海洋油气地球化学探测的理论基础——海底烃类渗漏

海底烃类渗漏是海洋油气地球化学探测的理论基础。在海洋环境,烃类渗漏可形成各种地表显示,包括与烃类组分有关的直接显示以及与烃类运移动力过程和次生效应有关的间接指示。海底烃类渗漏具有不同的活动性和类型,活动性分为活跃渗漏和惰性渗漏,渗漏类型有宏渗漏和微渗漏。海底烃类渗漏的地表显示是海洋油气地球化学探测工作部署的基础。海底渗漏烃的含量和组成特征能够指示烃类来源和深部油气属性,进而为海洋油气资源勘探和评价提供地球化学依据。     

南海东北陆坡海底微地貌特征及其天然气渗漏模式

海底天然气渗漏是海洋环境中广泛分布的自然现象,在世界各大洋中都有发现。海底渗漏可以极大地改变海底地貌特征,形成多种与之相关的微地貌类型。海底渗漏和天然气水合物的赋存具有密切的关系,海底渗漏区常伴有埋藏浅、饱和度高的天然气水合物。对南海东北部陆坡海域浅地层剖面、多波束测深和地震反射剖面等资料进行综合研究,识别出海底麻坑、海底丘状体、大型海底圆丘、泥火山等与海底天然气渗漏有关的微地貌类型,且麻坑、海底丘状体／大型海底圆丘、泥火山微地貌分别代表了浅覆盖层快速天然气渗漏、浅覆盖层中等速度天然气渗漏和厚覆盖层快速天然气渗漏3种天然气渗漏模式。以海底丘状体微地貌及声空白反射特征的浅层天然气聚集带,成为块状水合物最理想的发育场所,这可能成为南海北部陆坡勘察块状水合物的重要识别标志。     

南海东北部陆坡海底微地貌特征及其天然气渗透模式

海底天然气渗漏是海洋环境中广泛分布的自然现象,在世界各大洋中都有发现。海底渗漏可以极大地改变海底地貌特征,形成多种与之相关的微地貌类型。海底渗漏和天然气水合物的赋存具有密切的关系,海底渗漏区常伴有埋藏浅、饱和度高的天然气水合物。对南海东北部陆坡海域浅地层剖面、多波束测探和地震反射剖面等资料进行综合研究,识别出海底麻坑、海底丘状体、大型海底圆丘、泥火山等与海底天然气渗漏有关的微地貌类型,且麻坑、海底丘状体/大型海底圆丘、泥火山微地貌分别代表了浅覆盖层快速天然气渗漏、浅覆盖层中等速度天然气渗漏和厚覆盖层快速天然气渗漏3种天然气渗漏模式。具有海底丘状体微地貌及声空白反射特征的浅层天然气聚集带,成为块状水合物最理想的发育场所,这可能称为南海北部陆坡勘察块状水合物的重要识别标志。     

海洋油气目标地球化学探测及其在南黄海海域的应用

海洋油气的目标地球化学探测是直接为局部构造排序和钻探井位优选而采取的一种综合性的油气勘探技术。首先是进行目标区海底油气渗漏的地球物理识别，具体包括：利用合成孔径雷达对海水表面油膜的识别，利用侧扫声纳、多波速和浅地层剖面测量对海底表面特征的识别，以及利用二维、三维地震对海底深层特征的识别等；然后是开展目标区油气地球化学探测，包括取样站位布设，样品采集和处理，地球化学指标分析测试，地球化学异常提取和综合评价等。通过对南黄海目标区侧扫声纳、浅地层剖面，以及二维地震资料的综合分析，确定了可能油气渗漏区，开展了油气地球化学探测，识别出了单指标异常和多指标综合异常，划分了4个地球化学区。地球化学区与目标区内的局部构造和断裂构造关系密切。综合评价结果表明，4个地球化学区含油气性优劣的排序是Ⅰ区〉Ⅲ区〉Ⅱ区〉Ⅳ区。据此建议钻探井位布设在Ⅰ区即ZC7-1构造或Ⅲ区即ZC133构造上。     

海底烃类渗漏的地球化学识别

利用海底烃类嗅测仪可以检测到因海底烃类渗漏而在海水中存在的烃类地球化学异常。烃类嗅测仪可检测到的指标主要是甲烷,也包括重烃类气体和芳烃类。利用烃类嗅测仪可以有效地识别海底宏渗漏的存在。海底沉积物的地球化学异常可以指示海底烃类渗漏的存在。通过沉积物柱状取样,地球化学分析和异常解释,渗漏烃来源分析,以及对热成因烃类源区有机质类型、沉积环境、热成熟度、时代以及油气属性等信息的提取,为海域油气资源勘探和评价提供地球化学依据。     

南黄海盆地崂山隆起中南部海域油气目标地球化学探测:海底油气渗漏与双环状地球化学异常

通过对南黄海盆地崂山隆起中南部163站位油气地球化学样品采集、烃类气体和芳烃类指标的分析测试,以及地球化学异常提取,揭示了烃类地球化学指标的异常分布特征,分析了海底油气渗漏和表面地球化学异常的关系,建立了油气地球化学异常模式。吸附甲烷、吸附重烃气体、顶空甲烷、顶空重烃气体、芳烃及其衍生物总量(260 nm)和稠环芳烃总量(320 nm)的地球化学异常均围绕高石3构造呈环状分布,并且烃类气体指标异常较芳烃类指标异常更靠近这一圈闭构造的外侧。地球化学异常的平面分布和沿主要地震剖面的垂向分布特征显示烃类地球化学异常的形成可能与高石3构造及深部油气藏的分布和垂向渗漏有关,并据此建立了围绕高石3构造的双环状地球化学异常模式。内环主要芳烃类指标异常,可能由高石3构造上部残留油藏渗漏形成,外环主要为烃类气体异常,可能由高石3构造深部原生气藏渗漏形成。表面地球化学异常与高石3构造边缘断裂构造的关系显示,无论是内环异常,还是外环异常均与高石3构造边缘断裂构造在空间上密切相关,预示着这些断裂构造可能是深部油气垂向渗漏运移的主要路径,同时也意味着高石3构造是崂山隆起中—古生界海洋油气钻探的首选构造。     

海底沉积物烃类气体地球化学异常识别与成因解释

烃类气体是海底渗漏烃的重要组分之一。它们在海底沉积物中主要以游离态和束缚态形式存在。测量海底沉积物烃类气体组成的方法有顶空气法、酸解烃法和热释烃法等。顶空气测量的是在海底沉积物中以游离态存在的烃类气体,酸解烃测定的是吸附在颗粒表面或存在内部包裹体中的束缚烃类气体,热释烃测定的是海底沉积物中被硅铝酸盐所吸附的束缚烃类气体。海底沉积物地球化学异常识别方法包括图解法和计算法等多种方法。海底沉积物地球化学异常成因主要包括有生物成因、热成因和混合成因等。利用烃类气体含量、组合及比值,结合同位素组成特征可以解释地球化学异常成因。     

南海北部陆坡某海域浅层气的声学特征及其对水合物勘探的指示意义

海底天然气渗漏是海洋环境中广泛分布的自然现象,在世界各大洋中都有发现。海底渗漏的气体赋存于浅部地层,可以改变近表层沉积物的物理性质,使其在声学剖面上得以反映。通过对南海北部陆坡某海域研究区浅地层剖面和地震数据分析,在浅地层剖面上发现了声空白、声混浊、增强反射层、速度下拉等特征,在地震剖面上则识别出气烟囱或泥底辟、亮点、速度下拉、增强反射层等特征。以似海底反射层（BSR）作为地震剖面上明显的含气层标志,划分了2套含气系统。通过浅地层剖面与地震剖面联合解释认为,BSR之下气烟囱／泥底辟的发育导致了亮点、速度下拉、增强反射层等声学特征的发生,BSR之上水合物层的存在则可能起到封堵天然气而使其发生侧向运移的作用,在气体封堵相对薄弱的位置,天然气向上运移形成声空白、声混浊、增强反射层、速度下拉等特征。以声空白代表的天然气聚集带可能成为块状水合物的发育场所,可能成为较有潜力的勘探目标。     

海底烃类气体渗漏实验模拟:烃类气体含量及分子组成变化与渗漏过程重建

利用海底烃类气体渗漏实验模拟装置对海底烃类气体渗漏过程进行了实验模拟。通过10个采样口样品采集和分析测试,探讨了各采样口在渗漏过程中烃类气体含量和分子组成变化。各采样口烃类气体含量和分子组成随时间具有明显阶段变化,总体显示了两阶段渗漏特征:第1渗漏阶段从7月13日到8月5日,第2渗漏阶段从8月6日到9月25日。根据各采样口烃类气体在两阶段渗漏强度可分为3类:第1类包括S1、S2、S5、S7和S8,表现为在第1阶段和第2阶段渗漏强度均不高,属于微渗漏类型;第2类包括S3、S4和S9,表现为在第1阶段渗漏强度低,属于微渗漏类型,在第2阶段渗漏强度高,属于宏渗漏类型;第3类包括S6和S10,表现为在第1阶段和第2阶段均属于宏渗漏类型。烃类气体渗漏主要受实验柱体内各种界面和沉积物粒度等因素控制,而且不同采样口渗漏烃类气体含量变化的控制因素也不尽相同。模拟结果为研究海底烃类气体渗漏过程中,断裂构造、地层不整合界面、岩性差异界面,以及沉积物粒度变化等对海底烃类气体渗漏控制机理提供了实验依据。     

侧扫声纳和浅地层剖面仪在海管断裂点定位中的应用

结合侧扫声纳和浅地层剖面仪能够探测出海底管道附近异常,路由区浅层地质灾害以及海底管道位置等特点,通过实例探讨了侧扫声纳和浅地层剖面仪在海底管道断裂位置定位中的应用。船锚、浅层气等外力作用,导致海底油气管道断裂,使用侧扫声纳和浅地层剖面仪探测的方法,综合分析海水中的气体屏蔽现象、海底面的地貌异常特征、海底管道的平面位置及埋深变化、地层剖面的反射空白等异常特征,快速准确定位海底油气管道断裂位置。