雷亞妮，吳時(shí)國(guó)，孫金，王廣建

(1.青島科技大學(xué)化工學(xué)院，山東青島，266061；2.中國(guó)科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所海南省海底資源與探測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南三亞，572000；3.南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室(珠海)，廣東珠海，519080)

天然氣水合物是水和天然氣在低溫高壓環(huán)境條件下形成的冰態(tài)、結(jié)晶狀籠形化合物，主要分布在一定水深(通常超過(guò)300 m)的海底沉積物和陸地凍土帶[1-2]。據(jù)推斷，全球天然氣水合物中所含天然氣為1.8×1016～2.1×1016m3，蘊(yùn)藏量約為傳統(tǒng)地球化石燃料的2倍，是一種資源潛力巨大的化石能源[3-6]，因此，如何識(shí)別海洋天然氣水合物是實(shí)現(xiàn)水合物精準(zhǔn)勘探和安全高效開(kāi)發(fā)的首要問(wèn)題。MARKL 等[7]在大西洋陸緣布萊克海臺(tái)通過(guò)單道地震資料發(fā)現(xiàn)與海底平行、但與地層斜交的異常強(qiáng)反射，認(rèn)為這是水合物底界，命名為似海底反射(bottom simulating reflectors，BSR)，之后BSR 作為水合物的指示標(biāo)志被廣泛使用[8-9]。HYDMANN等[10]專門論述了BSR 的特征，后來(lái)很多學(xué)者研究了水合物層的精細(xì)速度結(jié)構(gòu)[11]，建立了不同含水合物層的多孔介質(zhì)模型[12-14]，并基于此利用三維地震資料反演水合物飽和度。除三維地震技術(shù)之外，淺層高分辨率地震技術(shù)也被廣泛用于天然氣水合物探測(cè)[15-20]。

井中地球物理技術(shù)對(duì)于水合物儲(chǔ)層參數(shù)精細(xì)描述也十分重要[21-23]。然而，目前關(guān)于含水合物儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征的研究還不深入，一般是將高電阻率和縱波速度層段視為水合物層。但由于測(cè)井解釋存在多解性，單純利用電阻率和聲波時(shí)差測(cè)井可能無(wú)法精細(xì)描述水合物儲(chǔ)層參數(shù)，應(yīng)設(shè)法利用多測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)開(kāi)展孔隙度、滲透率和水合物飽和度等儲(chǔ)層參數(shù)的定量描述。海洋可控源電磁法(controlled source electromagnetic method，CSEM)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)有效的天然氣水合物勘探方法[24]，可以根據(jù)天然氣水合物儲(chǔ)層、海底沉積物和海水三者之間的電性差異，確定天然氣水合物的賦存產(chǎn)狀，為常規(guī)水合物地震勘探提供互補(bǔ)信息，從而提高水合物勘探精度。高精度重力測(cè)量也可用于探測(cè)天然氣水合物。徐行等[25]利用高精度磁力測(cè)量技術(shù)識(shí)別海底天然氣水合物，目前有關(guān)這方面的公開(kāi)報(bào)道還比較少[26]。總的來(lái)說(shuō)，由于海域天然氣水合物引起的重力異常不顯著，只有高精度的海底重力儀才能達(dá)到要求，該方法可作為配合地震技術(shù)識(shí)別水合物的補(bǔ)充手段。

為了實(shí)現(xiàn)水合物的精細(xì)識(shí)別，有必要開(kāi)發(fā)綜合地球物理識(shí)別技術(shù)。海洋天然氣水合物地球物理識(shí)別技術(shù)的基本思路是以井震結(jié)合為核心，綜合運(yùn)用重、磁、電、震等綜合地球物理識(shí)別技術(shù)，識(shí)別天然氣水合物和預(yù)測(cè)天然氣水合物儲(chǔ)量。本文通過(guò)梳理和分析天然氣水合物地球物理識(shí)別技術(shù)方面的現(xiàn)有研究成果，探討天然氣水合物地球物理識(shí)別方面的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行展望。

1 天然氣水合物的地震識(shí)別技術(shù)

1.1 天然氣水合物的地震定性識(shí)別技術(shù)

BSR 是海洋天然氣水合物最重要的識(shí)別標(biāo)志之一[27-28]。由于含水合物的上覆地層聲波速度高，而下伏地層可能含有游離氣，速度和密度都降低[29]，從而形成BSR，如圖1所示。明顯的波阻抗差異導(dǎo)致水合物底界面的反射系數(shù)增大，形成了明顯的反射同相軸，同時(shí)，由于海底沉積物的地溫變化很大，而壓力變化不大，海底的起伏變化將造成沉積物等溫面的起伏變化，故BSR 大致與海底地形平行[30]。

圖1 水合物層和下伏游離氣層速度結(jié)構(gòu)Fig.1 Velocity structure of gas hydrate layer and underlying free gas layer

作為水合物識(shí)別標(biāo)志的BSR具有如下特征：

1)BSR 表征水合物層底界，而水合物層頂界很難確定。

BSR表征水合物層底界[31]，在地震剖面上較容易識(shí)別。圖2所示為過(guò)瓊東南盆地深水區(qū)某水合物勘探區(qū)的地震剖面。由圖2可見(jiàn)：地震剖面上的BSR 特征非常明顯，實(shí)鉆結(jié)果表明BSR 位置與水合物層底界基本一致。一般很難通過(guò)地震資料確定水合物層頂界，這是因?yàn)锽SR 之上沉積物內(nèi)的水合物濃度向上逐漸降低，無(wú)明顯波阻抗差異。

圖2 瓊東南盆地某地震剖面上的BSRFig.2 BSR in a seismic profile in Qiongdongnan Basin

2)陸坡區(qū)BSR有時(shí)與沉積層斜交。

陸坡區(qū)BSR往往具有與沉積層理斜交的特征，圖3所示為日本Nankai海槽過(guò)AT1-MC井的典型地震剖面[32]。由圖3可見(jiàn)BSR與正常沉積層斜交，這種特征可以很好地指示水合物底界。

圖3 日本Nankai海槽過(guò)AT1-MC井的地震剖面及自然伽馬和電阻率曲線[32]Fig.3 Typical seismic cross section through AT1-MC well,Gamma and resistivity logs in AT1-MC Well[32]

如果沉積物界面與海底平行，那么它的地震反射特征與BSR 相似，造成BSR 在地震剖面上識(shí)別比較困難，這時(shí)需要根據(jù)水合物相平衡方程計(jì)算穩(wěn)定帶底界的大概深度，確定BSR 的位置。利用BSR 識(shí)別水合物時(shí)需要注意：1)BSR 指示天然氣水合物的可能存在，但是不能用于計(jì)算水合物的厚度和飽和度；2)BSR 僅適用于海洋未固結(jié)沉積層中的水合物識(shí)別，而陸地凍土區(qū)的水合物往往不具有BSR的特征。

除BSR 外，地震屬性也可用于天然氣水合物識(shí)別，主要包括速度、AVO(amplitude versus offset)屬性、三瞬屬性等。對(duì)于成巖和非成巖型水合物層，各自對(duì)應(yīng)的地震屬性特征[33-39]如表1所示。

表1 成巖及非成巖型水合物層地震屬性特征[33-39]Table 1 Seismic attributes characteristics of gas hydrate bearing rocks and sediments[33-39]

1.2 基于地震資料的天然氣水合物定量識(shí)別技術(shù)

疊前和疊后地震資料攜帶了眾多反映地層巖性和孔隙流體性質(zhì)的信息，可用于獲取儲(chǔ)層參數(shù)。目前，天然氣水合物的定量識(shí)別主要通過(guò)地震正演和反演技術(shù)進(jìn)行，包括地震正演模擬、AVO 技術(shù)、彈性波阻抗反演和全波形反演等，各種不同方法的原理、分類及可獲取參數(shù)[40-48]如表2所示。

表2 主要的天然氣水合物定量識(shí)別技術(shù)[40-48]Table 2 Primary quantitative identification techniques of natural gas hydrate[40-48]

1.3 用于水合物飽和度預(yù)測(cè)的巖石物理模型

含天然氣水合物地層的巖石物理模型是地震反演預(yù)測(cè)水合物飽和度的基礎(chǔ)[49]，目前人們已經(jīng)提出了將水合物飽和度與地層速度聯(lián)系起來(lái)的多個(gè)巖石物理模型。如WOOD 等[50]將WYLLIE 時(shí)間平均方程與地震速度結(jié)合，估算水合物飽和度；LEE等[51]指出含水合物沉積物速度可以通過(guò)三相時(shí)間平均方程加權(quán)計(jì)算。這些方法各有優(yōu)勢(shì)和適用范圍，以下為幾種常用的估算水合物飽和度的模型。

1.3.1 時(shí)間平均方程

對(duì)于含水合物沉積物，地層的時(shí)間平均方程為

式中：vb，vw，vh，vma分別為含水合物沉積物、孔隙水、純水合物和骨架的縱波速度；φ為孔隙度；Sh為水合物飽和度。

該方法參數(shù)少、簡(jiǎn)單易用，為最簡(jiǎn)單的水合物飽和度預(yù)測(cè)方程，該公式在膠結(jié)較好的地層介質(zhì)中可以很好地評(píng)價(jià)水合物。

1.3.2 WOOD方程

沉積物中存在較高泥質(zhì)含量，且膠結(jié)程度差，這種情況下時(shí)間平均方程的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果并不一致。為此，提出了WOOD方程[51]：

式中：ρb為巖石的密度，kg/m3；ρma為巖石骨架的密度，kg/m3；ρw為地層水的密度，kg/m3；ρh為水合物的密度，kg/m3。

WOOD 方程是在時(shí)間平均方程的基礎(chǔ)上再考慮密度的影響得到的，在低孔隙度下較適用，不太適用于高孔隙度地層。

1.3.3 LEE權(quán)重方程

為了準(zhǔn)確評(píng)估高孔隙度海底沉積物中的水合物飽和度，LEE 等[52]提出一個(gè)基于TIMUR 和WOOD方程修正公式的加權(quán)平均公式：

式中：n為水合物儲(chǔ)層膠結(jié)指數(shù)；W為權(quán)重系數(shù)，多數(shù)情況下為1；vWOOD和vTIMUR分別為WOOD 和TIMUR公式計(jì)算的速度。

1.3.4 改進(jìn)的BIOT-GASSMANN模型

對(duì)于泥質(zhì)含量較高、流體黏度大的含水合物地層，BIOT-GASSMANN 理論關(guān)于地層橫波速度與縱波速度之比為常數(shù)的假設(shè)不合理。為此，LEE[53]假設(shè)地層縱橫波速度比是與孔隙度有關(guān)的函數(shù)，提出了改進(jìn)的BIOT-GASSMANN模型：

式中：α為干巖石骨架的橫波速度與縱波速度之比；H和m為與地層孔隙扁平率、泥質(zhì)含量、膠結(jié)程度和壓差有關(guān)的參數(shù)。

將式(4)代入到BIOT-GASSMANN 方程中，可得到改進(jìn)后的地層剪切模量G的表達(dá)式：

式中：Kma和Gma分別為地層骨架體積模量和剪切模量，可以由Hill 平均得到；β為Biot 系數(shù)；M為Biot 模量，為孔隙流體體積模量。

地層的體積模量K為

對(duì)于軟地層或未固結(jié)沉積物，有

對(duì)于堅(jiān)硬或固結(jié)的地層，Biot系數(shù)為

地層縱波速度vb可用下式計(jì)算：

沉積物骨架的彈性模量和其組成礦物有關(guān)，可根據(jù)Hill平均模型計(jì)算。當(dāng)確定干巖石彈性模量后，可利用GASSMANN方程計(jì)算飽含流體巖石的彈性模量，進(jìn)而可以得到縱橫波的速度。

1.3.5 等效介質(zhì)模型

ECKER等[54]提出了水合物在沉積物中生成的3種模式。

1)模式A。水合物被認(rèn)為是孔隙流體的一部分。

2)模式B。水合物被認(rèn)為是巖石骨架的一部分，產(chǎn)生了2個(gè)效應(yīng)，一方面使孔隙度減小，另一方面改變了骨架的體積模量和剪切模量。

3)模式C。假設(shè)水合物與骨架呈半膠結(jié)狀態(tài)，水合物飽和度增大會(huì)同時(shí)提高孔隙流體和巖石骨架的體積模量。

干巖石骨架的體積模量Kdry和剪切模量Gdry可分別表示為：

求出干巖石的Kdry和Gdry后，可用GASSMANN方程計(jì)算飽和巖石的體積模量和剪切模量。對(duì)于模式A，水合物是孔隙流體的一部分，不會(huì)改變固體骨架的模量，只能通過(guò)影響流體體積模量來(lái)改變波速，流體體積模量用下式計(jì)算：

式中：Kf為流體體積模量；Kh為水合物體積模量。

由于水合物的體積模量大于孔隙水的體積模量，因此，增加水合物飽和度將增大等效孔隙流體的體積模量，進(jìn)而使波速增大。

1.3.6 基于不同巖石物理模型的水合物飽和度預(yù)測(cè)

以南海北部神狐海域SH2 井為例，對(duì)比不同模型的水合物飽和度評(píng)價(jià)效果，分析不同模型在水合物飽和度估算中的適用性。

圖4所示為SH2井密度、自然伽馬、聲波時(shí)差和電阻率測(cè)井曲線。由圖4可見(jiàn)：SH2井的測(cè)井深度范圍為海底以下38.0～245.0 m，在海底以下188.0～219.5 m深度處聲波速度和電阻率明顯增大，推測(cè)該深度范圍為潛在水合物層。

圖4 SH2井測(cè)井曲線Fig.4 Logging curves of well SH2

分別利用時(shí)間平均方程、WOOD 方程、LEE權(quán)重方程、改進(jìn)的BIOT-GASSMANN 方程估算水合物飽和度，并與氯離子濃度異常法預(yù)測(cè)的水合物飽和度進(jìn)行對(duì)比，分析不同模型的預(yù)測(cè)效果。

首先，利用地層密度測(cè)井計(jì)算地層孔隙度：

式中：φd為密度測(cè)井孔隙度；ρf為流體密度。

海洋沉積物含有泥質(zhì)，考慮泥質(zhì)的影響，將地層密度孔隙度計(jì)算公式修正為

式中：Vsh為泥質(zhì)含量，可用自然伽馬測(cè)井曲線計(jì)算，即

式中：GCUR為地區(qū)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，神狐海域取為3.7；IGR為中間變量；GR為目的層段的自然伽馬測(cè)井值，API；GRmin和GRmax分布為純砂巖和泥巖層段的自然伽馬測(cè)井值，API。

考慮泥質(zhì)含量影響，取GRmin= 15 API，GRmax= 90 API，C=3.7，計(jì)算地層孔隙度。根據(jù)該區(qū)域其他井的取心資料，地層骨架主要由石英、黏土和方解石構(gòu)成，所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為65.7%，20.0%和14.3%，各礦物/物質(zhì)的彈性和物性參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 速度模型中的彈性和物性參數(shù)Table 3 Elastic and physical parameters in the velocity models

圖5所示為利用時(shí)間平均方程、WOOD 方程、LEE 權(quán)重方程、改進(jìn)BIOT-GASSMANN 方程和等效介質(zhì)模型計(jì)算的SH2井水合物飽和度。

由圖5可見(jiàn)不同模型預(yù)測(cè)的SH2井水合物飽和度存在較大差異，具體結(jié)果如下。

圖5 采用不同模型預(yù)測(cè)的SH2井水合物飽和度Fig.5 Prediction of hydrate saturation of well SH2 by different models

1)時(shí)間平均方程預(yù)測(cè)的水合物飽和度為0，與氯離子濃度異常法的預(yù)測(cè)結(jié)果相差最大，這是因?yàn)闀r(shí)間平均方程預(yù)測(cè)的縱波速度偏大，說(shuō)明時(shí)間平均方法不能直接用于海洋沉積物水合物飽和度預(yù)測(cè)。

2)相比于氯離子濃度法，WOOD 方程和LEE權(quán)重方程飽和度預(yù)測(cè)結(jié)果略大，但明顯優(yōu)于時(shí)間平均方程預(yù)測(cè)結(jié)果，其中LEE 權(quán)重方程的水合物飽和度預(yù)測(cè)值略大于WOOD方程預(yù)測(cè)值。

3)改進(jìn)的BIOT-GASSMANN 模型的聲波速度偏小，因此，水合物飽和度預(yù)測(cè)結(jié)果偏大，預(yù)測(cè)精度不高，可能與假設(shè)的礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變有關(guān)。

4)等效介質(zhì)模型在水合物層段的預(yù)測(cè)結(jié)果與氯離子濃度差異法的預(yù)測(cè)結(jié)果較吻合，且模式A的水合物飽和度預(yù)測(cè)結(jié)果比模式B的大。

各個(gè)巖石物理模型的適用性和優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表4。

表4 不同巖石物理模型的適用性和特點(diǎn)Table 4 Application and characteristics for different petrophysical models

2 基于測(cè)井的天然氣水合物地球物理識(shí)別和定量評(píng)價(jià)技術(shù)

自我國(guó)南海北部發(fā)現(xiàn)天然氣水合物后，利用多種地球物理方法開(kāi)展了水合物勘探研究，其中基于測(cè)井資料的水合物識(shí)別及儲(chǔ)層參數(shù)評(píng)價(jià)方法在南海北部水合物資源探查中起到了關(guān)鍵作用。這是因?yàn)樘烊粴馑衔锏奈锢硇再|(zhì)與地層水、巖石骨架存在一定差異，這是能夠?qū)Φ貙又刑烊粴馑衔镞M(jìn)行測(cè)井識(shí)別的先決條件，不同測(cè)井曲線對(duì)成巖和非成巖型水合物層的響應(yīng)特征[55-58]如表5所示。

表5 不同類型水合物地層的測(cè)井響應(yīng)特征[55-58]Table 5 Characteristics of different logging response of gas hydrate bearing formations[55-58]

3 天然氣水合物的電磁探測(cè)技術(shù)

由于含水合物儲(chǔ)層與含水層段具有明顯的電性差異，而海洋可控源電磁法能夠得到海底的導(dǎo)電參數(shù)，因此，可利用海洋電磁法根據(jù)電性差異確定水合物的分布范圍，估算水合物飽和度，從而提高海洋天然氣水合物的探測(cè)成功率。目前，海洋水合物的電磁探測(cè)技術(shù)包括海洋可控源電磁法(CSEM)和海洋大地電磁測(cè)深[59]。

美國(guó)Scripps 海洋研究所研制出了頻率域CSEM系統(tǒng)，該系統(tǒng)是目前世界最先進(jìn)海洋電磁探測(cè)系統(tǒng)之一[60]，其發(fā)射機(jī)系統(tǒng)距海底為50～100 m，接收器可任意布設(shè)，因此，幾乎可以在源和接收器之間進(jìn)行任何幾何布置，記錄電磁場(chǎng)的所有分量，提供更為豐富的數(shù)據(jù)。俄勒岡陸緣水合物脊應(yīng)用該電磁系統(tǒng)進(jìn)行了水合物探測(cè)，證明CSEM法是一種切實(shí)可行的水合物探測(cè)方法[61]；EDWARDS[62]將CSEM方法用于深海沉積物含水合物濃度的定量估算；EVANS[63]利用頻域拖曳磁偶極子系統(tǒng)對(duì)墨西哥灣水合物丘進(jìn)行成像，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)海底以下20 m 以內(nèi)的淺表層沉積物成像。海水對(duì)電磁波強(qiáng)烈吸收、早期儀器發(fā)射功率不足以及早期儀器靈敏度較差等因素都影響了海洋電磁法在水合物探測(cè)中的應(yīng)用。近年來(lái)，隨著儀器設(shè)備和處理解釋技術(shù)的發(fā)展，尤其是電子與信息技術(shù)的快速發(fā)展，極大推動(dòng)了海洋電磁探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，這些不利因素正在被克服，未來(lái)CSEM法將在海洋水合物探測(cè)方面獲得更加廣泛的應(yīng)用。

4 發(fā)展態(tài)勢(shì)

天然氣水合物定量識(shí)別是未來(lái)水合物地球物理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，需要定量描述的參數(shù)包括水合物的分布面積，水合物儲(chǔ)層厚度、游離氣層厚度、地層孔隙度、水合物飽和度和氣體飽和度等，這些參數(shù)是優(yōu)選水合物甜點(diǎn)區(qū)和水合物資源量估算的重要依據(jù)。而單獨(dú)使用常規(guī)的BSR 并不能對(duì)水合物儲(chǔ)層的資源量進(jìn)行定量估算，因此，需要綜合利用地質(zhì)條件分析以及地震反演等方法進(jìn)行天然氣水合物儲(chǔ)層精細(xì)描述。

地球物理方法仍然是目前海域天然氣水合物識(shí)別與預(yù)測(cè)分析的主要手段之一，地球物理手段包括地震測(cè)量、重力測(cè)量、電磁測(cè)量、地?zé)釡y(cè)量以及測(cè)井等。其中地震測(cè)量依然是未來(lái)最主要的水合物地球物理探測(cè)手段，包括高分辨二維及三維地震、海底多分量地震、廣角海底地震和垂直地震剖面等。在地震資料處理方面，高精度的速度分析、多次波壓制、高分辨率處理、子波處理、保幅處理和DMO等特殊處理被用來(lái)提高水合物識(shí)別的準(zhǔn)確度，目前水合物識(shí)別已由原來(lái)的主要利用速度及振幅信息發(fā)展到利用疊前彈性阻抗反演方法提取多種屬性參數(shù)進(jìn)行判別。

在上述理論方法基礎(chǔ)上，本文提出基于水合物系統(tǒng)概念+地層物性參數(shù)定量評(píng)估的天然氣水合物綜合地球物理識(shí)別方法，如圖6所示，其基本思路為：

圖6 天然氣水合物地球物理識(shí)別及儲(chǔ)層特征描述方法Fig.6 Geophysical identification of natural gas hydrate and its parameters description method

1)進(jìn)行天然氣水合物富集的烴源條件、構(gòu)造條件、流體疏導(dǎo)條件和沉積條件分析，基于熱力學(xué)平衡方程計(jì)算水合物穩(wěn)定域，估算天然氣水合物穩(wěn)定帶范圍；

2)結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件分析進(jìn)行BSR 識(shí)別和其他地震屬性分析，初步圈定天然氣水合物空間展布；

3)基于高分辨率地震數(shù)據(jù)結(jié)合測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行彈性阻抗/波阻抗/全波形反演，獲得精細(xì)波阻抗/速度剖面，結(jié)合巖石物理模型對(duì)水合物分布進(jìn)行定量識(shí)別。

除了三維地震和測(cè)井，未來(lái)水合物探測(cè)還將引入新的地球物理技術(shù)，如分布式聲傳感技術(shù)(distributed acoustic sensing，DAS)。這是一種近年興起的長(zhǎng)距離、大剖面、動(dòng)態(tài)測(cè)量的地震監(jiān)測(cè)技術(shù)，其空間采樣間距動(dòng)態(tài)可調(diào)，傳感距離可達(dá)數(shù)十公里，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)維護(hù)成本低，兼具實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸功能，可有效降低觀測(cè)成本并提高分辨率[64-66]。分布式光纖傳感技術(shù)能夠直接獲得水合物層應(yīng)力場(chǎng)、滲流場(chǎng)和飽和度，因此，未來(lái)這一全新技術(shù)有望被應(yīng)用在天然氣水合物探測(cè)中。

傳統(tǒng)船載地球物理手段尚達(dá)不到深海海底淺層資源探測(cè)的高分辨率要求。近年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)產(chǎn)化水下機(jī)器人和微小型、高精度、超深水工作的新型地球物理裝備技術(shù)的發(fā)展，如光纖震磁傳感器、弱磁傳感器、水聽(tīng)器等，解決了菲涅爾半徑和傳輸衰減因素限制等問(wèn)題，使高信噪比、高分辨率和高穿透深度的近海底綜合地球物理探測(cè)成為可能。研發(fā)新型國(guó)產(chǎn)化地球物理傳感器及裝備，研制或集成模塊化掛載地球物理傳感器(重、磁、電、震、放射性)，構(gòu)建一個(gè)智能導(dǎo)航、自主探測(cè)的深海近底地球物理智能作業(yè)平臺(tái)，形成一套近海底深海地球物理試驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)現(xiàn)深海淺層高分辨率探測(cè)的綜合地球物理探測(cè)系統(tǒng)，引領(lǐng)我國(guó)地球物理技術(shù)用于深海近底高精度探測(cè)，將為我國(guó)海底資源的勘探開(kāi)發(fā)與深海海洋環(huán)境探測(cè)提供技術(shù)支撐和保障。

5 結(jié)論

1)似海底反射是海域天然氣水合物最重要的識(shí)別標(biāo)志之一，但易受沉積界面干擾，為提高天然氣水合物識(shí)別精度，應(yīng)結(jié)合地震振幅、衰減等屬性進(jìn)行水合物的地球物理識(shí)別。

2)目前水合物飽和度鉆前預(yù)測(cè)主要基于反射地震反演技術(shù)，而含天然氣水合物的巖石物理模型是地震反演預(yù)測(cè)水合物飽和度的基礎(chǔ)，且不同模型均有其各自的適應(yīng)性。

3)測(cè)井是儲(chǔ)層參數(shù)精細(xì)評(píng)價(jià)的重要手段。不過(guò)，由于測(cè)井解釋存在多解性，單純利用電阻率和聲波時(shí)差測(cè)井可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)水合物儲(chǔ)層參數(shù)的精細(xì)描述，應(yīng)利用多測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)對(duì)孔隙度、滲透率、水合物飽和度等儲(chǔ)層參數(shù)進(jìn)行定量描述。

4)天然氣水合物的定量識(shí)別是未來(lái)水合物地球物理識(shí)別的發(fā)展趨勢(shì)，建議綜合利用水合物成藏條件分析、多地震敏感屬性分析、地震反演和測(cè)井實(shí)現(xiàn)水合物的地球物理識(shí)別以及儲(chǔ)層特征精細(xì)刻畫。

5)深海重磁法和電磁法等是未來(lái)海洋水合物探測(cè)的重要補(bǔ)充技術(shù)。