基于等效介质理论的天然气水合物岩石物理建模方法

杨文强 宗兆云*② 姜 曼 刘欣欣

(①中国石油大学(华东)地球科学与技术学院，山东青岛266580；②海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室，山东青岛266580；③中国地质调查局青岛海洋地质研究所，山东青岛266071)

1 问题的提出

天然气水合物又称可燃冰，是在低温高压下，由水的冰晶格架及其吸附的天然气分子组成的一种笼形化合物，广泛分布于大陆边缘海底、深水盆地和永久冻土带中，储量丰富，具备成为21世纪新型能源的潜力[1]。目前在天然气水合物勘探中，地震方法起到了主要作用。如何从地震响应中预测天然气水合物的空间展布特征，是一个需要不断探索的问题。

在地震资料上，天然气水合物通常表现出一些与常规油气储层不同的响应特征，如似海底反射层(BSR)、振幅空白带和极性反转等[2]，这些独特的地震反射特征已经被广泛地应用于天然气水合物的识别，是海域天然气水合物存在的重要地球物理标志。但是，这些反射特征与水合物地层的关联程度还存在争议，已发现的水合物与这些响应并不具严格的对应关系[3]。

岩石物理模型可用于预测含天然气水合物地层的内部结构和天然气水合物的含量。将沉积层的弹性波速度与密度、孔隙度、各种微观矿物组分及水合物、水和气体的物性参数等联系起来[4]，是水合物地层的地震响应分析、高分辨率叠前地震反演及水合物饱和度的定量估算的有效工具[5-6]。因此，众多学者提出了一些水合物岩石物理经验公式和理论模型。……