[发明专利]一种计算海洋沉积层孔隙分布的方法

说明书

本发明公开了一种计算海洋沉积层孔隙分布的方法，包括：S1、获取目标区域不同位置的柱状海洋沉积层钻探岩芯，对每一个柱状海洋沉积层钻探岩芯，沿轴向以一定间距制取多个样品；S2、测量出该样品的表面积；S3、构建沉积样品孔隙大小计算模型；S4、利用沉积样品孔隙大小计算模型，计算出每个样品的孔隙平均直径，得到海洋沉积层的孔隙分布。本发明实现了简便有效计算海洋沉积层孔隙分布，丰富了海洋沉积层分析方法，并可应用于分析海底稳定性、分析海洋工程安全性、预测海底滑坡和海啸的发生、预测海底流体通道、预测天然气水合物等新型矿产资源的聚集成藏，对相关科学和技术分析有重要的现实意义。

技术领域

本发明涉及海洋沉积学领域，具体涉及一种计算海洋沉积层孔隙分布的方法。

背景技术

海洋沉积层的孔隙分布是非常重要的参数，准确获得海洋沉积层的孔隙分布对于分析海底稳定性、分析海洋工程安全性、预测海底滑坡和海啸的发生、预测海底流体通道、预测天然气水合物等新型矿产资源具有重要的意义。

传统的分析更多在于测量海洋沉积层的孔隙度和沉积物的粒度分布，对于其孔隙分布并没有重视。目前，海洋沉积层孔隙常以其粒度组份的占比多少而定性判断其孔隙大小。而海洋沉积层组份复杂，其主要组成成分为粘土(3.9μm)，极细粉砂(3.9-7.8μm)，细粉砂(7.8-15.6μm)，中粉砂(15.6-31μm)，粗粉砂(31-63μm)，极细砂(63-125μm)，细砂(125-250μm)，中砂(250-500μm)，粗砂(0.5-1mm)，极粗砂(1-2mm)，……(更粗的组份通常比较少见，在此不再列出)。由于组份多，只能给出多组份的统计数据，且通常肉眼无法识别地层粒度、颜色、孔隙等较小的岩性区别，从而不能定量化地科学认识海洋沉积层孔隙分布及其作用。

在当前国家大力支持大洋钻探、对能源需求不断增长、对海洋安全有更高的要求的背景下，如何获得海洋沉积层孔隙分布，亟需简便有效的新方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计算海洋沉积层孔隙分布的方法，可简便有效的确定海洋沉积层的空隙分布。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种计算海洋沉积层孔隙分布的方法，包括如下步骤：

S1、获取目标区域不同位置的柱状海洋沉积层钻探岩芯，对每一个柱状海洋沉积层钻探岩芯，沿轴向以一定间距制取多个样品；

S2、测量出样品的表面积；

S3、构建沉积样品孔隙大小计算模型，具体包括：

将沉积样品的孔隙抽象为圆柱体模型，则单位质量沉积样品的孔隙体积和空隙表面积可分别表示为：

S＝πdL (2)

其中，V_φ为单位质量沉积样品的孔隙体积，S为单位质量沉积样品的空隙表面积，可通过S2的样品表面积换算得到，d为孔隙平均直径，L为孔隙模型总长度；

同时，单位质量沉积样品的孔隙体积与孔隙度存在以下关系：

其中，φ为样品孔隙度，ρ_s为样品干密度；

综合公式(1)至(3)，得到沉积样品孔隙大小计算模型：

S4、利用沉积样品孔隙大小计算模型，计算出每个样品的孔隙平均直径，得到海洋沉积层的孔隙分布。

作为本发明的一种改进，所述S2中，在测量样品表面积的同时，还测量出样品粒度分布。粒度分布可补充/对比表面积，用以分析海洋沉积层粒度如何影响其孔隙分布，还可结合现有技术的定性判断，验证本申请计算方法的准确度。