祁连山冻土区天然气水合物储层地球物理响应特征数值模拟研究

葛成红66

【文件名】 祁连山冻土区天然气水合物储层地球物理响应特征数值模拟研究
【文件格式】 CAJ
【页数】 132
【内容介绍】    天然气水合物(以下简称水合物)是一种储量巨大、洁净的新型替代能源，我国己在祁连山冻土区发现并钻获了实物样品。与国外极地冻土区发现的水合物相比，祁连山冻土区水合物成藏规律和控制因素更为复杂，使得野外地球物理勘探方法遇到了困难，而基于岩石物理的数值模拟是一种研究水合物储层地球物理响应特征的有效手段。本文依据祁连山冻土区水合物的实际赋存地质条件，基于不同的地球物理方法进行建模，并利用建立的模型开展数值模拟，对水合物储层的地球物理响应特征进行了探索。    利用有限单元法((FEM)通过对水合物储层电阻率、赋存规模、埋深变化时的音频大地电磁测深(AMT)响应特征进行模拟，结果表明孔隙度小于5%、水合物饱和度大于70%、赋存规模小于SOm、埋深超过SOOm时，AMT方法难以识别与圈定水合物储层;利用非线性共扼梯度算法(NLCG)通过对不同测线长度、测点间距、频点数对水合物储层的AMT反演结果影响规律进行模拟，结果表明在水合物可能赋存区域，最佳的采集参数为:3倍区域宽度的测线长度，11个测点数，4个高频段(100一 1 OOOHz)的频点数。
    利用基于岩石物理模型的等效介质理论建立的正演模拟速度模型和射线追踪理论，对水合物储层孔隙度、层厚、水合物饱和度变化时的地震反射波振幅随偏移距变化(AVO)的响应特征进行模拟，结果表明孔隙度变化对AVO属性的分区较好，水合物饱和度变
化对AVO属性的区分空间较小，层厚变化与AVO属性呈线性关系;由水合物储层水合物饱和度和岩性的变化对不同弹性参数敏感性的模拟结果可知，a -E交会图识别水合物储层效果良好，u和入/u进行交会可区分水合物储层岩性。
    基于等效介质理论的弹性波速度模型和两端元层状介质模型，分别对孔隙和裂缝充填型水合物储层的声波速度和水合物饱和度特征进行模拟，结果表明DKXX-13孔为典型孔隙充填型水合物储层，水合物饱和度变化范围为13.085.0%，平均值为61.9%，与利用标准阿尔奇公式估算的结果基本一致;DKXX-19孔为典型裂缝充填型水合物储层，水合物饱和度变化范围为14.1一 89.9%，平均值为69.4% o
    祁连山冻土区水合物储层地球物理响应特征的获取，对于指导野外水合物地球物理勘查和实测资料的处理与解释具有重要意义，为我国冻土区水合物资源的勘探开发提供了切实可行的技术保障。
关键词:祁连山冻土区，天然气水合物储层，AMT,  AVO，声波测井

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