科研进展

南海神狐海域峡谷区地形对天然气水合物成藏的控制作用

  

  近日,深海地球物理与资源研究室王吉亮、吴时国、孙金等与中海油研究总院科研人员在《Marine and Petroleum Geology》发表题为“Influence of seafloor topography on gas hydrate occurrence across a submarine canyon-incised continental slope in the northern margin of the south china sea”的研究论文,揭示了南海神狐海域峡谷区复杂地形对天然气水合物成藏的控制机制和作用。 

  在峡谷发育的陆坡环境中,地震剖面上的BSR与模型预测的天然气水合物稳定带底经常不一致。但由于缺少足够的井中实测数据,通常难以确定造成这种不一致的机制。在南海北部神狐海域的峡谷区,开展了大量的地球物理调查和钻井,本研究利用这些数据研究峡谷区内复杂地形对天然气水合物稳定带的影响以及对成藏的作用。在神狐峡谷区,天然气水合物主要分布在峡谷之间的脊部。在脊Rc最顶部的W07站位,利用原位温度数据拟合的地温梯度预测的天然气水合物稳定带底与BSR深部一致,说明附近的水合物系统处于稳定状态。沿着垂直脊走向的二维地震测线进行水合物稳定带预测,结果表明在脊西侧BSR比模型预测的水合物稳定带底深。

1 a)高分辨地震剖面指示天然气水合物及游离气分布特征 b) 地震剖面上解释的BSR分布与理论计算的水合物稳定带底的对比

  结合海底下温度场的数值模拟分析结果分析认为这是由地形起伏造成的。研究区内两种尺度的地形起伏影响水合物稳定带,分别是峡谷与脊交错分布造成的地形起伏以及脊上沟槽与局部高点交错分布造成的地形起伏。

 

2 a) 1a)剖面对应地下温度场 b) Rc上温度场分布 c)地温梯度垂直分量 d) 地温梯度水平分量

  神狐峡谷区内脊部中间浅两边深的水合物稳定带底结构有利于水合物的富集,一方面弯曲的水合物稳定带底增大储层的空间范围,另一方面对水合物稳定带之下的游离气具有封存作用。

3 地形对水合物富集成藏控制作用的示意图 

论文信息: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.