现代地质 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (01): 127-137.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.066
王圣宜1(), 邹长春1(
), 彭诚1, 王红才2, 陆敬安3, 康冬菊3, 伍操为1, 蓝茜茜1, 谢莹峰3
收稿日期:
2022-04-20
修回日期:
2022-07-22
出版日期:
2023-02-10
发布日期:
2023-03-20
通讯作者:
邹长春,男,博士生导师,1969年出生,地球探测与信息技术专业,主要从事岩石物理、测井与井中物探、油气勘察和科学钻探领域的教学和科研工作。Email: zoucc@cugb.edu.cn。
作者简介:
王圣宜,女,硕士研究生,1998年出生,地球探测与信息技术专业,主要从事岩石物理建模与反演方面的研究。Email: edhhwu@163.com。
基金资助:
WANG Shengyi1(), ZOU Changchun1(
), PENG Cheng1, WANG Hongcai2, LU Jingan3, KANG Dongju3, WU Caowei1, LAN Xixi1, XIE Yingfeng3
Received:
2022-04-20
Revised:
2022-07-22
Online:
2023-02-10
Published:
2023-03-20
摘要:
海域孔隙型天然气水合物储层中,水合物主要以颗粒胶结、包裹胶结、骨架支撑、孔隙悬浮4种赋存模式充填沉积物孔隙,水合物饱和度与赋存模式的不同导致了储层弹性和电性的差异,利用声波和电阻率测井资料联合处理可以进行水合物赋存模式的定量表征。首先利用Simandoux公式计算水合物饱和度,然后通过有效介质模型构建的岩石物理模板识别水合物赋存模式,最后计算储层中不同赋存模式水合物的相对占比。以全球范围内三个典型区域(中国南海神狐海域、北美Blake海台、新西兰Hikurangi边缘)为例,利用水合物储层的实际钻探资料,对水合物赋存模式进行定量分析:(1)中国南海神狐海域SH2站位储层中,水合物主要以骨架支撑模式产出,约占水合物总量的64%;(2)Blake海台994C站位储层中,水合物主要为颗粒胶结和包裹胶结模式,分别占总量的27%和51%;(3)Hikurangi边缘U1518B站位的水合物储层中,水合物主要为包裹胶结和骨架支撑模式,分别占总量的32%和47%。前人针对水合物形成和赋存模式的实验研究显示,水合物更易以颗粒胶结、包裹胶结和骨架支撑模式赋存,从侧面验证了上述分析结果的可靠性。本研究使用的声波和电阻率测井资料联合处理方法可实现海域孔隙型储层水合物赋存模式定量化评价。
中图分类号:
王圣宜, 邹长春, 彭诚, 王红才, 陆敬安, 康冬菊, 伍操为, 蓝茜茜, 谢莹峰. 海域孔隙型储层天然气水合物赋存模式定量化表征:声波和电阻率测井的约束[J]. 现代地质, 2023, 37(01): 127-137.
WANG Shengyi, ZOU Changchun, PENG Cheng, WANG Hongcai, LU Jingan, KANG Dongju, WU Caowei, LAN Xixi, XIE Yingfeng. Quantitative Characterization of Hydrate Occurrence Mode in Marine Pore-filling Gas Hydrate Reservoirs: Constraints from Acoustic and Resistivity Log Data[J]. Geoscience, 2023, 37(01): 127-137.
区域 | 石英 含量/% | 黏土 含量/% | 方解石 含量/% | 长石 含量/% |
---|---|---|---|---|
中国南海神狐海域 | 60 | 25 | 15 | - |
北美Blake海台 | 18 | 75 | 7 | - |
新西兰Hikurangi边缘 | 25 | 45 | 17 | 13 |
表1 含水合物松散沉积物矿物组分含量[45??-48]
Table 1 Mineral fraction and content of hydrate reservoirs[45??-48]
区域 | 石英 含量/% | 黏土 含量/% | 方解石 含量/% | 长石 含量/% |
---|---|---|---|---|
中国南海神狐海域 | 60 | 25 | 15 | - |
北美Blake海台 | 18 | 75 | 7 | - |
新西兰Hikurangi边缘 | 25 | 45 | 17 | 13 |
区域 | 站位 | 储层范 围/mbsf | 电阻率/ (Ω·m) | 纵波速度 /(m/s) | 饱和度/% | 赋存模式相对含量/% | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
平均值 | 最大值 | ① | ② | ③ | ④ | ||||||
神狐海域 | SH2 | 192~224 | 1.4~3.3 | 1770~2480 | 27.6 | 48.3 | 2 | 15 | 64 | 19 | |
Blake海台 | 994C | 212~429 | 0.6~1.2 | 1580~1980 | 8.4 | 21.1 | 27 | 51 | 6 | 16 | |
Hikurangi边缘 | U1518B | 33~317 | 1.4~4.9 | 1710~2300 | 18.7 | 37.2 | 9 | 32 | 47 | 12 |
表2 水合物储层赋存模式定量计算结果
Table 2 Calculation results of hydrate occurrence model in hydrate reservoirs
区域 | 站位 | 储层范 围/mbsf | 电阻率/ (Ω·m) | 纵波速度 /(m/s) | 饱和度/% | 赋存模式相对含量/% | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
平均值 | 最大值 | ① | ② | ③ | ④ | ||||||
神狐海域 | SH2 | 192~224 | 1.4~3.3 | 1770~2480 | 27.6 | 48.3 | 2 | 15 | 64 | 19 | |
Blake海台 | 994C | 212~429 | 0.6~1.2 | 1580~1980 | 8.4 | 21.1 | 27 | 51 | 6 | 16 | |
Hikurangi边缘 | U1518B | 33~317 | 1.4~4.9 | 1710~2300 | 18.7 | 37.2 | 9 | 32 | 47 | 12 |
图3 神狐海域SH2站位电阻率曲线(a)和电阻率、氯离子浓度计算的水合物饱和度(b)(1 mbsf示海底面以下深度1 m,下同)
Fig.3 Resistivity logging data (a) and hydrate saturation from resistivity calculation and chlorine ion concentration analysis (b) for site SH2 in Shenhu area
图5 Blake海台994C站位电阻率曲线(a)和电阻率、氯离子浓度计算的水合物饱和度(b)
Fig.5 Resistivity logging data (a) and hydrate saturation from resistivity calculation and chlorine ion concentration analysis (b) for site 994C in Blake ridge
图6 Blake海台994C站位测井数据及各赋存模式水合物含量(5点平滑结果)
Fig.6 Well-log data from site 994C in Blake ridge and saturation for each hydrate occurrence model (5-point smoothing results)
图7 Hikurangi边缘U1518B站位电阻率曲线(a)和电阻率、氯离子浓度计算的水合物饱和度(b)
Fig.7 Resistivity logging data (a) and hydrate saturation from resistivity calculation and chlorine ion concentration analysis (b) for site U1518B in Hikurange margin
图8 Hikurangi边缘D1815B井测井数据及各赋存模式水合物含量(3点平滑结果)
Fig.8 Well-log data from site U1518B in Hikurange margin and saturation for each hydrate occurrence model (3-point smoothing results)
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