术

介绍了天然气水合物地球化学识别标志及相关的分析测试技术,包括海底沉积物空隙水中阴离子和同位素地球化学异常、标型矿物、海底底层水中CH4异常等。应用地球化学、地球物理、地质方法对天然气水合物进行综合研究,可提高天然气水合物勘探的精确度。     

南海北部陆坡东沙海域海底丘状体气体与水合物分布

海底丘状体在天然气水合物发育区是一种常见的微地貌,对丘状体的研究有助于理解海底流体渗漏模式以及水合物的赋存规律。本文研究南海北部陆坡东沙海域天然气水合物发育区海底丘状体的特征及其与水合物的关系。研究所用的数据包括准三维多道地震数据、多波束数据以及浅地层剖面数据。在多波束海底地形图上,丘状体表现为局部的正地形,直径大约为300 m,高出周围海底约50 m。浅地层剖面上存在明显的声空白以及同相轴下拉现象,指示了海底丘状体气体的分布以及流体运移的路径。丘状体周围明显的BSR表明局部区域可能发育有水合物,水合物钻探结果也证实了这一推测。三维多道地震剖面上,丘状体正下方存在空白反射区域,这与泥火山的地震反射特征类似。但空白反射区域内存在强振幅能量,而且丘状体正下方存在连续的反射层,这表明该丘状体并非泥火山成因。综合钻探结果以及三维地震成像结果,认为水合物形成过程引起的沉积物膨胀以及海底碳酸盐岩的沉淀是形成该丘状体的主要原因。     

东海天然气水合物勘查技术研发项目近况简介

<正>"东海天然气水合物勘查技术研发"是中国地质调查局海域天然气水合物资源勘查工程所属子项目之一,由中国地质调查局青岛海洋地质研究所承担,其主要研究内容包括:天然气水合物现场检测移动实验室建设、3 000m级声学深拖系统、海洋CSEM系统、海底环境原位监测系统、高分辨率小三维多道地震探测系统以及资源评价等技术的研发与集成。自2011年实施以来,项目组联合中国科学院声学研究所、中国海洋大学、杭州电子科技大学等单位,经过几年的协作努力,目前各