國(guó)際科學(xué)大洋鉆探計(jì)劃自1970年首次在布萊克海脊鉆遇天然氣水合物(以下簡(jiǎn)稱(chēng)水合物)以來(lái),迄今已在全球三大洋(太平洋、大西洋、印度洋)的大陸邊緣總共53個(gè)站位鉆遇了水合物,采集了大量的地球物理測(cè)井資料,為理解水合物及其宿主沉積物原位特性提供了關(guān)鍵信息。水合物所具有的不導(dǎo)電、低密度、高聲波速度、高含氫量等特性,為根據(jù)測(cè)井資料識(shí)別水合物并預(yù)測(cè)其分布提供了重要的依據(jù)。目前已提出的一系列根據(jù)測(cè)井資料估算水合物飽和度的方法,主要包括阿爾奇公式、密度—核磁共振測(cè)井聯(lián)合、各種形式的三相聲波方程以及基于不同巖石物理模型的彈性波速度模擬等方法。海底水合物具有明顯的非均質(zhì)分布特性,主要表現(xiàn)在水合物分布對(duì)宿主沉積物巖性的選擇性以及在相同巖性宿主沉積物內(nèi)部對(duì)成核部位的選擇性上。盡管測(cè)井資料在評(píng)價(jià)水合物分布的非均質(zhì)性、推斷水合物生長(zhǎng)習(xí)性方面已經(jīng)得到了初步應(yīng)用,但仍然存在著一些不足:①大洋鉆探水合物測(cè)井解釋中所依賴(lài)的地層模型還是過(guò)于簡(jiǎn)單,大多數(shù)都是兩組分或三組分模型;②高分辨率隨鉆測(cè)井資料的應(yīng)用還很有限;③測(cè)井解釋與巖心地質(zhì)研究的結(jié)合還不夠緊密。結(jié)論認(rèn)為,將水合物與宿主沉積物視為一個(gè)整體,基于更為復(fù)雜的地層模型,在...

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圖2國(guó)際科學(xué)大洋鉆探計(jì)劃水合物站位分布圖

圖1國(guó)際科學(xué)大洋鉆探計(jì)劃水合物鉆探歷程示意圖2大洋鉆探水合物測(cè)井概況

圖4含天然氣水合物沉積物的測(cè)井響應(yīng)圖

水合物飽和度主要根據(jù)電阻率測(cè)井資料利用阿爾奇公式加以計(jì)算。20世紀(jì)90年代中后期以來(lái)，密度—NMR測(cè)井聯(lián)合方法、各種形式的三相聲波方程及建立在各種巖石物理模型基礎(chǔ)上的速度正演方法等也逐漸應(yīng)用于大洋鉆探水合物飽和度的計(jì)算（表1、2）。4.1阿爾奇公式法

圖3國(guó)際科學(xué)大洋鉆探計(jì)劃所使用的主要測(cè)井儀器和測(cè)井參數(shù)的垂向分辨率匯總圖

大洋鉆探所采用的測(cè)井儀器主要有標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井和隨鉆測(cè)井兩大系列[25]。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井儀器包括三組合測(cè)井儀（TripleCombo）和FMS（地層微電阻率掃描成像測(cè)井）—聲波組合測(cè)井儀（FMS-Sonic）兩個(gè)類(lèi)別。其中，三組合測(cè)井儀由惡劣環(huán)境自然伽馬測(cè)井儀（HNGS）、高分辨率陣列側(cè)向測(cè)....

圖5根據(jù)縱波速度和水合物飽和度預(yù)測(cè)水合物生長(zhǎng)習(xí)性圖[72]

迄今已提出的一系列用于計(jì)算含水合物沉積物體積模量和剪切模量的巖石物理模型，大致可以劃分為3類(lèi)（表2):(1)接觸與膠結(jié)理論模型[49-52];(2)有效介質(zhì)理論模型[47,51,53-54,55-56];(3)考慮礦物顆粒、水合物和流體相互作用的理論模型[57-58,59-64]....

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