[發明專利]一種識別塊體搬運沉積發育區水合物和游離氣共存的方法

在審

• 申請號: 202211701630.2
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN115980879A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 王秀娟;劉波;李三忠;胡高偉;邢磊;靳佳澎;閆偉超;張廣旭;張正一;劉懷山
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學;河北工程大學
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 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;萬桂斌

本發明公開一種識別塊體搬運沉積發育區水合物和游離氣共存的方法，通過分析新沉積作用對水合物穩定帶厚度影響來進行塊體搬運沉積發育區砂質地層水合物與游離氣多種接觸關系的判別，通過水合物與游離氣共存層的測井異常變化識別、地質與沉積條件分析、地震波阻抗反演、水合物穩定帶厚度調整計算、BSR識別及地層巖性識別等研究內容，實現塊體搬運沉積發育區砂質儲層水合物與游離氣共存層的快速識別，獲得對生物成因氣為主要氣源與快速沉積發育區水合物動態成藏系統的認識，創新解釋了塊體搬運沉積區水合物與游離氣共存，能夠合理解釋快速沉積區域水合物和游離氣在空間分布，為后續的水合物儲層的勘探開發提供依據。

技術領域

本發明屬于石油天然氣水合物勘探領域，具體涉及一種塊體搬運沉積發育區砂質儲層水合物和游離氣共存的快速判別方法。

背景技術

水合物是一種類似于冰固態化合物，存在于低溫高壓環境下，受氣體組分、鹽度等影響，在自然界中主要分為I型、II型和H型水合物。在靜態條件下，水合物賦存深度受溫壓條件影響，在地震剖面上會形成似海底反射(BSR)，但是在很多區域存在多個BSR或者雙BSR。目前在國際多個海域都發現了雙BSR或多個BSR，其形成原因有多種，如海底快速沉積作用、海底峽谷或者海底滑坡侵蝕作用、海平面升降及其海底溫度變化、構造活動影響等因素。不同因素都導致BSR上移或者下移，形成水合物的氣源可能是生物成因氣也可能是熱成因氣，儲層條件可能是細粒泥質沉積物，也可能是砂質儲層，由于BSR調整需要時間，因此，在未達到新的平衡狀態的調整過程中，穩定帶上下調整區就會出現天然氣水合物與游離氣共存的情況。

塊體搬運沉積廣泛發育在深水盆地，主要包括三個結構單元，即頭部拉張區、體部滑移區和趾部擠壓區，不同結構單元的地震特征和測井異常不同，由于塊體搬運沉積的快速堆積，沉積速率遠高于正常沉積地層，進而造成海底溫壓條件快速變化，影響水合物穩定帶厚度，因此，研究認為水合物的形成和分解與塊體搬運沉積體或海底滑坡關系密切，由于受鉆井資料限制，關于兩者之間關系的直接證據比較少。在塊體搬運沉積發育地層，地震剖面上會出現振幅空白、弱振幅反射等異常，水合物多發育在塊體搬運沉積下部濁積或者正常沉積地層內，而塊體搬運沉積層內不發育水合物，前期研究多集中在塊體搬運沉積的形成機制、分布及其對水合物識別與成藏的影響。

從塊體搬運沉積層的地震響應特征看，地震剖面上呈不連續的、空白-雜亂、低振幅或透明狀反射特征，其內部沉積物的物理性質變化不大，但其密度和聲波速度都比周圍相鄰的地層增加，因而其相對波阻抗比圍巖高，具有明顯的頂底界面，頂界面為聲波從低阻抗地層向高阻抗地層傳播，形成一個與海底極性一致的正極性強振幅反射，底界面為聲波從高阻抗地層向低阻抗地層傳播，為與海底極性相反的負極性反射，且底界面常呈侵蝕性質，平面特征上可識別擦痕。由于塊體搬運沉積地層在搬運過程中脫水、擠壓等作用，可能會在局部位置形成逆沖斷層、地層滲透率降低。因此，與正常沉積地層相比，塊體搬運沉積發育區水合物成藏較為復雜，塊體搬運沉積發育區水合物形成與空間展布具有復雜性和非均質性。

從新西蘭希庫朗伊不同站位的隨鉆測井資料看，在不同井位含塊體搬運沉積的地層底部，縱波速度、電阻率略微增加，但是密度也增加，從壓力取心分析，塊體搬運沉積體內不存在水合物，但是下部BSR上發育水合物，而在U1519井多期塊體搬運沉積發育的地層，近海底不存在水合物，但是從地震剖面上識別出雙BSR，上部BSR反射強，而下部BSR弱，兩個BSR之間存在多個上傾砂巖儲層，巖心的氯離子異常顯示BSR上部及雙BSR之間地層都含水合物。

因此，如何利用測井與地震資料，有效的識別塊體沉積發育區水合物與游離氣賦存層位與分布，獲得快速沉積如何影響水合物系統變化，造成水合物與游離氣共存層是目前水合物勘探開發面臨的實際需求。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的缺陷，提出一種識別塊體搬運沉積發育區水合物與游離氣共存的方法，通過測井與地震資料聯合，結合沉積速率變化，分析生物成因氣發育區快速沉積對水合物成藏系統的影響。