[發明專利]一種凍土帶天然氣水合物的勘探方法

無效

• 申請號: 201410616128.0
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104375202A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 邢學文;謝興;于世勇;申晉利
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

技術領域

本發明是關于勘探技術，特別是關于利用具有深度梯次的探測技術進行凍土帶天然氣水合物勘探的方法，屬于天然氣開采技術領域。

背景技術

世界油氣資源嚴重不足，尋找新型能源迫在眉睫，天然氣水合物在地球上儲量巨大，預計天然氣水合物中甲烷的資源量可達2×10¹⁶m³，是地球上已探明煤、石油和天然氣資源量總碳量的2倍，是公認的地球上尚未開發的最大新型能源，潛力巨大，目前是各國研究的熱點。

天然氣水合物是由甲烷等氣體分子和水在低溫(70K-350K，一般為273.15K)、高壓(一般大于3-5MPa)、氣體濃度大于其溶解度條件下形成的一種結晶狀固體物質。主要分布在水深大于300米的海底沉積物或地表130米以下的多年凍土帶中，嚴格受溫度、壓力條件控制，一旦溫度、壓力發生變化就可能分解。理論上來說，1m³的天然氣水合物可以釋放出164m³的甲烷和0.8m³的水。

目前陸上凍土帶僅在俄羅斯的Messoyakha氣田區、美國阿拉斯加北坡Prudhoe?Bay油田區、加拿大馬更些三角洲地區和我國木里煤田聚乎更礦區發現了天然氣水合物。這四個地區的天然氣水合物與油氣田、煤田分布關系密切，是在油氣田或煤田鉆探作業發現異常氣體泄漏后，通過鉆孔取芯或測井的方法真正確認天然氣水合物存在的。

鉆孔取芯和測井方法是凍土帶天然氣水合物勘探最直接和最有效的方法，但上述兩種方法在高寒缺氧的凍土帶環境下施工難度較大，并非是最經濟的勘探方法。

近年來，多種勘探方法不斷應用于凍土帶天氣水合物的勘探，比如：地質的方法，從油氣地質的角度分析深部甲烷氣體的來源；地震的方法，地震剖面中含天然氣水合物的沉積物與下覆不含天然氣水合物層之間存在一個聲波反射界面(稱為似海底反射層-BSR)，目前認為是天然氣水合物帶基底對聲速耗減造成的；油氣地球化學方法，針對鉆井巖芯研究天然氣水合物化學組分和成因指標；電磁的方法，依據天然氣水合物的高電阻特性，利用電磁設備探測深部地層電阻率信息，通過電阻率差異來識別天然氣水合物；微生物地球化學，根據滲漏輕烴作為土壤中專性烴氧化菌的食物使烴氧化菌異常發育，在烴類礦藏上方的表層土壤中會形成與下伏烴類礦藏具有正相關關系的專性微生物異常；遙感的方法，通過遙感數據光譜特征識別天然氣水合物滲漏引起的地表蝕變信息。上述的各種方法都可以獲取天然水合物的指示信息，但由于凍土層的存在，探測結果會受到不同程度的干擾，此外，由于方法的局限性，上述方法并不能對天然氣水合物賦存區進行全面的描述。

綜上所述，提供一種適用于凍土帶的能夠進行全面掃描的天然氣水合物的勘探方法是本領域亟待解決的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種有效的、具有可操作性的利用具有深度探測梯次的凍土帶天然氣水合物的勘探方法，該勘探方法極大提高了凍土帶天然氣水合物勘探的成功率。

為了達到上述目的，本發明提供了一種凍土帶天然氣水合物的勘探方法，所述凍土帶天然氣水合物的勘探方法包括以下步驟：

步驟1：將預測量的工區劃分五個不同深度的探測區帶，以地面高度為0米計，所述探測區帶從地面上到地下依次為：>0.1米的高空大氣探測區帶、0.1至0米的地表植被探測區帶、0至-1米的淺表土壤探測區帶、-1至-50米的淺部凍土探測區帶和-50至-1000米的深部地層探測區帶；

步驟2：利用大氣探測衛星反演的大氣中甲烷的濃度數據，通過提取異常變化時段數據，排除干擾源，生成>0.1米的所述高空大氣探測區帶的滲漏甲烷信息，確定天然氣水合物的大氣甲烷異常區；

步驟3：基于具有紅邊波段的遙感數據，提取地表植被葉綠素的變化信息，生成0.1至0米的所述地表植被探測區帶受甲烷毒害的信息，確定天然氣水合物在地表的滲漏區；

步驟4：基于地表土壤烴類油氣化探數據，提取土壤中甲烷的含量信息，生成0至-1米的所述淺表土壤探測區帶中甲烷的富集信息，確定天然氣水合物的淺表滲漏區；

步驟5：基于探地雷達數據，提取凍土層中的雷達波模糊區，生成-1至-50米的所述淺部凍土探測區帶內甲烷的富集信息，確定天然氣水合物的淺部凍土滲漏區；

步驟6：基于瞬變電磁響應數據，提取深部地層的電阻率信息，生成-50至-1000米的所述深部地層探測區帶的視電阻率信息，確定天然氣水合物的賦存層位；