科研進展

南海神狐海域峽谷區地形對天然氣水合物成藏的控制作用

  

  近日,深海地球物理與資源研究室王吉亮、吳時國、孫金等與中海油研究總院科研人員在《Marine and Petroleum Geology》發表題為“Influence of seafloor topography on gas hydrate occurrence across a submarine canyon-incised continental slope in the northern margin of the south china sea”的研究論文,揭示了南海神狐海域峽谷區復雜地形對天然氣水合物成藏的控制機制和作用。 

  在峽谷發育的陸坡環境中,地震剖面上的BSR與模型預測的天然氣水合物穩定帶底經常不一致。但由于缺少足夠的井中實測數據,通常難以確定造成這種不一致的機制。在南海北部神狐海域的峽谷區,開展了大量的地球物理調查和鉆井,本研究利用這些數據研究峽谷區內復雜地形對天然氣水合物穩定帶的影響以及對成藏的作用。在神狐峽谷區,天然氣水合物主要分布在峽谷之間的脊部。在脊Rc最頂部的W07站位,利用原位溫度數據擬合的地溫梯度預測的天然氣水合物穩定帶底與BSR深部一致,說明附近的水合物系統處于穩定狀態。沿著垂直脊走向的二維地震測線進行水合物穩定帶預測,結果表明在脊西側BSR比模型預測的水合物穩定帶底深。

1 a)高分辨地震剖面指示天然氣水合物及游離氣分布特征 b) 地震剖面上解釋的BSR分布與理論計算的水合物穩定帶底的對比

  結合海底下溫度場的數值模擬分析結果分析認為這是由地形起伏造成的。研究區內兩種尺度的地形起伏影響水合物穩定帶,分別是峽谷與脊交錯分布造成的地形起伏以及脊上溝槽與局部高點交錯分布造成的地形起伏。

 

2 a) 1a)剖面對應地下溫度場 b) Rc上溫度場分布 c)地溫梯度垂直分量 d) 地溫梯度水平分量

  神狐峽谷區內脊部中間淺兩邊深的水合物穩定帶底結構有利于水合物的富集,一方面彎曲的水合物穩定帶底增大儲層的空間范圍,另一方面對水合物穩定帶之下的游離氣具有封存作用。

3 地形對水合物富集成藏控制作用的示意圖 

論文信息:Jiliang Wang, Shiguo Wu, Jin Sun, Wanli Feng, Qingping Li. Influence of seafloor topography on gas hydrate occurrence across a submarine canyon-incised continental slope in the northern margin of the south china sea, Marine and Petroleum Geology, 2021, vol. 133, 105279.

  

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