国土报:海域可燃冰首次试采目标是如何选定的?

发布时间:2017-09-13

  

  7月29日,由国土资源部中国地质调查局组织实施的南海神狐海域天然气水合物试采工程全面完成海上作业,这标志着我国首次海域天然气水合物试采圆满结束。在本次天然气水合物试采之前,中国地质调查局广州海洋地质调查局对南海北部神狐海域的天然气水合物调查已经有10多年的历史。在大量研究的基础上,分别于2007年、2015年和2016年在神狐海域实施了3个水合物钻探航次,获得了大量的测井、岩芯以及分析化验的数据。通过对这些数据的认真分析和综合评价,在神狐海域共圈定出11个水合物矿体,矿体总面积达84平方千米,预测储量超千亿立方米。这些前期工作和海量的数据资料,为水合物试采目标的最终确定打下了坚实的基础。 

  针对这11个水合物矿体, 2015年水合物钻探航次进一步锁定了两个水合物矿体,均具有水合物饱和度高、储层厚、分布面积广、储层质量好的特点。但是,如何缩小目标,优中选优,拿出最佳井位?比对分析发现,矿体A的水合物层厚度相对较薄,但储层的沉积物粒度粗,储层质量相对较好;矿体B的水合物层厚度厚,但是储层的沉积物粒度稍细,储层质量相对稍差。两个矿体各有优势,哪一个能作为试采首选目标井位?这个难题摆在了天然气水合物试采现场指挥部面前。 

  为了更好地研究两个水合物矿体成矿过程以及在未来试采过程中水合物分解行为的差异性,试采指挥部成员群策群力,献智献策,通过多轮研究与讨论,最后形成了三条主要思路。第一,精细处理,夯实基础。针对两个矿体,利用最新技术重新开展地球物理数据精细处理,获取高分辨率的水合物矿体成像数据,从而更好地进行沉积学、构造学解释,以了解两个水合物矿体的控矿因素及其成矿过程。第二,采用多方法、多手段精细刻画储层。进行更为精细的测井计算解释工作,针对常规测井解释对深海浅层沉积物的响应存在多解性的缺点,着重开展更多的岩芯测试分析,并利用获得的数据校正测井计算及解释的结果,提高各储层参数的预测精度。第三,以出气目标为导向,精心开展模拟实验。针对两个矿体的水合物在试采过程中的分解行为,进行了大量数值模拟研究,尽可能多的考虑各种复杂情况,并开展各储层参数的敏感性分析,进而评价两个矿体在试采过程中的产能、温度场、压力场、流场的变化及趋势。 

  思路确定之后,后续的研究工作就紧锣密鼓地展开了。在天然气水合物试采现场指挥部组织协调下,广州海洋地质调查局的科研人员迅速投入研究工作,并联合全国高校及科研院所中最顶尖的水合物研究团队进行联合攻关。其中,地质组主要负责地球物理资料重处理,沉积、构造精细解释,测井资料的校正与计算;测试组主要负责岩芯样品的分析测试;模拟组联合北京大学、中国地质大学(武汉)主要负责数值模拟工作。 

  通过以上科研项目的联合攻关,收获了一批新成果和新认识:一方面,在矿体B发现了一条隐伏的控矿断层。该断层在常规的地球物理资料上很难识别,但在最新处理的资料上有很好的显示,正是该断层的活动控制了整个矿体的形成与分布。这条断层的发现基本上摸清了矿体B的水合物成矿过程。另一方面,通过岩芯测试的校正,得到了比较精确的储层参数,并根据这些储层参数开展了矿体精细评价。最后,通过数值模拟发现,矿体B的产能明显要比其他矿体高,单位压降下生产的天然气更多,水合物降压生产的效果更好。根据以上这些翔实的科研成果,天然气水合物试采现场指挥部决定将我国首个水合物试采站位选择在矿体B实施。 

  最终,首次试采工作非常成功,各项地质目标均顺利完成,试采结果充分证实了这次井位选择是科学、正确的。 

 

(作者匡增桂系广州海洋地质调查局矿产所水合物室工程师,试采现场指挥部办公室地质组副组长,《南海天然气水合物资源试采工程实施及关键技术》项目负责人,主要从事水合物成藏及深水沉积研究。) 

 

 

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