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天然气水合物调查的技术手段

来源:中国天然气工业网 日期:2010-09-15 浏览量:
 目前,天然气水合物调查的技术手段较多,如地震地球物理探查、电磁探测、流体地球化学探查、海底微地貌勘测、海底视象探查、海底热流探查、海底地质取样、深海钻探等,但这些技术手段都不够成熟,有待进一步探索和完善。
 
地震地球物理探查
  对于沉积物中水合物,声波P 波和S 波都很灵敏。对于沉积物中少量的水合物而言,S 波可能比P 波更灵敏。地震调查正是利用了水合物的这一声学特征。地震地球物理探查包括高频共深点法地震探查和高频地震剖面探查。高频地震剖面探查是天然气水合物的主要调查手段。地震地球物理探查可以有多种技术方法,如船载深水高分辨率数字地震方法、船载单道地震方法、大孔径海底地震检波法、垂直地震剖面法等。这些方法的理论依据与声纳技术基本相同。多道地震方法是探测深海天然气水合物的常用技术方法,也是目前最有效的技术方法。它是利用强脉冲声源(如气枪排阵)和许多道接受器探测来自海底、次海底地质界面的反射信号。这种方法的特点是数字记录、分辨率高、费用高、探测埋深不大。
  单道地震反射法是美国、加拿大探测深海天然气水合物的技术方法之一,但不常用。它是利用强脉冲声源(如气枪)和单道接受器探测来自海底、次海底地质界面的反射信号。这种方法的特点是探测深、分辨率低、费用少。
海底地震检波法是在海底安置大孔径地震检波器,接受来自次海底地质界面的反射信号。垂直地震剖面法是在钻井的不同深度安置地震检波器。这些方法的分辨率很高,费用也很高,主要用来估算天然气水合物的富集率和评价天然气水合物资源量。
 
流体地球化学探查
  在海洋环境中,水合物富集区烃类气体的微量渗逸可在海底沉积物、海底和海水中形成烃类异常或其它异常效应。通过对底质沉积样孔隙水(或间隙水)及近海底水样(尤其是富气羽状流)的测试,分析甲烷浓度异常、Cl-含量异常、δ18O 异常、PH 等地球化学指标和富含重氧的菱铁矿等标志矿物,探测与天然气水合物有关的地球化学异常,圈定水合物可能存在的地球化学异常区。
 
微地貌勘测与海底视象探查
  通过船载深水多波束技术及海底电视摄像技术,探测海底地形地貌,分析并圈出与水合物可能有关的特殊构造(可视为水合物的地貌标志)的分布范围。
 
海底热流探查
  采用海底热流探测技术,测定海底温度,计算地温梯度。目的是:分析水合物成藏条件;反演水合物稳定层底界面的埋深。
 
海底地质取样与深海钻探
  地质取样技术是发现水合物的直接手段,也是验证其它方法所得调查成果的必要手段。地质取样技术,包括抓斗取样、重力取样(柱样)、大型重力活塞密封取样等海底浅地层取样技术(深度达10~12m)和深海钻探取心技术。地质取样的另外目的是:分析天然气水合物产状(脉状、团块状、结核状、星点状)及赋存方式;测试水合物中气体成分及其有关成因参数(如C1/(C1+C2)比值、甲烷中δ13C 值、硫化氢的δ34S 值等);计算水合物的充填率;估算水合物的资源量。