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青岛海洋所在天然气水合物岩石物理研究领域取得新进展

来源:地调局青岛海洋所 作者:卜庆涛 陈杰 发布时间:2021-02-23

近日,沙巴官网体育青岛海洋地质研究所在天然气水合物岩石物理实验和理论研究方面取得重要进展,其研究成果《Effect of Methane Gas on Acoustic Characteristics of Hydrate-Bearing Sediment—Model Analysis and Experimental Verification》(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,成果1)和《Elastic Wave Velocities of Hydrate-bearing Sands Containing Methane Gas Bubbles: Insights from CT-acoustic Observation and Theoretical Analysis》(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,成果2)分别在JCR二区期刊Journal of Ocean University of China和Journal of Natural Gas Science and Engineering上在线发表。 

 

 

前人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,然而,大多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,而气体及其渗漏实际上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,两篇文章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。其中,成果1为了验证模型的计算效果,并且更加真实反映水合物成藏时气体供应环境,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,并验证获得了适用气体存在的含水合物沉积物声学模型。在成果1的研究基础上,成果2自主研发了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,并建立气体存在下的波速与水合物饱和度之间的关系。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。研究结果为水合物声学进一步研究提供了新型实验手段,并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。

该研究得到了国家重点研发计划(No. 2017YFC0307600)、青岛海洋科学与技术试点国家实验室开放基金(No. QNLM2016ORP0207)、国家自然科学基金(No. 41474119、41906067)、山东省自然科学基金(No. ZR2019BD051)、中国博士后科学基金(No. 2018M632634)等科研经费的支持。