海域可燃冰首次試采目標是如何選定的?
2017-09-12 09:06 來源:國土資源報 編輯:必威88官方网站

 7月29日,由國土資源部中國地質調查局組織實施的南海神狐海域天然氣水合物試采工程全麵完成海上作業(ye) ,這標誌著我國首次海域天然氣水合物試采圓滿結束。


 在本次天然氣水合物試采之前,中國地質調查局廣州海洋地質調查局對南海北部神狐海域的天然氣水合物調查已經有10多年的曆史。在大量研究的基礎上,分別於(yu) 2007年、2015年和2016年在神狐海域實施了3個(ge) 水合物鑽探航次,獲得了大量的測井、岩芯以及分析化驗的數據。通過對這些數據的認真分析和綜合評價(jia) ,在神狐海域共圈定出11個(ge) 水合物礦體(ti) ,礦體(ti) 總麵積達84平方千米,預測儲(chu) 量超千億(yi) 立方米。這些前期工作和海量的數據資料,為(wei) 水合物試采目標的最終確定打下了堅實的基礎。


  針對這11個(ge) 水合物礦體(ti) , 2015年水合物鑽探航次進一步鎖定了兩(liang) 個(ge) 水合物礦體(ti) ,均具有水合物飽和度高、儲(chu) 層厚、分布麵積廣、儲(chu) 層質量好的特點。但是,如何縮小目標,優(you) 中選優(you) ,拿出最佳井位?比對分析發現,礦體(ti) A的水合物層厚度相對較薄,但儲(chu) 層的沉積物粒度粗,儲(chu) 層質量相對較好;礦體(ti) B的水合物層厚度厚,但是儲(chu) 層的沉積物粒度稍細,儲(chu) 層質量相對稍差。兩(liang) 個(ge) 礦體(ti) 各有優(you) 勢,哪一個(ge) 能作為(wei) 試采首選目標井位?這個(ge) 難題擺在了天然氣水合物試采現場指揮部麵前。


  為(wei) 了更好地研究兩(liang) 個(ge) 水合物礦體(ti) 成礦過程以及在未來試采過程中水合物分解行為(wei) 的差異性,試采指揮部成員群策群力,獻智獻策,通過多輪研究與(yu) 討論,最後形成了三條主要思路。


 第一,精細處理,夯實基礎。針對兩(liang) 個(ge) 礦體(ti) ,利用最新技術重新開展地球物理數據精細處理,獲取高分辨率的水合物礦體(ti) 成像數據,從(cong) 而更好地進行沉積學、構造學解釋,以了解兩(liang) 個(ge) 水合物礦體(ti) 的控礦因素及其成礦過程。

 第二,采用多方法、多手段精細刻畫儲(chu) 層。進行更為(wei) 精細的測井計算解釋工作,針對常規測井解釋對深海淺層沉積物的響應存在多解性的缺點,著重開展更多的岩芯測試分析,並利用獲得的數據校正測井計算及解釋的結果,提高各儲(chu) 層參數的預測精度。

 第三,以出氣目標為(wei) 導向,精心開展模擬實驗。針對兩(liang) 個(ge) 礦體(ti) 的水合物在試采過程中的分解行為(wei) ,進行了大量數值模擬研究,盡可能多的考慮各種複雜情況,並開展各儲(chu) 層參數的敏感性分析,進而評價(jia) 兩(liang) 個(ge) 礦體(ti) 在試采過程中的產(chan) 能、溫度場、壓力場、流場的變化及趨勢。


  思路確定之後,後續的研究工作就緊鑼密鼓地展開了。在天然氣水合物試采現場指揮部下,廣州海洋地質調查局的科研人員迅速投入研究工作,並聯合全國高校及科研院所中最頂尖的水合物研究團隊進行聯合攻關(guan) 。其中,地質組主要負責地球物理資料重處理,沉積、構造精細解釋,測井資料的校正與(yu) 計算;測試組主要負責岩芯樣品的分析測試;模擬組聯合北京大學、中國地質大學(武漢)主要負責數值模擬工作。


  通過以上科研項目的聯合攻關(guan) ,收獲了一批新成果和新認識:一方麵,在礦體(ti) B發現了一條隱伏的控礦斷層。該斷層在常規的地球物理資料上很難識別,但在最新處理的資料上有很好的顯示,正是該斷層的活動控製了整個(ge) 礦體(ti) 的形成與(yu) 分布。這條斷層的發現基本上摸清了礦體(ti) B的水合物成礦過程。另一方麵,通過岩芯測試的校正,得到了比較精確的儲(chu) 層參數,並根據這些儲(chu) 層參數開展了礦體(ti) 精細評價(jia) 。最後,通過數值模擬發現,礦體(ti) B的產(chan) 能明顯要比其他礦體(ti) 高,單位壓降下生產(chan) 的天然氣更多,水合物降壓生產(chan) 的效果更好。根據以上這些翔實的科研成果,天然氣水合物試采現場指揮部決(jue) 定將我國首個(ge) 水合物試采站位選擇在礦體(ti) B實施。


  最終,首次試采工作非常成功,各項地質目標均順利完成,試采結果充分證實了這次井位選擇是科學、正確的。

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