一种海域天然气水合物有利聚集区主控因素的确定方法技术

技术编号:26965849 阅读:22 留言:0更新日期:2021-01-05 23:50
本发明专利技术涉及一种海域天然气水合物有利聚集区主控因素的确定方法,包括如下步骤:步骤1:确定表征影响天然气水合物聚集的多个地质参数,并计算各个地质参数;步骤2:选定若干个地质参数作为系统特征,剩余的地质参数作为系统因素,并得到系统特征序列和系统因素序列;步骤3:通过系统特征序列和系统因素序列之间的灰度关联分析,得到主控因素;步骤4:将主控因素条件优越的区域作为水合物有利聚集区。本发明专利技术基于水合物成藏系统基础理论,通过系统特征序列和系统因素序列间的灰度关联分析,可实现对不同构造背景、多地质因素影响下天然气水合物聚集主控因素的定量评价,从而得到主控因素,根据主控因素科学指导水合物区域勘探及钻探。

【技术实现步骤摘要】
一种海域天然气水合物有利聚集区主控因素的确定方法
本专利技术涉及天然气水合物勘探开发
,具体涉及一种海域天然气水合物有利聚集区主控因素的确定方法。
技术介绍
目前有利聚集区的预测方法主要面向并适用于油气(石油和天然气)勘探领域,由于天然气水合物和油气在成藏原理、成藏要素、富集规律以及环境并不相同,借助于油气有利聚集区预测方法并不能很好地应用于天然气水合物。而与天然气水合物有利聚集区的相关预测方法中,大多数是从水合物勘探或处理技术角度如提高地震数据和处理精度方面出发,或者是基于某一单一因素进行的天然气水合物预测,很难系统性指导天然气水合物有利聚集区的预测。现有相关的预测方法很难适用于天然气水合物勘探领域,或者很难进行系统性预测且预测精度(成功率)不高,成藏主控因素是制约水合物有利聚集区分布的核心要素,根据主控因素能够系统、科学、高效的预测得到水合物有利聚集区,有利于指导水合物区域勘探及钻探。因此,需要一种能够确定天然气水合物有利聚集区主控因素的方法,天然气水合物亦称水合物,下同。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术的目的提供一种海域天然气水合物有利聚集区主控因素的确定方法,其能够解决确定天然气水合物有利聚集区主控因素的问题。实现本专利技术的目的的技术方案为:一种海域天然气水合物有利聚集区主控因素的确定方法,包括如下步骤:步骤1:确定表征影响天然气水合物聚集的地质参数,影响天然气水合物聚集的地质因素至少包括源岩产气强度、浅层甲烷流体通量、含气流体疏导能力、BSR综合响应、浅层浊积砂体含量、水合物稳定域厚度、水合物地质储量和水合物富集度,(1)源岩产气强度参数源岩产气强度q通过下述公式得到:q=qthermal+qmicro式中,qthermal表示热成因气产气强度,qmicro表示生物成因气产气强度,(2)浅层甲烷流体通量参数浅层甲烷流体通量JCH4通过下述公式得到:式中,D0表示扩散系数,为常数,φ表示天然气水合物沉积层有效孔隙度,表示浅层甲烷流体所在区域的硫酸根浓度梯度,(3)含气流体疏导能力参数按公式①计算含气流体疏导通道体积V:V=α*πr2l------①式中,r为气烟囱或泥底辟的半径,l为气烟囱或泥底辟的高度,α为常数,(4)BSR综合响应参数BSR综合响应CBSR按公式②计算:CBSR=a*Hei+b*Amp+c*Con------②式中,a,b,c均表示系数,为常数,且a+b+c=1,Hei表示BSR上部的空白反射带厚度,Amp表示BSR的振幅,为常数,Con表示BSR的侧向连续性,通过地震剖面读取得到,Hei按公式③计算得到:式中,v表示地震波在海底浅部地层中的传播速度,t为空白反射带对应的地震波的双程反射时间,(5)水合物稳定域厚度参数水合物稳定域厚度Hsta通过公式④计算:式中,m和n均表示系数,为常数,T表示水合物稳定域底界的地层温度,DW为海底水深,T0为海底温度,G为地温梯度,(6)浅层浊积砂体含量参数浅层浊积砂体含量D通过公式⑤计算得到:D=Hsand/Hsta------⑤式中,Hsand表示浊积砂体的累计厚度,(7)水合物地质储量因素水合物地质储量Qh通过公式⑥计算得到:Qh=Ah*Zh*φ*Sh*E------⑥式中,Ah表示水合物分布区的面积,Zh表示水合物成矿带有效厚度,Sh表示孔隙中天然气水合物的饱和度,E表示产气因子,为常数,(8)水合物富集度因素水合物富集度Qhyd通过公式⑦计算得到:Qhyd=φ*Sh------⑦步骤2:将水合物地质储量和水合物富集度两个地质参数作为系统特征,将需要预测的当前区域划分为n个区块,对每个区块按步骤1计算得到每个区块对应的水合物地质储量和水合物富集度,得到一系列水合物地质储量和水合物富集度,其中,一系列的水合物地质储量构成水合物地质储量系统特征序列,记为Y1′,Y1′={Y1′(1),Y1′(2),…,Y1′(k),…,Y1′(n)},Y1′(k)表示水合物地质储量系统特征序列中的第k个系统特征,一系列的水合物富集度构成水合物富集度系统特征序列,记为Y′2,Y′2={Y′2(1),Y′2(2),…,Y′2(k),…,Y′2(n)},Y′2(k)表示水合物富集度系统特征序列中的第k个系统特征,然后,将剩余的地质参数作为系统因素参数,并对应得到一组系统因素序列,将源岩产气强度、甲烷流体通量、含气流体疏导能力、BSR综合响应、浅层浊积砂体含量、水合物稳定域厚度的系统因素序列分别记为X′1、X′2、X′3、X′4、X′5、X′6,源岩产气强度系统因素序列:X′1={X′1(1),X′1(2),…,X′1(n)},甲烷流体通量系统因素序列:X′2={X′2(1),X′2(2),…,X′2(n)},含气流体疏导能力系统因素序列:X′3={X′3(1),X′3(2),…,X′3(n)},BSR综合响应系统因素序列:X′4={X′4(1),X′4(2),…,X′4(n)},浅层浊积砂体含量系统因素序列:X′5={X′5(1),X′5(2),…,X′5(n)},水合物稳定域厚度系统因素序列:X′6={X′6(1),X′6(2),…,X′6(n)},所有的系统特征序列和系统因素序列作为原始数据,将原始数据进行去量纲和归一化处理,得到各自对应新的序列:水合物地质储量系统特征序列:Y1={Y1(1),Y1(2),…,Y1(n)},水合物富集度系统特征序列:Y2={Y2(1),Y2(2),…,Y2(n)},源岩产气强度系统因素序列:X1={X1(1),X1(2),…,X1(n)},甲烷流体通量系统因素序列:X2={X2(1),X2(2),…,X2(n)},含气流体疏导能力系统因素序列:X3={X3(1),X3(2),…,X3(n)},BSR综合响应系统因素序列:X4={X4(1),X4(2),…,X4(n)},浅层浊积砂体含量系统因素序列:X5={X5(1),X5(2),…,X5(n)},水合物稳定域厚度系统因素序列:X6={X6(1),X6(2),…,X6(n)};步骤3:分别计算每个系统特征和各个系统因素之间的关联系数,其中,第m个系统特征序列中的第j个系统特征Ym(j)和第i个系统因素序列中的第j个系统因素Xi(j)之间的关联系数γ(Ym(j),Xi(j))通过公式⑧计算得到:式中,m=1,2,i=1,2,3,4,5,6,j=1,2,…,n,Δmi(j)=|Ym(j)-Xi(j)|,ρ表示分辨系数,为常数,接着,将同一个系统因素序列和同一个系统特征序列之间的关联系数构成关联系数矩阵,第i个系统因素序列和第m个系统特征序列之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海域天然气水合物有利聚集区主控因素的确定方法,其特征在于,包括如下步骤:/n步骤1:确定表征影响天然气水合物聚集的地质参数,影响天然气水合物聚集的地质因素至少包括源岩产气强度、浅层甲烷流体通量、含气流体疏导能力、BSR综合响应、浅层浊积砂体含量、水合物稳定域厚度、水合物地质储量和水合物富集度,/n(1)源岩产气强度参数/n源岩产气强度q通过下述公式得到:/nq=q

【技术特征摘要】
1.一种海域天然气水合物有利聚集区主控因素的确定方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:确定表征影响天然气水合物聚集的地质参数,影响天然气水合物聚集的地质因素至少包括源岩产气强度、浅层甲烷流体通量、含气流体疏导能力、BSR综合响应、浅层浊积砂体含量、水合物稳定域厚度、水合物地质储量和水合物富集度,
(1)源岩产气强度参数
源岩产气强度q通过下述公式得到:
q=qthermal+qmicro
式中,qthermal表示热成因气产气强度,qmicro表示生物成因气产气强度,
(2)浅层甲烷流体通量参数
浅层甲烷流体通量通过下述公式得到:



式中,D0表示扩散系数,为常数,φ表示天然气水合物沉积层有效孔隙度,表示浅层甲烷流体所在区域的硫酸根浓度梯度,
(3)含气流体疏导能力参数
按公式①计算含气流体疏导通道体积V:
V=α*πr2l------①
式中,r为气烟囱或泥底辟的半径,l为气烟囱或泥底辟的高度,α为常数,
(4)BSR综合响应参数
BSR综合响应CBSR按公式②计算:
CBSR=a*Hei+b*Amp+c*Con------②
式中,a,b,c均表示系数,为常数,且a+b+c=1,Hei表示BSR上部的空白反射带厚度,Amp表示BSR的振幅,为常数,Con表示BSR的侧向连续性,通过地震剖面读取得到,Hei按公式③计算得到:



式中,v表示地震波在海底浅部地层中的传播速度,t为空白反射带对应的地震波的双程反射时间,
(5)水合物稳定域厚度参数
水合物稳定域厚度Hsta通过公式④计算:



式中,m和n均表示系数,为常数,T表示水合物稳定域底界的地层温度,DW为海底水深,T0为海底温度,G为地温梯度,
(6)浅层浊积砂体含量参数
浅层浊积砂体含量D通过公式⑤计算得到:
D=Hsand/Hsta------⑤
式中,Hsand表示浊积砂体的累计厚度,
(7)水合物地质储量因素
水合物地质储量Qh通过公式⑥计算得到:
Qh=Ah*Zh*φ*Sh*E------⑥
式中,Ah表示水合物分布区的面积,Zh表示水合物成矿带有效厚度,Sh表示孔隙中天然气水合物的饱和度,E表示产气因子,为常数,
(8)水合物富集度因素
水合物富集度Qhyd通过公式⑦计算得到:
Qhyd=φ*Sh------⑦
步骤2:将水合物地质储量和水合物富集度两个地质参数作为系统特征,将需要预测的当前区域划分为n个区块,对每个区块按步骤1计算得到每个区块对应的水合物地质储量和水合物富集度,得到一系列水合物地质储量和水合物富集度,
其中,一系列的水合物地质储量构成水合物地质储量系统特征序列,记为Y1′,Y1′={Y1′(1),Y1′(2),…,Y1′(k),…,Y1′(n)},Y1′(k)表示水合物地质储量系统特征序列中的第k个系统特征,
一系列的水合物富集度构成水合物富集度系统特征序列,记为Y′2,Y′2={Y′2(1),Y′2(2),…,Y′2(k),…,Y′2(n)},Y′2(k)表示水合物富集度系统特征序列中的第k个系统特征,
然后,将剩余的地质参数作为系统因素参数,并对应得到一组系统因素序列,将源岩产气强度、甲烷流体通量、含气流体疏导能力、BSR综合响应、浅层浊积砂体含量、水合物稳定域厚度的系统因素序列分别记为X′1、X′2、X′3、X′4、X′5、X′6,
源岩产气强度系统因素序列:X′1={X′1(1),X′1(2),…,X′1(n)},
甲烷流体通量系统因素序列:X′2={X′2(1),X′2(2),…,X′2(n)},
含气流体疏导能力系统因素序列:X′3={X′3(1),X′3(2),…,X′3(n)},
BSR综合响应系统因素序列:X′4={X′4(1),X′4(2),…,X′4(n)},
浅层浊积砂体含量系统因素序列:X′5={X′5(1),X′5(2),…,X′5(n)},
水合物稳定域厚度系统因素序列:X′6={X′...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄伟张伟尚久靖孟苗苗梁金强邓炜单晨晨徐梦婕林霖
申请(专利权)人:广州海洋地质调查局
类型:发明
国别省市:广东;44

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