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BSRBSR重要特征对比与0DP钻探取证及其中国模式许红（中国地质调查局海洋地质研究所）BSR(Bottomsimulatingreflector)：即似海底反射，是公认的天然气水合物的地球物理权威标志：在钻井之前，BSR则几乎是唯一最接近终极目标的标志。BSR的重要特征及其地质意义：突出的振幅变形，以空白反射(blanking)为标志；速度增高及其速度—振幅结构(VAMPS)；BSR强反射，平行于海底，弱反射或呈不连续状反射;BSR可以等于游离气层系的顶，由BSR所代表的天然气水合物与游离气层系是相辅相成的；二者可以转换，转换率取决于地质环境中物理化学状态的条件平衡；纯天然气水合物的地震波传播速度是3．3～3．8km/s(Sloan，1990；Kvenvolden，1993)；饱和水的沉积物的地震波传播速率是11．7～19km/s；海洋水的的地震波传播速率是1．5km／s(Dillon等，1993)；沉积物中天然气水合物的地震波传播速率可以从1．78～2．2km/s(Sloan，1990；Kvenvolden，1993)。非胶结含水合物沉积物修正等效介质速度模型及其地震波场特征研究李红星等，2009目前通过地震方法和其他地球物理资料研究的BSR特征如下：负极性，反射系数大，且很少发现可以代表BSR上方含水合物沉积物层上界和BSR下方的含游离气地层底界的反射。此外，现实中也发现了双BSR类型。振幅空白带被定义为由于沉积物声波阻抗差小而引起的地震振幅小。它也是水合物沉积物地震技术识别的一个重要特征，同时也是目前水合物沉积物地震识别方法研究的热点问题。水合物地震空白带现象往往与似海底反射BSR现象相伴生。BSR与空白带的形成机理：当水合物下伏介质为饱和水沉积物时BSR振幅较小，对应于没有明显BSR也发现水合物的情况；当水合物下伏介质为含游离气沉积物时BSR振幅较强，与实测地震数据的波形反演和ODP钻探显示强振幅BSR下伏游离甲烷气体一致；含游离气沉积物顶界面也可以形成强振幅BSR；双BSR形成存在两种机理：含水合物沉积物和含游离气沉积物之间存在残留水合物沉积物层或者残留游离气沉积物层；薄层游离气沉积物层的存在可以导致BSR极性为正；含水合物沉积物层中水合物饱和度的递增梯度分布以及下伏含游离气沉积物层中游离气的递减分布可以产生强振幅BSR，且伴生空白带，水合物顶界面和游离气沉积层底界面都为弱反射，不易发现，这与通常发现的水合物地震波场特征一致。本研究对于通过地震勘探寻找水合物具有一定的指导意义。天然气水合物研究和勘探现状宋岩夏新宇(中国石油勘探开发研究院北京100083)地震方法是水合物行之有效的勘探方法。其实质就是发现BSR。自20世纪60年代后期以来，许多学者在研究海相地震反射剖面时，都注意到了大致与天然气水合物理论稳定带基底相对应的深处，存在地震波反射的声速异常。此类反射层大致与海底平行，一般称之为“海底模拟反射层(BSR)”。海底模拟反射层，可认为是充填天然气水合物的沉积层和可能含有游离气或水的沉积层之间的界面有关。天然气水合物层的稳定区域边界有其特定的压力温度面，该温度限定了水合物气层的最大深度。虽然海沉积物的压力不会急剧变化，但由于海底地温梯度的限定，深海沉积物的温度变化很大。因此，不规则的海底可造成指示天然气水合物稳定区域基底的近似等热面的不规则。有人认为，BSR出现的海底深度就是天然气水合物稳定边界所需的压力温度条件。由于沉积层不一定平行于海底，所以BSR常常穿过层面反射，很容易识别。用BSR识别气体水合物几个问题的探讨雷怀彦郑艳红(中国科学院兰州地质研究所，气体地球化学国家重点实验室，兰州730000)如何判断海底和永久冻土带水合物藏的存在，怎样进行资源评价是开展气体水合物研究的热点和难点问题。在近二十年的水合物研究开发中，人们普遍采用的方法是海底模拟反射层——BSR。众所周知，BSR被称之为海底模拟反射层，它是由水合物带中的波速的相对增加引起，或者是由水合物带之下的游离气的波速和密度的减少引起，或是由于上述二者共同作用的结果。因此，近几十年来，人们广泛应用BSR判别气体水合物稳定带存在的范围和作为寻找气体水合物的重要标志。一般认为，有BSR显示的地方就有气体水合物藏。然而，气体水合物勘探开发的事实却告诉人们：有BSR的地方未必有气体水合物的存在，而存在气体水合物的地方未必有BSR显示。本文对BSR的应用条件和结合地质特征、测井技术、气源岩地球化学综合分析技术进行了研究探讨。研究认为，①当气体水合物带之下有游离气存在时，BSR往往可准确揭示气体水合物藏的存在，反之若气体水合物带之下没有游离气，一般没有BSR出现；②如果有BSR反射层的存在，可能是由于在地球物理处理中多种因素造成的反射假象，使人们对气体水合物存在与否判断产生一种错觉。从而造成世界范围内对气体水合物资源量评价存在着许多差异。因此，单用BSR技术是无法准确识别气体水合物藏，还需要不断提高地震处理技术，精化多道反射地震数据模型，研究BSR层的速度结构，并把测井、地质、地球化学分析结合起来综合判识气体水合物。弹性模量弹性模量：材料在弹性变形阶段内，正应力和对应的正应变的比值。材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量，是一个总称，包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。弹性模量是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量，如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。天然气水合物研究新进展吴时国（中国科学院青岛海洋研究所）JACKDVORKIN等人研究了甲烷水合物储层对地震波的衰减作用。研究发现在甲烷水合物中的弹性波振幅损失随水合物饱和度的增加而增加，因为孔隙中的水合物可以增大岩石的弹性模量。这种增大作用导致了沉积物更大程度上的弹性不均一性，在波的传播作用下，这种不均一性进一步加强了孔隙流体在岩石的刚性及柔软区域之间的交叉流动。这种由地震波引起流体交叉流动所导致的粘滞能量的损失可以部分的解释弹性波的衰减。弹性不均一性也进一步扩大了地震波能量的分散，这也可能导致振幅衰减。总之含水合物沉积层的地震波衰减是源于自身产生的弹性不均一性。天然气水合物和游离气层的弹性参数异常特征及其在饱和度估算中的应用冯凯，李敏锋，刘竣川，刘学伟与水饱和沉积层相比，天然气水合物和游离气储集层的地震波速度、泊松比、弹性模量及其比值等弹性参数具有明显的异常特征。对于接触胶结水合物层来说，对饱和度变化最为敏感的弹性参数是横波速度和横波波阻抗；对于非接触胶结水合物层来说，对饱和度变化最为敏感的参数是弹性模量比和纵波速度；对于游离气层来说，对饱和度变化最为敏感的弹性参数是弹性模量比和泊松比。当水合物与岩石骨架呈接触胶结时，水合物层在速度和波阻抗剖面上表现为近似平行于海底的高值异常带，而泊松比剖面却无明显异常。利用对饱和度变化敏感的弹性参数估算水合物和游离气饱和度的精度较高。依据对美国布莱克海台区USGS95-1测线的地震数据进行水合物分析研究，发现该地区的水合物是接触胶结类型，得到该地区的水合物饱和度最大可达20%；下伏游离气层的含量小于2%。天然气水合物和游离气饱和度估算的影响因素王秀娟，吴时国，刘学伟地球物理学报，2006地层孔隙度、纵波速度模型和弹性模量的计算方法是影响反演水合物和游离气饱和度的关键因素.含水合物地层的吸收与水合物胶结类型密切相关,当水合物远离固体颗粒,像流体一样充填在孔隙时,品质因子出现负异常,而当水合物胶结固体颗粒影响骨架的弹性性质,其品质因子出现正异常.根据布莱克海台地区164航次995井的测井资料,分别应用低频和高频速度模型估算了水合物和游离气饱和度.由低频速度模型得到的水合物饱和度(占孔隙空间的)10%～20%,游离气饱和度(占孔隙空间的)0.5%～1%;而由高频速度模型得到的水合物饱和度(占孔隙空间的)5%～10%,游离气饱和度(占孔隙空间的)1%～2%.基于地层弹性模量建立含气饱和度模型王才志张丽君2007基于弹性模量定量地计算地层的含气饱和度,可以提高利用测井资料对储集层进行评价的能力。由阵列偶极子声波测井得到的纵波、横波速度信息可以计算出岩石弹性模量参数。根据Gassmann方程所描述的低频情况下饱和流体岩石的体积模量和剪切模量间的关系,建立了含气饱和度与地层含气、100%含水和干岩石情况下体积模量、剪切模量的关系方程,进而得到基于地层弹性模量的含气饱和度计算模型。基于该含气饱和度计算模型中各个参数的计算方法和计算流程,编制了处理模块并对现场资料进行了处理解释,其结果与配套的试油和气测资料具有很好的一致性,说明是一种提高含气储集层解释精度的有效方法。天然气水合物勘查识别与实验技术天然气(煤层气)与管道网勘查识别技术天然气水合物的勘查识别技术包括直接识别和间接识别方式[6]，直接识别包括底部沉积物取样、钻探取样和深潜考察等方式；间接识别包括地球物理、地球化学异常、多波速测深与海底视像等方式。目前，天然气水合物的勘查识别主要通过间接识别技术特别是地球物理技术来识别天然气水合物。地球物理识别技术地球物理识别技术主要包括地震与测井识别技术。地震识别技术是目前最常用的天然气水合物识别手段，概括起来可以分为基于BSR的水合物识别技术、BSR与地震属性相结合的水合物识别技术、基于弹性参数的水合物识别技术3大类。同时，对于已经开展过钻井的区域，可以利用钻井资料进行识别。地震识别技术海洋天然气水合物存在的主要地震标志有似海底反射层(BSR)、振幅空白反射、速度倒置、速度-振幅异常结构等。似海底反射层来自海底水合物稳定带底面的反射大致与海底平行，称为似海底反射，是目前使用最多、最直观的标志。但是ODP164航次也证实BSR并非唯一指标，有BSR显示的往往有天然气水合物，有天然气水合物的海域未必一定有BSR。振幅空白反射带空白反射带在反射地震剖面上通常与BSR伴生，位于BSR之上。在含天然气水合物地层中，由于地震波速度增大，使得它与下伏地层之间的反射系数增大，在地震剖面上，天然气水合物的底边界出现相应的强反射界面，而在含天然气水合物的层内，由于沉积物孔隙被水合物充填胶结，使地层变得均匀，减少波阻抗差，地震反射剖面上通常表现为弱振幅或振幅空白带。速度异常特征采用叠前AVO反演求得纵横波速度信息。通常海洋中浅层地层的地震纵波速度为1.6～1.8km/s，在含天然气水合物层中，地震波速度将提高至1.85～2.5km/s，在速度剖面上，水合物层的层速度变化趋势呈典型的三段式，即上下低，中间高。同时结合疏松系数、地热梯度等参数，可以提高水合物识别的可信度。天然气水合物藏物性参数综合动态模型的建立及应用程远方等，2011水合物分解效应和储层应力敏感性是影响储层物性参数的两个重要因素。其中水合物分解效应起主要控制作用，造成水合物分解区储层渗透率和有效孔隙度明显增加，而弹性模量则明显降低；储层应力敏感性的影响覆盖整个压力波及区，其对物性参数的影响趋势与分解效应相反，因此对分解效应的影响具有一定抑制作用。但总体而言，渗透率和有效孔隙度比分解前明显增加，弹性模量比分解前明显减小。海洋天然气水合物的地球物理探测高新技术马在田宋海斌孙建国海洋沉积物中分布的气体水合物的底界在地震剖面上通常表现为似海底反射层(BSR)，因而在研究早期通过地震调查容易圈定海洋天然气水合物的大致分布范围。与大陆边缘通常的沉积物相比，天然气水合物沉积具有较高的纵波速度，因此地震得到的速度及其他弹性参数对研究天然气水合物的分布非常有用。此外，天然气水合物稳定带下方可能存在的含游离气体沉积物则具有较低的纵波速度与泊松比。因此，可以利用得到的速度与弹性参数结构,通过岩石物理模型方法对比现有资料半定量地估计天然气水合物的饱和度.再根据厚度、面积等参数计