[發(fā)明專利]一種原位測量海底氣泡型淺層氣垂向分布范圍的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210186613.3
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114706130B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設計）人: 郭秀軍;吳景鑫
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08;G01V3/00
• 代理公司: 青島匯智海納知識產權代理有限公司 37335
• 代理人: 王丹丹

1.一種原位測量海底氣泡型淺層氣垂向分布范圍的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、進行地質調查，確定存在氣泡型淺層氣的待測量工區(qū)；

步驟2、通過探桿探測待測量工區(qū)的沉積物電阻率；

步驟3、根據(jù)步驟2所探測的電阻率數(shù)據(jù)確定氣泡型淺層氣垂向分布范圍，具體包括：

步驟31、確定氣泡型淺層氣的絕對賦存區(qū)；

(1)根據(jù)前期地質調查中的樣品CT測試結果，基于樣品中氣泡尺寸分布判別確定臨界含氣量A，臨界含氣量A取值范圍為1％-3％；

(2)根據(jù)探桿所得地層垂向電阻率數(shù)據(jù)，將地層垂向電阻率數(shù)據(jù)中電阻率值在沉積層巖性不變的情況下異常升高3％以上且不再降低的區(qū)域判定為氣泡型淺層氣絕對賦存區(qū)；

步驟32、對步驟31得到的氣泡型淺層氣絕對賦存區(qū)的頂界面進行修正；

(1)確定電阻率變化比ρ_r：

電阻率變化比ρ_r＝(含氣泡區(qū)沉積物電阻率-背景電阻率)/背景電阻率；

將氣泡絕對賦存區(qū)上部沉積物電阻率值作為背景電阻率，所述氣泡絕對賦存區(qū)上部沉積物指從海水-沉積物界面到氣泡型淺層氣絕對賦存區(qū)頂界的范圍；

(2)以電阻率變化比ρ_r為依據(jù)，對絕對賦存區(qū)的頂界進行延伸，得到修正后的氣泡型淺層氣的垂向分布范圍；

步驟4、基于探桿探測深度、所獲得的電阻率以及電阻率反演解譯結果，得到沉積物深度與該深度處賦存的氣泡型淺層氣分布范圍之間對應的關系。

2.根據(jù)權利要求1所述的原位測量海底氣泡型淺層氣垂向分布范圍的方法，其特征在于：所述步驟32中，對絕對賦存區(qū)的頂界進行延伸時，以絕對賦存區(qū)頂界往下Hcm范圍內的電阻率變化比是否超過C為判定標準；電阻率變化比低于C時，將絕對賦存區(qū)頂界向上延伸絕對賦存區(qū)總長度的5％，電阻率變化比超過C，則延伸絕對賦存區(qū)總長度的10％，得到含氣泡型淺層氣的垂向分布范圍；其中，H的取值范圍為環(huán)電極極距的1/2至3/2，C取值范圍5％-15％。

3.根據(jù)權利要求1所述的原位測量海底氣泡型淺層氣垂向分布范圍的方法，其特征在于：所述步驟2中，采用環(huán)狀電極探桿探測沉積物電阻率；

所述環(huán)狀電極探桿的探頭主體（31）上設有環(huán)形電極序列（33），電極序列（33）包括沿探頭主體從上至下均勻布設的第一供電電極C1、第一測量電極P1、第二測量電極P2和第二供電電極C2；所測得的沉積物電阻率ρ表示如下：

其中，ρ為沉積物電阻率，K為環(huán)狀電極探桿裝置系數(shù)，△U_P1P2為第一測量電極與第二測量電極之間的實時電位差，I為環(huán)狀電極探桿裝置中的恒流源電路輸出至供電電極上的交變直流電流，b為電極環(huán)的半徑，a為電極環(huán)的極距。

4.根據(jù)權利要求3所述的原位測量海底氣泡型淺層氣垂向分布范圍的方法，其特征在于：所述電極序列（33）中四個電極環(huán)的水平角度與探頭主體（31）相同。

5.根據(jù)權利要求3所述的原位測量海底氣泡型淺層氣垂向分布范圍的方法，其特征在于：所述第一供電電極C1、第一測量電極P1、第二測量電極P2和第二供電電極C2之間的間距為10cm-30cm。

6.根據(jù)權利要求1所述的原位測量海底氣泡型淺層氣垂向分布范圍的方法，其特征在于：所述步驟1中，首先通過常規(guī)地質調查確定工區(qū)沉積層土體巖性分層，并基于樣品CT測試確定是否存在氣泡型淺層氣。

7.根據(jù)權利要求1所述的原位測量海底氣泡型淺層氣垂向分布范圍的方法，其特征在于：所述步驟4中，還包括通過加速度傳感器確定出在不同時刻環(huán)狀電極探桿貫入沉積物的深度，以獲得沉積物深度與該深度處的沉積物電阻率之間一一對應的關系。