典型实例解析不同海域天然气水合物储层特性与定量评价

天然气水合物（俗称可燃冰），其资源潜力一直备受关注，天然气水合物储层物性是精准评价天然气水合物资源量的关键参数。2007年，我国在神狐海域的细粒沉积物中钻探到中等饱和度天然气水合物，改变了国际上对细粒沉积物天然气水合物成藏的认识。2017年天然气水合物探索性试验开采成功，有学者提出开发的气体是天然气水合物分解的气还是其下部圈闭的游离气的疑惑，或多或少对天然气水合物资源量与商业开发价值等问题也存在诸多疑问。这些疑惑，都源自我们对天然气水合物的认识还不够深入。天然气水合物广泛分布，但是天然气水合物钻探与勘探研究时间并不长，钻探井位有限，精准资源量尤其是可采资源量的评价还有待开展研究。

▲ 南海北部神狐海域过GMGS4-SC03 和GMGS3-W17 井叠前反演的纵波速度与纵横波速度比空间分布

多年来，在好奇心驱动下，我曾赴美国、韩国和印度等从事天然气水合物研究的相关单位开展国际合作研究，去了解南海与美国墨西哥湾、韩国郁陵盆地和印度海域等天然气水合物富集成藏的差异性。2017年12月～2018年1月，我参加IODP372航次，这是我从事天然气水合物研究生涯中首次参与钻探工作，与来自14个国家的科学家一起开展天然气水合物随钻测井、慢地震与慢滑移等研究受益匪浅。经过多年对钻探与勘探数据研究分析，逐渐揭开天然气水合物储层特性的神秘面纱，也发现了天然气水合物成藏复杂性与储层类型的多样性。

天然气水合物赋存主要类型

细粒泥质和粗粒砂质沉积物中都能形成天然气水合物，泥质地层形成的天然气水合物饱和度相对较低，分散在孔隙内或充填在裂隙内，砂质地层天然气水合物饱和度为中等至高饱和度，充填在孔隙内。大量研究表明，天然气水合物赋存特征及其富集程度与储层关系密切，按照天然气水合物赋存形态、岩性、饱和度和形成地质条件的差异，我们将天然气水合物概括为以下6 种类型（Type 1 ～ 6）（You et al.，2019；王秀娟等，2021）：

Type 1：泥质沉积物低饱和度孔隙充填型天然气水合物。

Type 2：泥质沉积物低饱和度裂隙充填型天然气水合物。

Type 3：冷泉喷口泥质沉积物中等—高饱和度天然气水合物。

Type 4：粉砂沉积物稳定带底界附近相对富集的天然气水合物。

Type 5：粉砂沉积物与游离气共存的中等饱和度天然气水合物。

Type 6：砂质沉积物高饱和度天然气水合物。

▲ 不同储层条件下天然气水合物赋存类型及其形成的地质条件

表 主要的天然气水合物类型

注：根据前人公开发表文献整理。

《》（王秀娟等著 . 北京：科学出版社，2023.1）一书从典型实例分析角度，解析不同海域天然气水合物储层与富集程度的差异性。本书是作者团队多年来关于我国南海与国际海域天然气水合物富集特征差异、储层物性反演与定量评价方法的研究成果总结，围绕海域天然气水合物地球物理识别与评价面临的科学难题，开展了天然气水合物岩石物理分析，系统梳理了多类型天然气水合物储层物性的定量评价技术，创建了基于统计学反演、多属性融合与循环迭代的多类型天然气水合物储层物性的高分辨率预测方法与空间分布精细刻画技术，揭示了南海细粒沉积物天然气水合物富集特征，提出天然气水合物-游离气共存类型、识别技术与评价方法，实现了理论和技术在南海天然气水合物勘探试采中的应用。

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全书内容共8 个章节，分别从天然气水合物岩石物理模拟、孔隙充填型与裂隙充填型天然气水合物储层特性与定量评价方法，以及天然气水合物与游离气共存类型与识别评价方法进行系统介绍，结合我们的理解与认识，把天然气水合物地球物理识别与评价中的难点与经验分享给读者，希望能让从事天然气水合物研究的科技工作者，尤其未来从事开发模拟的研究人员、学生等了解实际储层物性参数，也希望能为天然气水合物商业开发提供储层物性精准评价技术等。

本书的出版得到了崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室、国家自然科学基金项目“西库朗伊俯冲边缘水合物和流体赋存差异及其与海底蠕动变形关系研究”（41976077）、崂山实验室科技创新项目“西太平洋天然气水合物资源与环境效应及智能探测技术”（LSKJ202203503）、国家自然科学基金面上项目“珠江口盆地高饱和度砂质天然气水合物储层的地震识别和钻前预测”（41676071）、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）人才团队引进重大专项（GML2019ZD0104）、国家重点研发计划课题“水合物富集区精细勘探技术应用示范”（2017YFC0307601）的联合资助。

本文摘编自《天然气水合物储层特性与定量评价》（王秀娟等著 . 北京：科学出版社，2023.1）一书“前言”“第1 章 天然气水合物概况”，有删减修改，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-068721-0

责任编辑：周　杰

本书可供石油地质、海洋地质和环境地质等相关专业高年级本科生、研究生，海洋研究所、石油公司和工业部门从事地质、海底矿产资源研究的有关人员参考。

（本文编辑：刘四旦）

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