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。     

琼东南盆地深水区天然气水合物稳定域分布特征与预测

天然气水合物的形成与温度和压力密切相关,低温高压稳定域直接决定了水合物的分布特征及展布规模。根据波诺马列夫经验公式,依据琼东南盆地水合物稳定域形成的关键参数（天然气组分、地温梯度及水深等）,计算了琼东南盆地深水区水合物稳定域厚度,并初步分析了水合物稳定域分布特征。研究表明：水深（压力）越大、地温梯度越小,水合物稳定域厚度越大,当研究区水深达334.1 m时,深水海底浅层即具备了形成甲烷水合物稳定域条件;同时,水合物稳定域分布整体上具有南北薄、中间厚,自西向东逐渐变厚的趋势,主体厚度分布介于200～300 m,最大厚度可达400 m。     

琼东南盆地气烟囱构造特点及其与天然气水合物的关系

气烟囱是由于天然气(或流体)垂向运移在地震剖面上形成的异常反射,是气藏超压、构造低应力和泥页岩封隔层综合作用而形成。气烟囱在形成过程中携带大量富含甲烷气的流体向上运移到天然气水合物稳定带,其形成之后仍可作为后期活动的油气向上运移的特殊通道。在中中新世后,气烟囱是琼东南盆地气体向上运移的通道。地震识别出的似海底反射(BSR)分布区存在大量的气烟囱构造,通过速度、泥岩含量、流体势等属性参数及钻井资料,判断该烟囱构造为有机成因的泥底辟型烟囱构造。     

琼东南盆地深水区流体势分析及其对天然气水合物成藏的意义

针对深水区缺乏钻井资料的情况,从可以广泛获取的叠加速度出发建立了一套计算地下流体势(气势)的方法,并以此对琼东南盆地深水区进行了实例分析,以此来获得天然气运移和水合物成藏的有益信息。盆地广泛发育断裂、底辟构造,影响着水合物的分布。BSR发育区与气体势场强度的汇聚区域有着较好的对应关系,水合物根据成因可分为两类:一类是以浅部地层生物成因气为主,另一类是以深部热成因气为主。大部分断层对应于相对低势区,反映断层的开启性,可以作为气体运移的通道,其上部发育深部热成因气为主的水合物藏。在构造隆起附近发育的底辟具有相对高气势的特征,这类底辟携带大量的深部热成因气运移至浅部,为水合物的形成提供充足的气源,在其附近剖面上常具有BSR的显示。     

琼东南盆地深水区上新世以来天然气水合物稳定域时空迁移及其分布特征

琼东南盆地深水区天然气水合物富集条件优越,具有巨大的勘探开发前景。基于近年来新获取的海洋地质地球物理关键参数,反演了琼东南盆地深水区上新世（约5 Ma）以来的天然气水合物稳定域迁移过程。研究表明：琼东南盆地现今天然气水合物稳定域主要存在于水深>600 m的海底,约在水深1 800～2 400 m处水合物稳定域厚度达到最大值,约190 m;冰期海平面下降导致水合物稳定域向深海平原迁移,而陆坡-深海平原转换带的水合物稳定域厚度则相对于现今减薄约80 m;岩浆热事件导致深海平原水合物稳定域厚度减薄约50 m,天然气水合物随之分解后释放大量气体导致多边形断层形成。     

琼东南盆地华光凹陷天然气水合物成藏条件及有利区带预测

分析了琼东南盆地华光凹陷天然气水合物稳定条件、气源供给来源、运移通道类型等成藏条件,指出了研究区天然气水合物的勘探方向并建立了天然气水合物的成藏模式。华光凹陷浅部沉积层的温度、压力条件满足天然气水合物形成的要求,生物成因甲烷水合物稳定带最大厚度约320m,热成因天然气水合物稳定带最大厚度约为345m。气源岩主要分布在凹陷西部地区的断陷期层序中,具有早、晚两期生烃且以晚期为主的特征,有利于热解成因气在水合物稳定带内的聚集成藏。晚中新世以来快速沉降的巨厚半深海细粒沉积物为生物成因气的形成提供了物质基础。泥底辟与其伴生断裂及多边形断层等构成了天然气水合物成藏的主要流体运移体系。华光凹陷靠近(1)号断裂的西部地区是有利的勘探方向。晚中新世以来的快速沉降使得渐新世成熟—过熟烃源岩大量生气或裂解,而且由于欠压实作用形成的地层超压为含气流体的运移提供了强大的动力。热解天然气和生物气沿着泥底辟和多边形断层等构成的输导网络向上垂向运移至水合物稳定带,形成天然气水合物,其中深水浊流水道是寻找高饱和度水合物的有利目标体。     

琼东南盆地块体搬运体系对天然气水合物形成的控制作用

琼东南盆地深水区中新世以来构造运动不活跃,自中新世以来沉积物厚度达5 000～9 000 m,Ya35-1-2井显示更新世地层沉积物主要以泥质与砂泥互层的细粒沉积物为主,深部流体垂向运移通道不发育.高分辨率地震资料和3D地震资料表明,琼东南盆地的上新世及其以上地层存在大量气烟囱和块体搬运体系.气烟囱为深部流体垂向运移提...     

琼东南盆地深水区崖城组生成天然气的化学动力学及其应用

The natural gas generation process is simulated by heating source rocks of the Yacheng Formation, including the onshore-offshore mudstone and coal with kerogens of Type II_2-III in the Qiongdongnan Basin. The aim is to quantify the natural gas generation from the Yacheng Formation and to evaluate the geological prediction and kinetic parameters using an optimization procedure based on the basin modeling of the shallow-water area. For this, the hydrocarbons produced have been grouped into four classes(C_1, C_2, C_3 and C_(4-6)). The results show that the onset temperature of methane generation is predicted to occur at 110℃ during the thermal history of sediments since 5.3 Ma by using data extrapolation. The hydrocarbon potential for ethane, propane and heavy gaseous hydrocarbons(C_(4-6)) is found to be almost exhausted at geological temperature of 200℃ when the transformation ratio(TR) is over 0.8, but for which methane is determined to be about 0.5 in the shallow-water area. In contrast, the end temperature of the methane generation in the deep-water area was over 300℃ with a TR over 0.8. It plays an important role in the natural gas exploration of the deep-water basin and other basins in the broad ocean areas of China. Therefore, the natural gas exploration for the deep-water area in the Qiongdongnan Basin shall first aim at the structural traps in the Ledong, Lingshui and Beijiao sags, and in the forward direction of the structure around the sags, and then gradually develop toward the non-structural trap in the deep-water area basin of the broad ocean areas of China.     

琼东南盆地华光凹陷天然气水合物稳定带厚度的影响因素

为了探讨琼东南盆地华光凹陷海底天然气水合物稳定带的分布规律,定量研究了静水压力、底水温度、地温梯度和气源组分对水合物稳定带的影响程度。在此基础上,分析了华光凹陷现今甲烷水合物稳定带的厚度分布。最后,综合各因素的历史演化过程,初步探讨了华光凹陷1.05 Ma BP以来天然气水合物稳定带的演化。结果表明:(1)气源组分和海底温度的变化对研究区内水合物稳定带的影响较大;水合物稳定带厚度与海底温度呈良好的线性负相关性。(2)水深超过600 m的海域具备形成天然气水合物的温压条件;超过600 m水深的海域水合物稳定带厚度大部分超过 100 m,其中西北部稳定带的最大厚度超过300 m,是有利的水合物勘探区。(3)华光凹陷1.05 Ma BP以来天然气水合物稳定带厚度经历了快速增厚–窄幅变化–快速减薄和恢复的过程。麻坑群与水合物稳定变化敏感区在空间上具有较好的叠合关系。结合前人的研究成果,推测其形成与天然气水合物的分解释放有关。     

AVO技术在水合物勘探中的应用

AVO技术正被应用到海域天然气水合物的真假BSR识别和水合物沉积层的储藏参数预测。在研究了水合物沉积层与其上下围岩(层)之间不同的地球物理特征(尤其是纵、横波速度)差异以及不同的岩性组合带来的AVO效应的差异的基础上,根据AVO技术的特点,制定了利用AVO技术进行海域天然气水合物的真假BSR识别和水合物沉积层的储藏参数预测的方法技术路线和流程。     

基于深水区宽频地震的天然气水合物识别方法

仅利用地震似海底反射（BSR）识别琼东南盆地深水区天然气水合物存在一定的局限性,从而影响天然气水合物的勘探成效。笔者利用天然气水合物已钻井数据,分析该盆地深水区天然气水合物岩石弹性参数特征,用以查明天然气水合物的岩石物理规律;同时,利用地震正演模拟,明确了研究区发育的孔隙型、烟囱型水合物的地震反射特征。在此基础上,利用AVO正演判识真假BSR：天然气水合物底界面反射具有Ⅲ类AVO且存在AVO异常,此为真BSR反射;而块体流（MTD）底界面虽类似BSR反射,但其AVO为Ⅳ类且AVO无异常特征。利用宽频地震数据和三维地震速度体进行速度模型下的宽频确定性反演,并通过高速异常、高阻抗异常描述天然气水合物发育情况。总之,利用地震反射特征、AVO特征、无井宽频地震反演等手段,实现了琼东南盆地深水区多种类型天然气水合物的地震识别,判识圈定了水合物矿藏。     

南海北部琼东南海域气烟囱发育特征及其对水合物形成与分布的影响

琼东南海域地震资料解释发现了BSR(似海底反射)、BSR下伏强反射及烟囱体等天然气水合物的地震响应特征。研究发现,区内气烟囱的分布与BSR的分布存在明显的相关性,气烟囱是气体垂直运移的主要通道,气体垂直向上运移至水合物稳定带大量聚集,从而形成水合物。因此,精细刻画研究区气烟囱发育特征对于区内天然气水合物成藏及分布研究具有重要意义。传统气烟囱识别方法只通过地震剖面上的弱反射或相关属性分析,笔者利用基于MLP算法的神经网络,高效地分析了本区域气烟囱的分布,并根据烟囱与BSR分布之间的关系,分析了气烟囱对天然气水合物形成及分布的影响。     

琼东南盆地深水区浅层运聚系统及其对天然气水合物成藏的控制

以琼东南盆地连片三维地震资料为基础,精细识别盆地浅层多种类型运移通道,系统总结了盆地深水区浅层运聚系统发育特征,并探讨其对天然气水合物成藏的控制,预测了天然气水合物有利目标区。研究结果表明：琼东南盆地浅层运移通道主要包括断层、气烟囱、裂隙、大型侵蚀不整合面和盆缘大型储集体,多种类型运移通道空间上相互组合,共同构建成盆地浅层流体运聚系统;不同区域浅层流体运移通道发育程度不一样,陵南-松南低凸起浅层流体运移通道最为发育,中央坳陷发育程度次之,浅水区相对不发育;琼东南盆地深水区浅层流体运聚系统控制着天然气水合物的分布,对中深层天然气勘探也具有重要的指示作用。总之,琼东南盆地浅层流体运移通道较发育,其中最为发育的陵南-松南低凸起是盆地天然气水合物规模成藏最为有利的场所,松南-宝岛凹陷陆坡区也具备优越的水合物成藏条件。     

中国南海北部珠江口-琼东南盆地钻井岩屑地球化学特征及深水区天然气聚集特征

The Qiongdongnan Basin and Zhujiang River(Pearl River) Mouth Basin, important petroliferous basins in the northern South China Sea, contain abundant oil and gas resource. In this study, on basis of discussing impact of oil-base mud on TOC content and Rock-Eval parameters of cutting shale samples, the authors did comprehensive analysis of source rock quality, thermal evolution and control effect of source rock in gas accumulation of the Qiongdongnan and the Zhujiang River Mouth Basins. The contrast analysis of TOC contents and Rock-Eval parameters before and after extraction for cutting shale samples indicates that except for a weaker impact on Rock-Eval parameter S_2, oil-base mud has certain impact on Rock-Eval S_1, Tmax and TOC contents. When concerning oil-base mud influence on source rock geochemistry parameters, the shales in the Yacheng/Enping,Lingshui/Zhuhai and Sanya/Zhuhai Formations have mainly Type Ⅱ and Ⅲ organic matter with better gas potential and oil potential. The thermal evolution analysis suggests that the depth interval of the oil window is between 3 000 m and 5 000 m. Source rocks in the deepwater area have generated abundant gas mainly due to the late stage of the oil window and the high-supper mature stage. Gas reservoir formation condition analysis made clear that the source rock is the primary factor and fault is a necessary condition for gas accumulation. Spatial coupling of source, fault and reservoir is essential for gas accumulation and the inside of hydrocarbon-generating sag is future potential gas exploration area.     

琼东南盆地深水区天然气水合物运聚成藏模式

天然气水合物是当今油气资源研究的热点之一,前人对天然气水合物的理化性质和运聚成藏要素已有详尽的研究,但关于水合物的运聚和成藏过程仍众说纷纭,缺乏系统性归纳和总结。为进一步梳理水合物运聚成藏模式,以期对天然气水合物勘探评价及有利富集区带优选预测等有所裨益,笔者以琼东南盆地天然气水合物运聚成藏为研究重点,结合前人有关琼东南盆地水合物成藏模式的研究基础,深入开展高精度三维地震解释与地质综合分析研究,并根据水合物气源供给的构成特点、运聚方式及产出赋存特征等的差异性,重点对琼东南天然气水合物运聚成藏模式进行系统地分类与划分,深入探讨了其运聚分布规律及控制因素等。在此基础上,根据气源供给及源储关系差异,初步将琼东南盆地水合物运聚成藏模式分为下生上储型、自生自储型和复式混合型3大类,其中,下生上储型可分为4小类：气烟囱主导型、泥底辟主导型、微裂缝主导型和断层主导型;自生自储型仅1小类,即浅层原位赋存型。     

琼东南盆地深水区生物礁生长环境及分布特征分析

生物礁储层是一种典型的油气储层,具有非常大的油气勘探潜力.位于南海北部大陆边缘的琼东南盆地,在形成演化过程中出现了有利于生物礁发育的环境.盆地南部深水区远离物源,在构造演化过程中产生了较多的构造隆起,在这些构造隆起的周缘适合生物礁的发育.通过地震资料解释认为,琼东南盆地南部深水区发育有规模大小不等的生物礁,而且这些生物礁的发育与构造演化的阶段可以对应起来,应具有较好的油气勘探潜力.     

琼东南盆地新生代构造研究现状及展望

琼东南盆地属于南海北部陆缘拉张盆地,但是由于其不同的发育历史及红河断裂的影响,具有与东部陆缘盆地不同的构造特征。琼东南盆地和珠江口盆地在地壳结构、基底特征等方面存在差异,但是这种差异的原因还不清楚。新生代沉降速率发生多期变化,并存在裂后异常沉降、沉降延迟等现象,其形成机制尚需要进一步研究;平面上,构造具有迁移性,但是对不同地质时期的构造迁移方向仍存在不同的看法。盆地沉降中心和沉积中心经历了由裂陷期和裂后早期的较好重合到裂后晚期的逐步分离,直至完全分离的过程。盆地形成与地幔流的关系,以及红河断裂对盆地裂后沉降迁移的影响,也都是需要进一步确定的工作。鉴于以上各方面存在的问题,对琼东南盆地与南沙的共轭关系、盆地异常沉降、红河断裂及内部构造转换带对构造迁移的影响、以及琼东南盆地与珠江口盆地的比较等方面的研究是下一步工作的重点。     

AVO技术在水合物调查评价的应用中应注意的问题

利用AVO技术进行真假BSR识别和水合物储集层预测时应注意的问题是：①是否搞清了水合物沉积层与其上下围岩（层）之间的地球物理特征（尤其是纵、横波速度）差异以及不同的岩性组合带来的AVO效应的差异；②是否搞清了水合物沉积层与其它能引起类似于BSR反射特征的岩石（如火山岩）之间的地球物理特征（尤其是纵、横波速度）差异。只有搞清这些问题，在应用AVO技术进行真假BSR识别和储集层预测时才能有的放矢，辩别真假，避免AVO技术在应用到石油天然气勘探的早期所出现的应用“陷阱”。     

南海北部琼东南盆地中央峡谷成因新认识

通过对区域构造断裂体系和逐渐连片的高分辨率三维地震资料的精细解析,认识到琼东南盆地中央峡谷的形成机制除了与晚中新世区域构造变动、大规模海平面下降、充足物源供给以及凹槽型古地形特征等因素相关之外,还存在另外一个非常重要因素:峡谷底部早期隐伏断裂带的存在。研究表明:琼东南盆地中央坳陷带发育平行于陆架坡折的大规模深水峡谷,峡谷底部发育大型走滑断层以及走滑断层派生出一系列次级断层形成的地层破碎带,认识到峡谷的形成、规模以及展布方向均受断裂带影响;相应地峡谷的充填及演化亦是受物源、海平面变化、重力流作用等多种因素共同作用和相互叠加的过程。从而为研究经历了裂陷期和坳陷期盆地演化过程形成的大型峡谷提供了科学依据。     

琼东南盆地深水区BSR带裂隙系统空间分布特征

为解决甲烷渗漏系统末端裂隙系统空间分布规律问题,基于南海北部深水区高分辨率三维地震数据,采用可视化与相干体技术描述似海底反射层分布区裂隙空间结构与分布特征,阐述了裂隙产生的地质成因类型,讨论了裂隙与其他类型输导体系对甲烷气成藏的关系。似海底反射层界面上部空间裂隙远少于下部空间的地质结构体,使水合物成藏过程中甲烷气供大于散,对研究水合物成藏和检测甲烷气的渗漏有普遍指示作用。根据裂隙的发育规模,研究区大致可以识别出短裂隙、长裂隙、裂隙束、裂隙群(组) 4种类型,它们对流体的渗漏能力依次增强,这些裂隙在地层中往往以多类型共存的方式,或与其他地质构造共同构成渗漏系统。这些结果和认识对完善深水盆地甲烷气渗漏系统水合物成藏模式及成藏机理有广泛意义。