天然气水合物岩石物理研究有新发现

2021.03.01 中国矿业新闻网

中国地质调查局青岛海洋地质研究所科研人员近日在学术期刊上发表研究成果《气体对含水合物沉积物声学特性影响——模型分析和实验验证》和《含甲烷气泡的含水合物砂的弹性波速度：基于CT-声学联合观测和理论分析的启示》，介绍了在天然气水合物岩石物理实验和理论研究方面取得的重要进展。

此前，科研人员建立了多个岩石物理模型来表征速度与含水合物沉积介质的关系，但大多只针对静态体系中水合物对储层的声学影响，鲜有考虑气体及其动态运移条件下水合物的声学响应特征。实际上，气体及其渗漏是天然气水合物成藏与开采系统中非常重要的组成部分。

针对上述问题，中国地调局青岛海洋所科研人员在文章中分别从定性和定量角度阐明了气体对含水合物沉积物的声学影响和气体影响因素下的模型修正方法。为了验证模型的计算效果，更真实地反映水合物成藏时气体供应环境，他们研制了一套模拟渗漏体系的高压反应釜装置，实现了不同甲烷通量的供应；通过模拟实验和模型验证分析，获取了气体存在对含水合物沉积物声学特征的影响，并验证了适用气体存在的含水合物沉积物声学模型。

在上述成果的基础上，科研人员研发了CT-声学联合探测装置，定量分析了气体、水、水合物和沉积物各组分对含水合物沉积物弹性波速度的影响，建立了气体存在下的波速与水合物饱和度之间的关系。他们通过模拟实验和模型分析，针对孔隙流体中各组分的非均匀分布对声速的影响，引入修正因子，获取了气体影响因素下的水合物声学模型修正方法。该研究结果为水合物声学进一步研究提供了新型实验手段，为利用测井数据准确开展水合物储层评价提供了理论参考。（卜庆涛陈杰）