南海神狐海域峽谷區(qū)地形對天然氣水合物成藏的控制作用
近日，深海地球物理與資源研究室王吉亮、吳時國、孫金等與中海油研究總院科研人員在《Marine and Petroleum Geology》發(fā)表題為“Influence of seafloor topography on gas hydrate occurrence across a submarine canyon-incised continental slope in the northern margin of the south china sea”的研究論文，揭示了南海神狐海域峽谷區(qū)復(fù)雜地形對天然氣水合物成藏的控制機(jī)制和作用。
在峽谷發(fā)育的陸坡環(huán)境中，地震剖面上的BSR與模型預(yù)測的天然氣水合物穩(wěn)定帶底經(jīng)常不一致。但由于缺少足夠的井中實(shí)測數(shù)據(jù)，通常難以確定造成這種不一致的機(jī)制。在南海北部神狐海域的峽谷區(qū)，開展了大量的地球物理調(diào)查和鉆井，本研究利用這些數(shù)據(jù)研究峽谷區(qū)內(nèi)復(fù)雜地形對天然氣水合物穩(wěn)定帶的影響以及對成藏的作用。在神狐峽谷區(qū)，天然氣水合物主要分布在峽谷之間的脊部。在脊Rc最頂部的W07站位，利用原位溫度數(shù)據(jù)擬合的地溫梯度預(yù)測的天然氣水合物穩(wěn)定帶底與BSR深部一致，說明附近的水合物系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。沿著垂直脊走向的二維地震測線進(jìn)行水合物穩(wěn)定帶預(yù)測，結(jié)果表明在脊西側(cè)BSR比模型預(yù)測的水合物穩(wěn)定帶底深。
圖1 a)高分辨地震剖面指示天然氣水合物及游離氣分布特征 b) 地震剖面上解釋的BSR分布與理論計(jì)算的水合物穩(wěn)定帶底的對比
結(jié)合海底下溫度場的數(shù)值模擬分析結(jié)果分析認(rèn)為這是由地形起伏造成的。研究區(qū)內(nèi)兩種尺度的地形起伏影響水合物穩(wěn)定帶，分別是峽谷與脊交錯分布造成的地形起伏以及脊上溝槽與局部高點(diǎn)交錯分布造成的地形起伏。
圖2 a) 圖1a)剖面對應(yīng)地下溫度場 b) 脊Rc上溫度場分布 c)地溫梯度垂直分量 d) 地溫梯度水平分量
神狐峽谷區(qū)內(nèi)脊部中間淺兩邊深的水合物穩(wěn)定帶底結(jié)構(gòu)有利于水合物的富集，一方面彎曲的水合物穩(wěn)定帶底增大儲層的空間范圍，另一方面對水合物穩(wěn)定帶之下的游離氣具有封存作用。
圖3 地形對水合物富集成藏控制作用的示意圖
論文信息：Jiliang Wang, Shiguo Wu, Jin Sun, Wanli Feng, Qingping Li. Influence of seafloor topography on gas hydrate occurrence across a submarine canyon-incised continental slope in the northern margin of the south china sea, Marine and Petroleum Geology, 2021, vol. 133, 105279.
