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基于kHz~MHz频段电频谱的多孔介质中水合物饱和度评价方法:数值模拟研究
1
作者 王硕 邢兰昌 +3 位作者 魏伟 韩维峰 朱作飞 苏丕波 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第6期671-680,共10页
宽频电频谱蕴含了导电、电极化及其频散机制的信息,天然气水合物的介电常数在kHz~MHz频段呈现频散特性,提出了基于该频段的电频谱来反演水合物饱和度的新思路。首先建立含水合物多孔介质的电场有限元数值模型,然后探讨水合物饱和度、水... 宽频电频谱蕴含了导电、电极化及其频散机制的信息,天然气水合物的介电常数在kHz~MHz频段呈现频散特性,提出了基于该频段的电频谱来反演水合物饱和度的新思路。首先建立含水合物多孔介质的电场有限元数值模型,然后探讨水合物饱和度、水合物微观赋存模式、电场频率等因素对宽频电频谱的影响规律,最后针对含悬浮型和包裹型水合物多孔介质分别提出基于两步法的三相介电混合模型,进而建立水合物饱和度计算模型。研究结果表明:(1)在含包裹型水合物多孔介质中,水合物将石英砂颗粒与孔隙水隔离,则多孔介质低频段(<kHz)电频谱不受双电层极化的影响;当频率高于水合物频散频率时,含悬浮型和包裹型水合物多孔介质的复电导率虚部和复介电常数实部随着水合物饱和度的增大而显著降低;(2)对于含悬浮型水合物多孔介质,先将孔隙水与水合物的混合物视为等效孔隙流体相,采用Bruggeman(BR)模型计算等效介电常数,后将等效孔隙流体相与骨架颗粒混合,采用Bruggeman-Hanai(BH)模型计算含水合物多孔介质的等效介电常数,利用该BR-BH三相介电混合模型计算水合物饱和度,最大绝对误差为0.08,最大相对误差为5.67%;(3)对于含包裹型水合物多孔介质,先将骨架颗粒与水合物的混合物视为等效骨架颗粒相,采用Maxwell Garnett(MG)或BR模型计算等效介电常数,后将等效骨架颗粒相与孔隙水混合,采用BH模型计算含水合物多孔介质的等效介电常数,利用MG-BH和BR-BH三相介电混合模型分别计算水合物饱和度,最大绝对误差均为0.04,最大相对误差均低于10%。该研究建立了一种新的水合物饱和度评价方法,为天然气水合物储层定量评价和动态监测技术的开发提供了理论基础。 展开更多
关键词 天然气水合物 多孔介质 水合物饱和度 电学特性 宽频电频谱 数值模拟
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南海沉积物天然气水合物饱和度与电阻率的关系 被引量：25
2
作者 陈玉凤 李栋梁 +2 位作者 梁德青 周雪冰 吴能友 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期507-512,共6页
在天然气水合物勘探中,阿尔奇公式是由电阻率测井数据估算沉积层含水合物饱和度的基本公式,是对含油(气)岩心进行实验总结出的规律。但是对于水合物填充于多孔介质孔隙的沉积物,其电阻率与沉积物的物性以及水合物在孔隙的微观分布状态有... 在天然气水合物勘探中,阿尔奇公式是由电阻率测井数据估算沉积层含水合物饱和度的基本公式,是对含油(气)岩心进行实验总结出的规律。但是对于水合物填充于多孔介质孔隙的沉积物,其电阻率与沉积物的物性以及水合物在孔隙的微观分布状态有关,可能存在一定的非阿尔奇现象,因此采用电阻率估算饱和度需要进行一定的校正。采用交流电桥法测量了3.5%盐水饱和的南海沉积物以及水合物在水饱和的沉积物中形成过程中的电阻率数据。水合物形成过程中其电阻率随着含水合物饱和度的增大而增大,尤其在低水合物饱和度(Sh<22%),其电阻率随着水合物的生成异常增大,含水合物沉积物的电阻率由水饱和的1.667Ω.m增大到含水合物饱和度为45%的2.661Ω.m。对于含水合物的沉积物,其双对数坐标系的电阻率增大指数和含水饱和度并不是阿尔奇公式所描述的直线关系,其饱和度指数n不是定值1.938 6,而随水饱和度Sw的增加而增加。当54.8%<Sw<78.6%时,n小于1.938 6;当Sw>78.6%时,n大于1.938 6。 展开更多
关键词 含水合物饱和度 电阻率 饱和度指数 沉积物 天然气水合物
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基于宽频复电阻率的含黏土沉积物中水合物饱和度计算方法 被引量：4
3
作者 邢兰昌 牛佳乐 +3 位作者 魏伟 韩维峰 魏周拓 葛新民 《新能源进展》 2020年第4期251-257,共7页
天然气水合物沉积物中的黏土成分显著影响沉积物的电学特性以及水合物饱和度的计算模型。以自主设计开发的复电阻率参数测量装置为实验平台,在20 Hz^100 kHz频率范围内测试了黏土条件下含水合物海沙体系的复电阻率,分析了复电阻率的频... 天然气水合物沉积物中的黏土成分显著影响沉积物的电学特性以及水合物饱和度的计算模型。以自主设计开发的复电阻率参数测量装置为实验平台,在20 Hz^100 kHz频率范围内测试了黏土条件下含水合物海沙体系的复电阻率,分析了复电阻率的频散特性、黏土影响以及主导的电极化机制,利用泥质修正Archie公式建立了基于宽频复电阻率的水合物饱和度计算模型。研究结果表明:(1)含水合物海沙体系的复电阻率呈现出显著的频散特性,双电层极化和界面极化分别是20 Hz^1 kHz和1~100 kHz频段主导的极化机制;(2)黏土颗粒表面的双电层发生形变增强了含水合物沉积物双电层极化作用,提高了复电阻率相角和虚部的绝对值;(3)在20 Hz^100 kHz频率范围内泥质修正Archie公式岩性系数较为稳定,而胶结指数和饱和度指数与测试频率之间的关系在20 Hz^1 kHz和1~100 kHz频段差异显著,因此应分频段建立水合物饱和度计算模型。本研究为探讨含水合物沉积物的低频电学特性和建立含黏土沉积物中水合物饱和度计算模型提供了新的途径。 展开更多
关键词 天然气水合物 水合物饱和度 宽频复电阻率 含黏土沉积物 阿尔奇公式 频散特性
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甲烷通量对自生碳酸盐岩和水合物饱和度的影响 被引量：2
4
作者 龚建明 成海燕 《海洋地质动态》 2008年第11期10-12,23,共4页
为了探讨甲烷通量或SMT对自生碳酸盐岩埋深和水合物饱和度的影响,综述了第六届国际水合物论文集中的相关论文得出如下结论:海底发生富含甲烷的孔隙水渗漏和甲烷气的排出,有利于海底自生碳酸盐岩的沉积;甲烷通量和海底侵蚀可能控制了自... 为了探讨甲烷通量或SMT对自生碳酸盐岩埋深和水合物饱和度的影响,综述了第六届国际水合物论文集中的相关论文得出如下结论:海底发生富含甲烷的孔隙水渗漏和甲烷气的排出,有利于海底自生碳酸盐岩的沉积;甲烷通量和海底侵蚀可能控制了自生碳酸盐岩和SMT的埋深,然而,甲烷通量或SMT埋深是否控制沉积物中水合物的饱和度目前尚无定论。 展开更多
关键词 自生碳酸盐岩 SMT 水合物饱和度 甲烷通量
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利用声波测井估算裂缝型水合物储层水合物饱和度 被引量：14
5
作者 肖昆 邹长春 +2 位作者 邓居智 卢振权 张华 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期1067-1076,共10页
水合物饱和度参数的准确计算对水合物资源量的评价至关重要。本文提出利用超声波测井资料与两端元层状介质模型相结合的方法,可有效评价祁连山冻土区钻孔地层的水合物饱和度变化特征,并在典型裂缝型水合物钻孔DKXX-19进行了应用。研究... 水合物饱和度参数的准确计算对水合物资源量的评价至关重要。本文提出利用超声波测井资料与两端元层状介质模型相结合的方法,可有效评价祁连山冻土区钻孔地层的水合物饱和度变化特征,并在典型裂缝型水合物钻孔DKXX-19进行了应用。研究区钻孔地层裂缝内充填水合物体积分数的变化对纵、横波速度影响较大,而裂缝倾角的变化对纵、横波速度影响较小,可将利用两端元层状介质模型正演模拟得到的纵波相速度直接转换为纵波群速度;通过正演模拟识别出5个井段存在水合物;水合物赋存井段地层的水合物饱和度变化范围为14.1%~89.9%,平均值为69.4%,与现场观测结果接近。研究结果可为祁连山冻土区水合物地层测井评价和地震勘探提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 祁连山冻土区 裂缝 超声波成像测井 两端元层状介质模型 水合物饱和度
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基于声波测井的冻土区孔隙型水合物储层水合物饱和度估算方法 被引量：7
6
作者 肖昆 邹长春 +3 位作者 卢振权 李红星 秦臻 葛坤朋 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1664-1674,共11页
水合物饱和度参数的准确计算对于水合物资源量的评价至关重要。本文提出利用超声波测井资料与等效介质模型相结合的方法,可有效评价祁连山冻土区孔隙型水合物储层水合物饱和度变化特征,并在典型孔隙型水合物钻孔DKXX-13进行了应用。基... 水合物饱和度参数的准确计算对于水合物资源量的评价至关重要。本文提出利用超声波测井资料与等效介质模型相结合的方法,可有效评价祁连山冻土区孔隙型水合物储层水合物饱和度变化特征,并在典型孔隙型水合物钻孔DKXX-13进行了应用。基于等效介质理论的弹性波速度模型正演模拟的纵波速度相比基于双相介质理论的弹性波速度模型更加吻合实际测井纵波速度,可用于分析孔隙型水合物储层的纵波速度特征;通过正演模拟的纵波速度与实际测井纵波速度的对比,识别出X30.0~X30.2m、X30.3~X30.4m、X31.1~X31.6m、X31.7~X31.9m、X32.0~X32.2m井段存在水合物,水合物赋存井段地层的水合物饱和度变化范围为13.0%~85.0%,平均值为61.9%,与标准阿尔奇公式估算结果和现场岩芯测试结果基本一致。研究结果可为祁连山冻土区水合物地层测井评价与地震勘探提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 祁连山冻土区 孔隙型水合物 超声波成像测井 等效介质理论 水合物饱和度
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新西兰Hikurangi边缘Tuaheni滑坡复合体黏土质粉砂储层天然气水合物饱和度估算 被引量：2
7
作者 陈杰 胡高伟 +5 位作者 卜庆涛 王秀娟 景鹏飞 刘昌岭 郭洋 王自豪 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期159-168,共10页
准确评估新西兰Hikurangi边缘Tuaheni滑坡复合体(TLC)区域的天然气水合物含量与储层分布对TLC慢滑移现象与产生机制的解释有重要作用。本文分析了IODP372航次U1517站位测井和取心数据,发现在局部地层纵波速度增加(>1.7 km/s)和电阻... 准确评估新西兰Hikurangi边缘Tuaheni滑坡复合体(TLC)区域的天然气水合物含量与储层分布对TLC慢滑移现象与产生机制的解释有重要作用。本文分析了IODP372航次U1517站位测井和取心数据,发现在局部地层纵波速度增加(>1.7 km/s)和电阻率升高(>1.5Ω·m)的104~160 mbsf层段存在天然气水合物,其中112~114、130~145和150~160 mbsf层段饱和度相对较高。根据岩性划分了不同井段对应的矿物成分含量,用于纵波速度模型计算,并利用简化三相介质(STPE)和改进的Biot-Gassmann模型(BGTL)分别估算了104~160 mbsf层段的天然气水合物饱和度,平均饱和度分别为5.2%和6.0%,最高饱和度分别为22.7%和21.6%。同时,与阿尔奇公式估算的水合物饱和度比较,在104~160 mbsf层段3种方法估算的饱和度值随深度变化相似,天然气水合物平均饱和度相近(约6.0%),在130~145 mbsf层段的水合物平均饱和度最高(约8.5%)。本研究使用两种声速模型和更为精细的参数估算饱和度,其估算结果更为可靠,可为Tuaheni滑坡复合体慢滑移现象研究提供良好的基础数据支撑。 展开更多
关键词 天然气水合物 水合物饱和度 STPE和BGTL模型 新西兰Hikurangi边缘 IODP372航次
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南海神狐海域天然气水合物饱和度的数值模拟分析 被引量：4
8
作者 孙鲁一 张广旭 +3 位作者 王秀娟 靳佳澎 何敏 朱振宇 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期210-221,共12页
珠江口盆地神狐海域是天然气水合物钻探和试验开采的重点区域,大量钻探取心、测井与地震等综合分析表明不同站位水合物的饱和度、厚度与气源条件存在差异。本文利用天然气水合物调查及深水油气勘探所采集的测井和地震资料建立地质模型,... 珠江口盆地神狐海域是天然气水合物钻探和试验开采的重点区域,大量钻探取心、测井与地震等综合分析表明不同站位水合物的饱和度、厚度与气源条件存在差异。本文利用天然气水合物调查及深水油气勘探所采集的测井和地震资料建立地质模型,利用PetroMod软件模拟地层的温度场、有机质成熟度、烃源岩生烃量、流体运移路径以及不同烃源岩影响下的水合物饱和度,结果表明:生物成因气分布在海底以下1500 m范围内的有机质未成熟地层,而热成因气分布在深度超过2300 m的成熟、过成熟地层。水合物稳定带内生烃量难以形成水合物,形成水合物气源主要来自于稳定带下方向上运移的生物与热成因气。模拟结果与测井结果对比分析表明,稳定带下部生物成因气能形成的水合物饱和度约为10%,在峡谷脊部的局部区域饱和度较高;相对高饱和度(>40%)水合物形成与文昌组、恩平组的热成因气沿断裂、气烟囱等流体运移通道幕式释放密切相关,W19井形成较高饱和度水合物的甲烷气体中热成因气占比达80%,W17井热成因气占比为73%,而SH2井主要以生物成因为主,因此,不同站位甲烷气体来源占比不同。 展开更多
关键词 数值模拟 热成因气 流体运移 水合物饱和度 神狐海域
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基于有限元模型的TDR探头优化及水合物饱和度测量的数值实验 被引量：2
9
作者 高亮 王亚军 +2 位作者 邢兰昌 魏伟 韩维峰 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第5期43-49,共7页
对垂直于TDR探针方向平面上测试区域内含水合物沉积物的测量响应进行了有限元数值建模和分析,基于数值模型对TDR探头的探针个数、间距和直径等结构参数进行优化设计。利用优化后的探头对多孔介质中水合物饱和度进行了仿真测量,比较了表... 对垂直于TDR探针方向平面上测试区域内含水合物沉积物的测量响应进行了有限元数值建模和分析,基于数值模型对TDR探头的探针个数、间距和直径等结构参数进行优化设计。利用优化后的探头对多孔介质中水合物饱和度进行了仿真测量,比较了表观介电常数与水合物饱和度的关系模型。结果表明:(1)随着探针个数由3增加至5,探针周围有效极化面积逐步增大;三针式TDR探头对于内外探针之间的水合物探测灵敏度最高。(2)在探针间距一定的条件下,随着探针直径的增大,“集肤效应”减弱,探测范围扩大;但探针直径越大,其对被测样品产生的干扰越大。(3)基于有限元数值模型得到TDR响应与Maxwell-DeLoor模型具有较好的一致性。 展开更多
关键词 天然气水合物 水合物饱和度 时域反射法 有限元法 介电常数
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东太平洋水合物海岭沉积物中黏土矿物与水合物饱和度相关性研究 被引量：2
10
作者 尚卫 苏新 +1 位作者 白辰阳 崔鸿鹏 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期159-171,共13页
为了探讨水合物储层中不同黏土矿物与水合物饱和度的关系,选取位于东太平洋水合物海岭国际大洋钻探计划204航次中的3个钻孔(1245B孔、1244C孔和1251B),开展储层沉积物黏土矿物的测试和综合分析。结果表明,蒙脱石、伊利石、绿泥石为主要... 为了探讨水合物储层中不同黏土矿物与水合物饱和度的关系,选取位于东太平洋水合物海岭国际大洋钻探计划204航次中的3个钻孔(1245B孔、1244C孔和1251B),开展储层沉积物黏土矿物的测试和综合分析。结果表明,蒙脱石、伊利石、绿泥石为主要黏土矿物(平均含量分别为40.3%、33.4%、21.4%);高岭石为次要黏土矿物(平均4.9%)。伊利石、绿泥石、高岭石三种矿物含量的垂向变化规律相似,但它们与蒙脱石的垂向变化趋势相反。该区水合物饱和度与蒙脱石含量呈正相关,且正相关程度在"细粒岩性"层段较高(R=0.55~0.97);水合物饱和度与伊利石、绿泥石、高岭石则显示负相关。3个钻孔中水合物储层厚度、水合物饱和度在各钻孔中分布的差异性表明水合物饱和度的受控因素复杂,首先是气源和流体迁移与供给,其次为沉积物岩性;而"细粒岩性"层段较高含量蒙脱石与水合物饱和度正相关关系可能代表了更次一级的沉积影响因素。为检验其它海区是否也存在黏土矿物对水合物饱和度的影响,将上述3个钻孔与印度外海Krishna-Godavari盆地17-07P钻孔记录进行对比。结果显示,17-07P孔的砂含量高,在粗砂层蒙脱石含量与水合物饱和度呈正相关,反映两个海域岩性对水合物饱和度控制机理不同。上述"细粒岩性"层段蒙脱石含量和伊利石、绿泥石、高岭石3种黏土矿物含量与水合物饱和度之间相关性的差异,可能因为蒙脱石具有特殊层状结构和表面化学性质(层间表面带负电荷、具有可交换的层间水合阳离子等),有利于促进水合物的形成和富集,因而表现为正相关;而伊利石、绿泥石、高岭石自身属性与蒙脱石不同(吸水膨胀能力、对甲烷的吸附能力较蒙脱石弱),不利于水合物的聚集,表现为负相关。 展开更多
关键词 黏土矿物 水合物饱和度 水合物储层 水合物海岭 ODP 204航次
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基于TDR双参数的沉积物中水合物饱和度测量 被引量：3
11
作者 王亚军 魏伟 +2 位作者 邢兰昌 韩维峰 高亮 《新能源进展》 2021年第5期402-410,共9页
针对沉积物中水合物饱和度的测量问题,立足于时域反射技术(TDR)能够同时获得含水合物沉积物表观介电常数和电导率的优点,提出了一种基于介电常数/电导率双参数的水合物饱和度评价新方法。在分析介电常数和电导率测量原理的基础上,设计... 针对沉积物中水合物饱和度的测量问题,立足于时域反射技术(TDR)能够同时获得含水合物沉积物表观介电常数和电导率的优点,提出了一种基于介电常数/电导率双参数的水合物饱和度评价新方法。在分析介电常数和电导率测量原理的基础上,设计了四氢呋喃(THF)水合物模拟实验与参数测量系统以及实验方案;基于TDR测量响应分析了孔隙水电导率对水饱和的以及含水合物的模拟沉积物介电常数和电导率的影响;利用TDR获取的不同水合物饱和度条件下的介电常数测量数据对比分析了经典介电常数模型的性能,并以Lichteneker-Rother(LR)模型为原型建立了水合物饱和度与介电常数之间的关系模型,以阿尔奇公式为原型建立了基于TDR测量电导率的水合物饱和度计算模型。研究结果表明:采用LR模型和Maxwell-DeLoor模型能够较准确地描述TDR测量表观介电常数与水合物饱和度之间的关系;基于表观介电常数/电导率双参数的水合物饱和度联合评价方法为提高评价结果的准确度和可靠性提供了新途径。将来需要结合水合物储层实际特征开展模拟实验并进一步完善饱和度计算模型,将基于TDR双参数的饱和度联合评价方法推广应用到含天然气水合物沉积物。 展开更多
关键词 天然气水合物 水合物饱和度 时域反射技术(TDR) 介电常数 电导率
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基于宽频电阻抗特性与阿尔奇公式的含水合物饱和度计算模型 被引量：4
12
作者 牛佳乐 邢兰昌 +2 位作者 魏伟 韩维峰 曹胜昌 《计算机测量与控制》 2020年第8期250-255,共6页
以自主设计开发的水合物电学参数测量装置为基础,在频率范围5Hz^400kHz内测试了不同饱和度条件下的含四氢呋喃水合物海沙体系的宽频阻抗;分析了水合物生成分解过程中模拟沉积物的宽频阻抗特性,讨论了不同含水合物饱和度条件下的阻抗幅... 以自主设计开发的水合物电学参数测量装置为基础,在频率范围5Hz^400kHz内测试了不同饱和度条件下的含四氢呋喃水合物海沙体系的宽频阻抗;分析了水合物生成分解过程中模拟沉积物的宽频阻抗特性,讨论了不同含水合物饱和度条件下的阻抗幅值频散特性及其与饱和度之间的定量关系,建立了基于宽频阻抗幅值和阿尔奇公式的含水合物饱和度计算模型。研究结果表明:1)含水合物天然海沙体系的阻抗幅值呈现出频散特性,频散特性受到孔隙壁与孔隙流体之间界面极化效应的影响,阻抗幅值频散度与含水合物饱和度之间呈现近似线性关系;2)在测试频率200~200kHz时,阿尔奇公式中的胶接指数较为稳定,饱和度指数与测试频率的对数之间呈现出近似线性的关系,测试频率应作为含水合物饱和度计算模型的参数;该研究为沉积物中含水合物饱和度的评价提供了新方法,通过测量宽频阻抗幅值并应用所提出的模型,综合多个频率的模型计算结果有望得到更加准确可靠的饱和度评价值。 展开更多
关键词 天然气水合物 含水合物饱和度 计算模型 宽频电阻抗 阿尔奇公式 频散特性
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基于TDR的多孔介质中含水/水合物饱和度测量方法仿真研究 被引量：3
13
作者 王亚军 贺世超 +3 位作者 邢兰昌 魏伟 韩维峰 齐淑英 《计算机测量与控制》 2020年第8期83-87,共5页
为了优化设计时域反射技术(TDR)中的探针结构,建立基于TDR响应的含水/水合物测量模型,利用有限元数值模拟方法建立了TDR测量过程数值仿真模型;分别以空气、不同浓度氯化钠溶液以及不同水合物含量的石英砂为被测介质验证了模型的正确性... 为了优化设计时域反射技术(TDR)中的探针结构,建立基于TDR响应的含水/水合物测量模型,利用有限元数值模拟方法建立了TDR测量过程数值仿真模型;分别以空气、不同浓度氯化钠溶液以及不同水合物含量的石英砂为被测介质验证了模型的正确性、研究了被测介质电导率和介电常数对反射波形的影响规律;通过改变被测介质的介电常数来模拟含水/水合物饱和度不同的石英砂,随着石英砂中水合物含量的增加,含水量逐渐降低,表观介电常数随之减小,电磁波传播速度随之以非线性形式增加;与理论值相比较,仿真计算所得到的传播速度最大误差处于5%以内;下一步需要在数值模型中的被测区域中填充各向异性材料来更加真实地模拟含水合物沉积物被测介质。 展开更多
关键词 数值仿真 时域反射技术(TDR) 含水/水合物饱和度 多孔介质 介电常数 电导率
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基于电阻抗谱特性与集成神经网络的天然气水合物饱和度软测量模型 被引量：1
14
作者 曹胜昌 邢兰昌 +2 位作者 魏伟 韩维峰 牛佳乐 《计算机测量与控制》 2020年第6期32-37,共6页
含天然气水合物饱和度的计算是储层优选和资源量评估的关键参数,针对目前数据解释模型计算精度低以及模型输入参数少等问题,提出了一种基于电阻抗特性参数和集成神经网络的软测量模型建立方法;在对电阻抗谱数据进行预处理、特征参数提... 含天然气水合物饱和度的计算是储层优选和资源量评估的关键参数,针对目前数据解释模型计算精度低以及模型输入参数少等问题,提出了一种基于电阻抗特性参数和集成神经网络的软测量模型建立方法;在对电阻抗谱数据进行预处理、特征参数提取以及选择的基础上形成了样本集,针对4对传感器分别设计了BP神经网络,采用平均法作为集成策略将4个BP网络作为子网络进行集成得到集成网络模型;模型测试结果表明:通过集成网络模型计算得到的含水合物饱和度值平均相对误差3.33%、平均绝对误差0.001 4、均方根误差为6.56%,三项误差指标均低于各个子网络的计算误差;在宽频范围内对含水合物沉积物进行电阻抗谱测试能够获得沉积物的频率响应特性以及特性描述参数,可为神经网络模型提供大量的输入参数;利用集成神经网络能够综合应用位于不同测量方位的多个传感器的测量数据,通过采用适合的集成策略能够克服水合物空间分布不均匀对饱和度计算准确度的不利影响。 展开更多
关键词 含水合物饱和度 阻抗模值 BP神经网络 集成网络 软测量模型
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天然气水合物饱和度对含水合物沉积物渗透性的影响
15
作者 Nariman Mahabadi Sheng Dai +3 位作者 Yongkoo Seol 蔡庆芳(翻译) 严杰(校对) 于淼(校对) 《海洋地质》 2020年第3期1-11,共11页
含水合物沉积物的渗透性很大程度影响水合物的分解过程以及产气速率和效率。由于试验条件和试验程序等多种因素的影响,所报道的渗透率值普遍存在很大的差异。利用数值模拟含水合物藏的经济开发,渗透率的准确测量对于预测长期产气量具有... 含水合物沉积物的渗透性很大程度影响水合物的分解过程以及产气速率和效率。由于试验条件和试验程序等多种因素的影响,所报道的渗透率值普遍存在很大的差异。利用数值模拟含水合物藏的经济开发,渗透率的准确测量对于预测长期产气量具有重要意义。在本研究中,氧杂环戊烷(THF)水合物在沉积物中形成,表现出孔隙-填充模式的孔隙习性,并将水渗透率量化为水合物饱和度的函数。结果表明,随着水合物饱和度的增加,渗透率降低。根据以Kozeny颗粒包裹和孔隙-充填模式为边界的实测结果,建议采用经验滲透率模型参数,用于长期水合物分解数值模拟。波速测量结果揭示了当Sh<0.5时THF水合物的孔隙充填规律,当Sh>0.6时孔隙充填规律向块状、承重孔隙的逐渐过渡。利用互补孔隙网络模型得到的数值模拟结果表明,沉积物中的THF水合物可能形成平均斑块大小为4个孔隙的小族。 展开更多
关键词 水渗透率 含水合物沉积物 水合物饱和度 波速 孔隙网络模型 孔隙习性
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日本南海海槽东部含水合物沉积物岩性特征及其与天然气水合物饱和度的关系
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作者 Takuma Ito Yuhei Komatsu +1 位作者 Tetsuya Fujii 乔静蕾 《海洋地质》 2017年第3期21-34,共14页
日本南海海槽东部含天然气水合物沉积物的特征描述是根据其岩性、沉积过程、古沉积环境以及粒度分布的各种几何参数进行的。这些数据用于确定每个性质对沉积物中天然气水合物饱和度的影响。在单一的浊积岩序列中确定了四种岩性，分别是... 日本南海海槽东部含天然气水合物沉积物的特征描述是根据其岩性、沉积过程、古沉积环境以及粒度分布的各种几何参数进行的。这些数据用于确定每个性质对沉积物中天然气水合物饱和度的影响。在单一的浊积岩序列中确定了四种岩性，分别是高密度流沉积、Tc或Td浊积岩序列、Te浊积岩序列和半深海软泥。沉积相之间的关系表明，沉积物岩心可以在垂向上分为三个不同沉积环境单元：底部水道填充浊积岩序列、中部席状浊积岩序列和顶部盆底序列。水道充填浊积岩和席状浊积岩序列是天然气水合物最好的储层，因为其中含有高质量的天然气水合物。天然气水合物饱和度与粒度分布几何参数（中值粒径、含砂量和偏态）之间的关系表明，可以通过后者评估南海海槽东部区域天然气水合物储层的质量。这个结果为评估南海海槽东部储层品质提供了有价值的指标。 展开更多
关键词 南海海槽 天然气水合物饱和度 粒度 几何参数 岩性 沉积物岩心 沉积过程
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应用电阻率和纵波速度估算印度Mahanadi盆地海洋沉积物天然气水合物饱和度
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作者 Uma Shankar Michael Riedel 康冬菊 《海洋地质》 2015年第3期1-17,共17页
2006年，印度在国家天然气水合物计划（NGHP）第一航次钻探中于Mahanadi盆地东部大陆边缘发现了天然气水合物。对所获取的岩心进行红外成像分析证实了该区水合物主要以多层分散赋存。本文利用孔隙水化学分析、电阻率测井和声波速度测井... 2006年，印度在国家天然气水合物计划（NGHP）第一航次钻探中于Mahanadi盆地东部大陆边缘发现了天然气水合物。对所获取的岩心进行红外成像分析证实了该区水合物主要以多层分散赋存。本文利用孔隙水化学分析、电阻率测井和声波速度测井来估算Mahanadi盆地三个站位（NGHP-01—08，NGHP-01—09和NGHP-01—19）的天然气水合物饱和度。利用孔隙水氯离子浓度异常估计位于天然气水合物稳定带底界（BGHSZ）之上海底200m以下的水合物饱和度最高为10％，利用电阻率测井和声波速度测井建模这两种方法估算的水合物饱和度值之间具有可比性，估算的值均在10％～15％之间变化。本文还对研究区的地震反射数据进行了分析，以识别天然气水合物存在的证据。该地区的BSR深度变化范围在海底以下200~300m之间，这取决于Mahanadi盆地的水深。基于区域地震资料发现天然气水合物存在与否与深水水道堤坝沉积复合体有关（尤其是在NGHP—01—19站位）。但是每个站位的取心或录井剖面都显示砂组分稀少，这就造成了水合物饱和度不会很高。从地震振幅时间切片来看，Mahanadi盆地所有钻孔均分布在河道体系陡坡地段中，而砂体绕过该地段沉积，所以推断重要的砂体沉积很可能出现在滑坡较远的地段，而从地震数据中可以推断出该较远地段沉积体系为典型的扇形沉积，因此可以预想在该较远地区可能存在更多的天然气水合物。 展开更多
关键词 天然气水合物 Mahanadi盆地 电阻率测井 Archie分析 P波速度 测井 岩石物理模型 天然气水合物饱和度
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应用改进的Biot-Gassmann模型估算天然气水合物的饱和度 被引量：12
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作者 高红艳 钟广法 +1 位作者 梁金强 郭依群 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期83-89,共7页
针对南海神狐海区含天然气水合物的高孔隙度、以粉砂质黏土为主的未固结的深水沉积地层,采用Lee提出的改进的Biot-Gassmann(BGTL)模型,利用纵波速度数据估算了A井天然气水合物的饱和度。BGTL模型假设非固结沉积地层的横波速度与纵波速... 针对南海神狐海区含天然气水合物的高孔隙度、以粉砂质黏土为主的未固结的深水沉积地层,采用Lee提出的改进的Biot-Gassmann(BGTL)模型,利用纵波速度数据估算了A井天然气水合物的饱和度。BGTL模型假设非固结沉积地层的横波速度与纵波速度比与地层骨架的横波速度与纵波速度比与地层孔隙度有关。模型中参数的选择与天然气水合物在沉积物中的赋存方式、沉积物的矿物组成、地层压差、孔隙度及微观孔隙结构等参数密切相关。A井中天然气水合物在沉积物中赋存模式接近于颗粒骨架支撑模式。根据岩心分析资料将A井的矿物骨架简化为黏土矿物、碳酸盐、陆源碎屑3类,根据各矿物组分的理论弹性参数和体积百分比可以计算得到地层骨架的弹性模量和密度。应用BGTL理论估算得到的A井天然气水合物主要赋存于海底以下195～220mbsf井段,饱和度多数为20%～40%,最大饱和度为47%左右,与实测结果吻合。 展开更多
关键词 改进的Biot-Gassmann(BGTL)模型 纵波速度 深水未固结泥质沉积物 天然气水合物饱和度 南海神狐海区
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气体水合物密闭采样原位饱和度评估技术研究 被引量：8
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作者 郝召兵 黄为清 +1 位作者 秦静欣 伍向阳 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3917-3921,共5页
海底天然气水合物采集样品的饱和度确定通常是通过密闭保压采样技术来实现,但采样器的温度压力控制非常困难.本文用热力学模型来模拟密闭体系下温度压力变化过程中甲烷在各相态中饱和度的变化过程,并在海洋水合物热力学系统基础上,完成... 海底天然气水合物采集样品的饱和度确定通常是通过密闭保压采样技术来实现,但采样器的温度压力控制非常困难.本文用热力学模型来模拟密闭体系下温度压力变化过程中甲烷在各相态中饱和度的变化过程,并在海洋水合物热力学系统基础上,完成了一项分析水合物原位饱和度的技术,其只要求采集器密闭,不需要进行严格的温度和压力控制,降低了对采样器的要求.实例分析显示,完全可以利用密闭样品在地表下气体和液体成分的测量,包括盐度的测量来估计出甲烷水合物原位饱和度. 展开更多
关键词 水合物饱和度 水合物密闭保压样品 水合物热力学模型
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多孔介质中不同饱和度天然气水合物的分解特性研究
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作者 谢崇宏 钟栋梁 李明伟 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2022年第3期19-26,共8页
开采天然气水合物对缓解世界能源危机、解决中国天然气资源短缺问题具有重要现实意义。降压法是开采天然气水合物一种较为简单、安全、有效的方法,但是目前对水合物饱和度较高条件下的降压分解特性缺乏深入认识。在多孔介质(石英砂)体... 开采天然气水合物对缓解世界能源危机、解决中国天然气资源短缺问题具有重要现实意义。降压法是开采天然气水合物一种较为简单、安全、有效的方法,但是目前对水合物饱和度较高条件下的降压分解特性缺乏深入认识。在多孔介质(石英砂)体系开展了天然气水合物的生成与分解实验,研究了3种不同水合物饱和度(38.1%、42.1%、46.4%)条件下的水合物降压分解特性,分解压力分别为2 MPa和3 MPa。实验结果表明:2 MPa对应的产气速率较高,但是模拟储层温度会降至冰点以下,在实际水合物开采中会引起冰堵,阻碍水合物进一步分解。当分解压力为3 MPa时,在0~2 h内,随着水合物饱和度增加,产气速率减小;从2 h到水合物分解结束,水合物饱和度越高,产气速率越高;在降压阶段,不同饱和度水合物的储层温度(T_(1)、T_(2)、T_(3))快速下降且最低温度相似;在恒压阶段,不同饱和度水合物的储层温度开始回升,水合物饱和度越高,储层温度波动越大,并且恢复至实验设定温度需要的时间越长。研究结果将为水合物试采过程防止冰堵现象发生、提高气体回收率提供重要的理论参考。 展开更多
关键词 天然气水合物 非常规天然气 多孔介质 降压分解 水合物饱和度
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