含天然气水合物储层衰减岩石物理研究进展

Review of rock-physics studies on natural gas hydrate-bearing sediment attenuation

刘涛; 包雪阳; 朱翔宇; 李安昱

2024

10.19975/j.dqyxx.2023-028

地球与行星物理论评（中英文）   影响因子和分区

2097-1893

衰减是储层的重要基础物性,正确认识天然气水合物储层的吸收衰减机制对于准确预测水合物饱和度具有重要意义.天然气水合物以不同形态赋存在粗粒砂岩或细粒黏土质沉积物中,而这两种水合物储层对应的衰减特征存在显著差异.为了阐明其内部的衰减机理,近年来学者们提出了多种岩石物理模型.其中,砂岩水合物层的衰减模型大致有两类,其中一类以三相Biot理论为基础,模型中包含多种描述水合物颗粒与砂岩颗粒间接触作用的衰减机制,如颗粒胶结、摩擦、微裂隙导致的喷射流等.这类模型可以较合理地再现实际声波测井资料中衰减随水合物饱和度增加而增加的情况,但在地震频段无法产生有效的衰减强度.另一类模型的衰减主要以等效颗粒模型所描述的水合物内部孔隙水与自由孔隙水之间的交换作用为主导,其能够解释砂岩水合物在地震频段的衰减现象.黏土质沉积物中的水合物衰减研究则是首先基于等效颗粒模型模拟黏土矿物附着水的衰减机制建立背景沉积物的衰减模型;接着在其基础上通过量化纯水合物的物性和水合物赋存对背景沉积物性质的改变来完成建模.该模型也已成功应用于地震频段的反射地震资料中.以上衰减模型的提出使水合物的衰减研究取得了实质性进展,使研究人员能够定量化分析观测资料中的衰减现象,并通过衰减约束水合物饱和度.然而这些模型的应用仍存在不同程度的限制:研究发现砂岩水合物储层的衰减模型无法匹配实际资料中观测到的横波衰减强度;以及黏土质水合物储层衰减模型缺少对裂隙参数的表征,在声波频段的模型结果有待验证.为了提升模型的预测精度和应用范围,未来需对水合物赋存形态与衰减的关系加深理解,结合更多实际资料进一步深入细致地开展岩石物理研究.

天然气水合物 衰减属性 岩石物理 水合物赋存形态

英语

其他

WanFang

sjdzyc202403008

1.南方科技大学地球与空间科学系,深圳 518055
2.深圳市深远海油气勘探技术重点实验室(南方科技大学),深圳 518055;南方科技大学地球与空间科学系,深圳 518055;南方海洋与工程广东省实验室(广州),广州 511458;广东省地球物理高精度成像技术重点实验室(南方科技大学),深圳 518055
3.中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院,北京 100083

刘涛,包雪阳,朱翔宇,等. 含天然气水合物储层衰减岩石物理研究进展[J]. 地球与行星物理论评（中英文）,2024,55(3):369-380.

刘涛,包雪阳,朱翔宇,&李安昱.(2024).含天然气水合物储层衰减岩石物理研究进展.地球与行星物理论评（中英文）,55(3),369-380.

刘涛,et al."含天然气水合物储层衰减岩石物理研究进展".地球与行星物理论评（中英文） 55.3(2024):369-380.