含天然气水合物介质地震空白带成因研究.docx

Vol.53,No.2Mar.,2014第53卷第2期2014年3月石油

Vol.53,No.2Mar.,2014

第53卷第2期2014年3月

GEOPHYSICALPROSPECTINGFORPETROLEUM

文章编号：1000-1441(2014)02-0216-07

含天然气水合物介质地震空白带成因研究

尤加春1,冯凯2,王成1,杜漫霖1,刘学伟1

(1.中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院，北京100083;2.中国石油天然气股份有限公司海外勘探开发公司，北京100034)

摘要：基于弹性波动方程，结合随机介质理论，以渗透型天然气水合物地震空白带的研究为背景，建立了含天然气水合物的非均匀双相孔隙介质模型。利用高阶交错网格有限差分方法，正演计算了地层孔隙度一定时天然气水合物饱和度分别为2%,10%,15%,20%,25%,30%,40%,50%,60%,70%,80%等11种模型的地震响应。通过对正演偏移剖面作定性分析以及相对能量、频率衰减梯度的定量分析可知：当天然气水合物在地层中的赋存状态为不均匀分布时，水合物对反射波的散射效应使反射波能量减弱，形成地震空白带。当赋存的天然气水合物饱和度达到一定值时，由于水合物不均匀体产生的散射波能量增大，在地震空白带内出现“亮点”。同时，地层中非均匀分布的天然气水合物会影响地震剖面中似海底反射(BSR)的形成，这也可以用于解释为什么会在一些勘探实例中存在天然气水合物而无似海底反射的现象。

关键词：天然气水合物；地震空白带；双相孔隙介质模型；正演计算；似海底反射(BSR);散射作用DOI:10.3969/j.issn.1000-1441.2014.02.012

中图分类号：P631.4文献标识码：A

Thecauseofseismicblankingzoneforgashydrate

YouJiachun1,FengKai2,WangCheng1,DuManlin1,LiuXuewei1

(1.ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China;2.ChinaNationalOilGasExplorationandDe-velopmentCorporation,Beijing100034,China)

Abstract;Basedontheelasticwaveequationandstochasticmediumtheory,aheterogeneousbiphasicporousmedi-ummodelisestablishedtostudyonthecauseofseismicresponseblankingzoneforgashydrate.High-orderstag-geredgridfinitedifferencemethodisusedtosimulateseismicresponsesin11kindsofmodels,inwhichthegashydratesaturationisrespectively2%,10%,15%,20%,25%,30%,40%,50%,60%,70%,80%forcertainpo-rosity.Throughqualitativeanalysisofsimulatedmigrationprofileandquantitativeanalysisofreflectedwaveener-gyandfrequencyattenuationgradientaswavefieldcharacteristics,thefollowingconclusionscanbedrawn:ifdis-tributionofgashydrateinthelayersisnon-uniform,thescatteringeffectcausedbygashydratereducestheenergyofreflectedwaveandthentheseismicblankingzoneoccurs.Asthesaturationofgashydratereachestoacertainv