[发明专利]一种识别块体搬运沉积发育区水合物和游离气共存的方法

说明书

本发明公开一种识别块体搬运沉积发育区水合物和游离气共存的方法，通过分析新沉积作用对水合物稳定带厚度影响来进行块体搬运沉积发育区砂质地层水合物与游离气多种接触关系的判别，通过水合物与游离气共存层的测井异常变化识别、地质与沉积条件分析、地震波阻抗反演、水合物稳定带厚度调整计算、BSR识别及地层岩性识别等研究内容，实现块体搬运沉积发育区砂质储层水合物与游离气共存层的快速识别，获得对生物成因气为主要气源与快速沉积发育区水合物动态成藏系统的认识，创新解释了块体搬运沉积区水合物与游离气共存，能够合理解释快速沉积区域水合物和游离气在空间分布，为后续的水合物储层的勘探开发提供依据。

技术领域

本发明属于石油天然气水合物勘探领域，具体涉及一种块体搬运沉积发育区砂质储层水合物和游离气共存的快速判别方法。

背景技术

水合物是一种类似于冰固态化合物，存在于低温高压环境下，受气体组分、盐度等影响，在自然界中主要分为I型、II型和H型水合物。在静态条件下，水合物赋存深度受温压条件影响，在地震剖面上会形成似海底反射(BSR)，但是在很多区域存在多个BSR或者双BSR。目前在国际多个海域都发现了双BSR或多个BSR，其形成原因有多种，如海底快速沉积作用、海底峡谷或者海底滑坡侵蚀作用、海平面升降及其海底温度变化、构造活动影响等因素。不同因素都导致BSR上移或者下移，形成水合物的气源可能是生物成因气也可能是热成因气，储层条件可能是细粒泥质沉积物，也可能是砂质储层，由于BSR调整需要时间，因此，在未达到新的平衡状态的调整过程中，稳定带上下调整区就会出现天然气水合物与游离气共存的情况。

块体搬运沉积广泛发育在深水盆地，主要包括三个结构单元，即头部拉张区、体部滑移区和趾部挤压区，不同结构单元的地震特征和测井异常不同，由于块体搬运沉积的快速堆积，沉积速率远高于正常沉积地层，进而造成海底温压条件快速变化，影响水合物稳定带厚度，因此，研究认为水合物的形成和分解与块体搬运沉积体或海底滑坡关系密切，由于受钻井资料限制，关于两者之间关系的直接证据比较少。在块体搬运沉积发育地层，地震剖面上会出现振幅空白、弱振幅反射等异常，水合物多发育在块体搬运沉积下部浊积或者正常沉积地层内，而块体搬运沉积层内不发育水合物，前期研究多集中在块体搬运沉积的形成机制、分布及其对水合物识别与成藏的影响。

从块体搬运沉积层的地震响应特征看，地震剖面上呈不连续的、空白-杂乱、低振幅或透明状反射特征，其内部沉积物的物理性质变化不大，但其密度和声波速度都比周围相邻的地层增加，因而其相对波阻抗比围岩高，具有明显的顶底界面，顶界面为声波从低阻抗地层向高阻抗地层传播，形成一个与海底极性一致的正极性强振幅反射，底界面为声波从高阻抗地层向低阻抗地层传播，为与海底极性相反的负极性反射，且底界面常呈侵蚀性质，平面特征上可识别擦痕。由于块体搬运沉积地层在搬运过程中脱水、挤压等作用，可能会在局部位置形成逆冲断层、地层渗透率降低。因此，与正常沉积地层相比，块体搬运沉积发育区水合物成藏较为复杂，块体搬运沉积发育区水合物形成与空间展布具有复杂性和非均质性。

从新西兰希库朗伊不同站位的随钻测井资料看，在不同井位含块体搬运沉积的地层底部，纵波速度、电阻率略微增加，但是密度也增加，从压力取心分析，块体搬运沉积体内不存在水合物，但是下部BSR上发育水合物，而在U1519井多期块体搬运沉积发育的地层，近海底不存在水合物，但是从地震剖面上识别出双BSR，上部BSR反射强，而下部BSR弱，两个BSR之间存在多个上倾砂岩储层，岩心的氯离子异常显示BSR上部及双BSR之间地层都含水合物。

因此，如何利用测井与地震资料，有效的识别块体沉积发育区水合物与游离气赋存层位与分布，获得快速沉积如何影响水合物系统变化，造成水合物与游离气共存层是目前水合物勘探开发面临的实际需求。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷，提出一种识别块体搬运沉积发育区水合物与游离气共存的方法，通过测井与地震资料联合，结合沉积速率变化，分析生物成因气发育区快速沉积对水合物成藏系统的影响。