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研究意义 2008 年 11 月 5 日， 由中国地质科学院矿产资源研究所、勘探技术研究所和青海煤炭地质局 105 勘探队施工的“祁连山冻土区天然气水合物科学钻探工程”DK-1孔取得重大突破，成功钻获天然气水合物实物样品（卢振权等，2010a，2010b；祝有海等，2009，2010）。随后2009-2011年在祁连山冻土区又先后完成DK2、DK3、DK4、DK5、DK6、DK7、DK8等七个钻孔的施工，其中在DK2、DK3孔中发现天然气水合物实物样品，在DK4、DK5、DK6、DK7、DK8孔中见到天然气水合物异常显示。钻探结果显示，天然气水合物及其异常现象主要产出在冻土层下130~400m之间，其层位属于中侏罗统江仓组（祝有海等，2010），呈肉眼可见的白色冰状薄层（混有泥浆时为烟灰色）出露在岩层的裂隙中，或呈肉眼难辨的微细浸染状产在岩层的孔隙中（卢振权等，2010a，2010c；祝有海等，2009，2010），前者得到室内激光拉曼光谱仪检测结果的证实（刘昌岭等，2010），后者通过岩心中不断冒出的气泡、水珠和红外测温中的分散状低温异常证实存在这类水合物（祝有海等，2010）。卢振权等（2010a）运用体积法对钻探区约 0.4 km2的范围的天然气水合物资源量进行了估算，认为总的资源量约为 94.2×104m3天然气，钻探区所在的木里地区天然气水合物潜在天然气资源量2710.92～2991.36亿m3，显示出祁连山冻土区天然气水合物具有很大的资源潜力。2011年7月-9月，由中国地质科学院矿产资源研究所、勘查技术研究所和吉林大学等单位在DK8孔中开展了降压法和蒸汽热采法开采天然气水合物的验证工作，取得较好效果，为下一步在该地区进行天然气水合物的连续开采试验，甚至是工业开采奠定了基础。 虽然祁连山冻土区天然气水合物的勘探取得了重大突破并获得试开采试验的初步成功，但钻获天然气水合物的钻井分布区域有限，钻探及研究表明，天然气水合物在垂向上分布不连续，且产出层段在不同钻孔中横向上难以对比（卢振权等，2010b；祝有海等，2010；王平康等，2011），即祁连山冻土区天然气水合物在储层中的分布规律目前还不清楚，那么是不是该区天然气水合物储层内在本质上的非均质性直接决定着天然气水合物的不均匀分布呢？另一方面，钻探及研究表明，祁连山冻土区天然气水合物肉眼可见于不同岩层裂隙中，并得到室内激光拉曼光谱仪检测结果的证实（刘昌岭等，2010），而不同砂岩孔隙中仅见到一些与天然气水合物密切相关的异常，且很难在室内激光拉曼光谱仪中检测到，那么除了裂隙外，天然气水合物是不是还大量产出在不同岩层孔隙中呢，即孔隙结构与孔隙连通性的不同是不是直接影响到天然气水合物在砂岩孔隙中的分布呢？这两个问题已经成为制约该区天然气水合物勘探和试开采开发方案制定的瓶颈之一，而这两个问题的核心即与天然气水合物储层结构息息相关。 应当指出，储层结构（Reservoir Architecture）包含两个方面的涵义，第一，在宏观上，储层结构主要表现为储层在垂向上的叠加样式和横向上的延伸范围；第二，在微观上，储层结构主要体现在储层储集空间类型和孔喉结构上。而天然气水合物储层是借鉴了常规油气中储层的概念，但与常规油气中的储层又有所区别，天然气水合物储层主要指处于天然气水合物稳定带内可以容纳天然气水合物的所有相关地层及其空间。 祁连山冻土区天然气水合物储层结构的研究不仅有助于探讨该区天然气水合物的空间赋存规律，而且有助于了解该区天然气水合物的产出状态及其控制因素，具有重要的科学意义；另一方面，该项研究可为进一步预测天然气水合物可能的分布区域及产出层位提供参考，具有重要的现实意义。 基于此，本项研究在前人和项目组过去研究基础上，借鉴油气储层研究的技术和方法，在天然气水合物稳定带范围内，开展祁连山冻土区天然气水合物储层基础地质研究，分析天然气水合物储层宏观上的空间分布特征，剖析天然气水合物储层微观上的储集空间类型和孔隙结构，建立研究区天然气水合物储层结构模式，为该区下一步天然气水合物勘查和预测服务。 国内外研究现状 （1）天然气水合物分布与资源概况 天然气水合物是由天然气（主要是甲烷）和水组成的外形像冰的白色固体物质（Makogon et al., 2007），由于它含有大量甲烷气体可以直接燃烧，因而又俗称为“可燃冰”（龚建明，2007）。天然气水合物广泛发育于海洋以及陆地永冻层之中（Majorowicz and Hannigan et al., 2000; Collett, 2002; Makogon, 2010; Matsumoto, et al., 2011），是一种具有巨大潜力的新能源矿产（刘玉山和吴必豪，2011）。现在已发现的水合物大致沿麦索雅哈河-普拉德霍湾-马更些三角洲-