張美華

摘 要：本文先分析了天然氣水合物發(fā)布區(qū)構(gòu)造沉積的特征，并從這一特征對地球物理響應(yīng)出來的敏感性分析為切入點，對地震的屬性以及陡傾角底層轉(zhuǎn)速度場的建立進行研究，并分析天然氣水合物預測在這些地球物理技術(shù)中的實際應(yīng)用和效果。進而采用了信息聯(lián)合策略，將地球物理技術(shù)進行集成，最終形成一套預測技術(shù)方法。通過實踐分析，反射強度以及相對波阻抗等都是能夠識別天然氣水合物的，并成為一種有效的技術(shù)組合。在原始地震剖面和相對波阻抗等特證被應(yīng)用時，它們能夠?qū)μ烊粴馑衔镉懈玫淖R別性，這種技術(shù)的應(yīng)用還是有很多優(yōu)點的。

關(guān)鍵詞：地球物理技術(shù)；天然氣水合物；應(yīng)用

最為一種接替能源，天然氣水合物物是一種水包氣籠型的固態(tài)物，它形成在特定的溫度下以及壓力條件下，多數(shù)都是在深海地區(qū)或者兩極兩區(qū)分布。分布在深海區(qū)的時候，通常都是在外大陸架邊緣斜坡上，以及陸隆沉積物中；分布在兩極地區(qū)時，它通常都是在濱岸大陸的沉積物中，還有海大陸架的沉積物永凍層之中。從相關(guān)研究中得出，在地震記錄上顯示的天然氣水合物是團狀以及楔狀的，并呈現(xiàn)出分段性的空白反射，其底部有產(chǎn)狀似海底反射面（BSR），從而根據(jù)相關(guān)信息對天然氣水合物進行分析和預測，并應(yīng)用地球物理技術(shù)，獲取更多有價值信息。

一、天然氣水合物分布預測中應(yīng)用地球物理技術(shù)

1、地震屬性的提取和分析技術(shù)。在巖石發(fā)揮物理特性和變異時就此產(chǎn)生了地震記錄信號，這也是它的一個信號特征，在這個過程中主要的反映就是巖石巖性、流體成分等一些信息。從地震的綜合信息中，利用數(shù)學變換將地震波幾何形態(tài)、統(tǒng)計信息以及相關(guān)的動力學信息給分離出來，巖石儲集層環(huán)境對這些信息是很敏感的，還表現(xiàn)在的儲集層的空隙流體中，對這些信息進行目標體的解釋和突出的信息，也就是我們所說的地震屬性分析。從這些屬性中能將的“三瞬”等屬性給提取分析出來，并能在天然氣水合物的分布區(qū)識別以及預測中進行應(yīng)用。

2、AVO分析技術(shù)。這個技術(shù)是的勘探天然氣最主要的手段，它的直線截距能將縱波反射系數(shù)給反映出來，而縱波反射振幅還是通過炮檢距的梯度變化能能斜率給反映出來，并確定它和泊松比有一定關(guān)系，這個泊松比是從橫縱波速度的函數(shù)比得出來的，從而得出寫橫縱比速度比是很容易受到斜率剖面影響的，也就是說含氣儲集層是能用斜率剖面進行指示的。如果斜率和截距的乘積的數(shù)據(jù)能放大到一定范圍，其清晰率就能提高，這樣一來就對預測油氣有著較好的效果，還有的人將這種分析稱為碳氫指示。流體的性質(zhì)主要是由流體因子的剖面反映出來的，要是孔隙中的流體呈現(xiàn)水狀時，那么流體因子就是為零，要是孔隙中的流體呈現(xiàn)油氣狀時，那么流體因子就是為負，絕對值還會增大，儲集層就有很大幾率被判定為氣層，這種分析技術(shù)是能夠?qū)α黧w進行預測并作出詳細分析的。

3、速度場建立技術(shù)。在水合物分布區(qū)的地球物理預測中，速度是很重要的參數(shù)，因為地震波在水合物中的傳播速度比在圍巖中的傳播速度高，若下伏地層中存在游離氣則地震波傳播速度會降低導致疊加速度反轉(zhuǎn)，利用此現(xiàn)象可初步檢測水合物與游離氣。在速度突變帶和斷距較大的斷層附近，可以完全模擬地震波的傳播路徑，最終得到與實際地震記錄較為吻合的疊加速度，可以保證反演層速度的準確性。

4、波阻抗反演技術(shù)。水合物、游離氣對速度信息比較敏感，因而可利用速度信息建立偽井，并進行偽井約束的稀疏脈沖反演，得到相對波阻抗剖面的同時得到絕對波阻抗剖面。稀疏脈沖反演的優(yōu)點是能夠直接從地震信息中提取反射系數(shù)，其分辨率、信噪比以及可靠程度完全依賴于地震資料本身的品質(zhì)，因此要求用于反演的地震資料應(yīng)具有較寬的頻帶、較低的噪聲、較高的保真度。為得到準確的反演結(jié)果可用AVO處理得到的縱波剖面代替疊加偏移數(shù)據(jù)進行反演。

二、天然氣水合物分布區(qū)地球物理預測技術(shù)應(yīng)用效果分析

在瞬時相位剖面，可見所有的反射信息都是均衡的，幾乎沒有差異，但在距海底大約0.25s處有一條清晰的平行于海底的界面穿過地層，這個界面與反射強度剖面上平行于海底的強反射界面是同一個界面。在瞬時頻率剖面雖然沒有較強的反射界面，卻在對應(yīng)于其他剖面的強反射界面（BSR）下面發(fā)育大片的藍色低頻區(qū)，同樣的位置在能量半衰期剖面上也表現(xiàn)為低值區(qū)，推斷為游離氣富集區(qū)。

AVO各屬性剖面對天然氣水合物及游離氣的識別效果也較明顯，從不同角度反映了天然氣水合物及游離氣的富集程度和分布狀態(tài)。其中，在截距剖面上，高值異常表明上、下層縱波速度差值大，指示上部可能是水合物而下部為游離氣，而且此界面（BSR面）異常值越大，天然氣水合物或游離氣越富集。斜率與截距的乘積剖面上保留了梯度值，但極性變化卻取決于斜率與截距的綜合，由于地震波在含氣砂巖中的傳播速度低于在圍巖中的傳播速度，因而在乘積剖面上有明顯正異常。

在相對波阻抗剖面中，海底以下0.25s處為反射強度及截距剖面的強反射界面，綜合分析認為此面即為BSR界面，BSR界面之上的相對波阻抗低值區(qū)（弱反射區(qū)），在速度剖面中為相對髙值區(qū)，速度值大致為1600～ 2200m/s，在絕對波阻抗剖面中此段也表現(xiàn)為為高值區(qū)，可斷定該段為水合物分布區(qū)。BSR界面下部出現(xiàn)低速低阻抗區(qū)域，此段對應(yīng)的流體因子剖面為負異常，瞬時頻率為高頻吸收區(qū)，能量半衰期為低值區(qū)，綜合分析認為是游離氣發(fā)育區(qū)。

統(tǒng)計研究區(qū)34條地震測線的綜合研究結(jié)果，絕對波阻抗剖面在BSR之上表現(xiàn)為高阻抗異常區(qū)的有11條；在相對波阻抗剖面上團狀分布表現(xiàn)中等，而其絕對波阻抗剖面上較明顯表現(xiàn)為高值異常區(qū)的有6條；有1條剖面的相對波阻抗剖面與絕對波阻抗剖面異常反應(yīng)均較弱；在相對波阻抗與絕對波阻抗低值異常區(qū)，其對應(yīng)的瞬時頻率剖面也表現(xiàn)為低值異常、能量半衰期剖面上能量衰減快、流體因子為高值的有8條測線。這些分析結(jié)果表明，僅應(yīng)用一種技術(shù)不能準確唯一地確定水合物、游離氣的分布，綜合應(yīng)用AVO、層速度、“三瞬”、波阻抗等多種技術(shù)可以從不同的角度分析識別水合物，提高預測的可靠性，降低鉆探風險。

三、結(jié)束語

預測天然氣水合物分布區(qū)的項目中，應(yīng)用地球物理技術(shù)，能對關(guān)鍵性的技術(shù)指標進行優(yōu)化選取，實現(xiàn)了水合物分布區(qū)預測過程中有效應(yīng)用地震資料的策略建立，取得了較好的成果，達到了最初的預想效果。從綜合分析中得出，能夠識別BSR截面最有效的技術(shù)就是反射強度、絕對波阻抗以及相對波阻抗等相關(guān)指標，和圍巖相比，BSR截面的可見清晰度、絕對波阻抗以及層速度較高，這些都要高出很多。在的游離氣是否存在的測試中，有效利用了瞬時頻率、層速度以及流體因子剖面等指標，最后得出預測天然氣水合物分布區(qū)時應(yīng)用地球物理技術(shù)是能夠取得更好成果的，也有實際的應(yīng)用價值。

參考文獻：

[1]劉彥君，劉喜武. 地球物理技術(shù)在天然氣水合物分布區(qū)預測中的應(yīng)用. 石油勘探與開發(fā)，2007

[2]邵宇藍.疊前彈性波阻抗反演在天然氣水合物識別中的應(yīng)用研究. 中國海洋大學，2014

[3]徐華宇. 井震聯(lián)合分析預測神狐海域天然氣水合物可能的垂向分布. 地球物理學報，2014