[发明专利]盐底劈构造带水合物稳定底界的二维数值模拟方法及系统

说明书

本发明属于天然气水合物勘探技术领域，公开了一种盐底劈构造带水合物稳定底界的二维数值模拟方法及系统，分析地温梯度、盐和沉积物不同的热导率以及盐底劈构造带的盐度高异常对水合物稳定底界(地震资料上表现为BSR)的影响，并将其反映在水合物相平衡条件中对BSR进行数值模拟；系统包括BSR特征选择模块、双程走时确定模块、天然气水合物的相平衡稳定曲线选择模块、BSR发育深度处的压力值确定模块、BSR的深度值计算模块、地震剖面上海底各点的温度值确定模块、地震剖面的温度场分布计算模块、水合物稳定底界移向模块、对比分析模块。本发明可用于任何边界明显的盐底劈构造带来预测其水合物稳定底界的位置。

技术领域

本发明属于天然气水合物勘探技术领域，尤其涉及一种盐底劈构造带水合物稳定底界的二维数值模拟方法及系统。具体地说，涉及一种利用地震解释和数值模拟方法，来描述和预测盐底劈构造带水合物稳定底界的方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

海域天然气水合物稳定区的底界(BHSZ：Base of Gas hydrate stability zone)在地震资料上一般表现为似海底反射层(Bottom simulating reflection:BSR)，代表了含水合物地层与底部含游离气地层之间的相界面，是天然气水合物重要的地震反射标志。一般认为海底到BHSZ之间的区域为水合物稳定区(GHSZ:Gas hydrate stability zone)。由于天然气水合物稳定性较差，主要受温度、压力、盐度和气体组分等因素影响，因此水合物稳定底界BHSZ常受沉积和构造作用、海底热流等事件的影响而发生垂向迁移，在地震资料上表现为BSR向上或向下迁移。

对水合物相平衡曲线的分析表明，地温梯度、海底的水深和温度、气体组分和孔隙水盐度都会对BSR深度造成影响，但其中地温梯度和海底温度对其影响最大。

综上所述，现有技术存在的问题是：

目前，对盐底劈构造带水合物稳定底界BSR的分析通常是定性的，认为BSR受盐底劈构造带热流的影响而发生向上迁移，即BSR变浅。另外，孔隙水盐度的增大会抑制水合物的形成，从而使水合物相平衡曲线向左迁移，也会造成BSR的向上迁移。目前针对盐底辟构造的热效应分析也有一定进展，很多学者对盐底劈构造带的地温场进行了定量表征。由于盐的导热率较高，为普通沉积岩的2-3倍，因此盐底劈构造带会影响地温场，造成盐上地层的高温异常和盐下地层的低温异常。

解决上述技术问题的难度和意义：

本发明针对盐底劈构造带水合物稳定底界BSR缺少定量深入分析的现状，将盐底辟构造带具体的、量化的热效应和盐度效应体现到对BSR的数值模拟中去，充分考虑盐岩和普通沉积物的导热率差别，以及盐底劈构造带的盐度异常对水合物稳定条件的影响，利用数值模拟软件MATLAB来实现对不同控制条件下BSR位置的模拟。盐底辟构造在海洋环境较为常见，本发明提供了一种定量分析盐底辟构造带的热效应和盐度效应对水合物稳定底界的影响，为分析其他盐底辟构造地区的水合物稳定底界的发育位置、水合物稳定底界的主要控制因素等提供了依据，为将来盐底辟构造带水合物藏的开发和环境影响评价等工作打下基础。

发明内容

针对现有技术及存在的问题，本发明提供了一种盐底劈构造带水合物稳定底界的二维数值模拟方法及系统。本发明针对盐底劈构造带的天然气水合物稳定底界的分布位置，提供一种二维数值模拟方法，来预测盐底劈构造带的水合物稳定底界；通过和观测的BSR进行拟合，从而认识盐底劈构造的热效应和盐度效应对水合物稳定底界的影响。

本发明是这样实现的，一种盐底劈构造带水合物稳定底界的二维数值模拟方法，包括以下步骤：

步骤①：在盐底劈构造带，选择水合物发育且地震资料上BSR特征明显的地震剖面；