[发明专利]一种预测海域天然气水合物有利聚集区的方法

权利要求书

1.一种预测海域天然气水合物有利聚集区的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：确定表征影响天然气水合物聚集的地质参数，影响天然气水合物聚集的地质因素至少包括源岩产气强度、浅层甲烷流体通量、含气流体疏导能力、BSR综合响应、浅层浊积砂体含量、水合物稳定域厚度、水合物地质储量和水合物富集度，

(1)源岩产气强度参数

源岩产气强度q通过下述公式得到：

q＝q_thermal+q_micro

式中，q_thermal表示热成因气产气强度，q_micro表示生物成因气产气强度，

(2)浅层甲烷流体通量参数

浅层甲烷流体通量通过下述公式得到：

式中，D₀表示扩散系数，为常数，φ表示天然气水合物沉积层有效孔隙度，表示浅层甲烷流体所在区域的硫酸根浓度梯度，

(3)含气流体疏导能力参数

按公式①计算含气流体疏导通道体积V：

V＝α*πr²l------①

式中，r为气烟囱或泥底辟的半径，l为气烟囱或泥底辟的高度，α为常数，

(4)BSR综合响应参数

BSR综合响应C_BSR按公式②计算：

C_BSR＝a*H_ei+b*A_mp+c*C_on------②

式中，a,b,c均表示系数，为常数，且a+b+c＝1，H_ei表示BSR上部的空白反射带厚度，A_mp表示BSR的振幅，为常数，C_on表示BSR的侧向连续性，通过地震剖面读取得到，H_ei按公式③计算得到：

式中，v表示地震波在海底浅部地层中的传播速度，t为空白反射带对应的地震波的双程反射时间，

(5)水合物稳定域厚度参数

水合物稳定域厚度H_sta通过公式④计算：

式中，u和v均表示系数，为常数，T表示水合物稳定域底界的地层温度，D_W为海底水深，T₀为海底温度，G为地温梯度，

(6)浅层浊积砂体含量参数

浅层浊积砂体含量D通过公式⑤计算得到：

D＝H_sand/H_sta------⑤

式中，H_sand表示浊积砂体的累计厚度，

(7)水合物地质储量因素

水合物地质储量Q_h通过公式⑥计算得到：

Q_h＝A_h*Z_h*φ*S_h*E------⑥

式中，A_h表示水合物分布区的面积，Z_h表示水合物成矿带有效厚度，S_h表示孔隙中天然气水合物的饱和度，E表示产气因子，为常数，

(8)水合物富集度因素

水合物富集度Q_hyd通过公式⑦计算得到：

Q_hyd＝φ*S_h------⑦

步骤2：将水合物地质储量和水合物富集度两个地质参数作为系统特征，将需要预测的当前区域划分为n个区块，对每个区块按步骤1计算得到每个区块对应的水合物地质储量和水合物富集度，得到一系列水合物地质储量和水合物富集度，

其中，一系列的水合物地质储量构成水合物地质储量系统特征序列，记为Y₁′，Y₁′＝{Y₁′(1),Y₁′(2),…,Y₁′(k),…,Y₁′(n)}，Y₁′(k)表示水合物地质储量系统特征序列中的第k个系统特征，

一系列的水合物富集度构成水合物富集度系统特征序列，记为Y₂′，Y₂′＝{Y₂′(1),Y₂′(2),…,Y₂′(k),…,Y₂′(n)}，Y₂′(k)表示水合物富集度系统特征序列中的第k个系统特征，

然后，将剩余的地质参数作为系统因素参数，并对应得到一组系统因素序列，将源岩产气强度、甲烷流体通量、含气流体疏导能力、BSR综合响应、浅层浊积砂体含量、水合物稳定域厚度的系统因素序列分别记为X₁′、X₂′、X₃′、X₄′、X₅′、X₆′，

源岩产气强度系统因素序列：X₁′＝{X₁′(1),X₁′(2),…,X₁′(n)},

甲烷流体通量系统因素序列：X₂′＝{X₂′(1),X₂′(2),…,X₂′(n)},

含气流体疏导能力系统因素序列：X₃′＝{X₃′(1),X₃′(2),…,X₃′(n)},

BSR综合响应系统因素序列：X₄′＝{X₄′(1),X₄′(2),…,X₄′(n)},

浅层浊积砂体含量系统因素序列：X₅′＝{X₅′(1),X₅′(2),...,X₅′(n)},

水合物稳定域厚度系统因素序列：X₆′＝{X₆′(1),X₆′(2),…,X₆′(n)}，

所有的系统特征序列和系统因素序列作为原始数据，将原始数据进行去量纲和归一化处理，得到各自对应新的序列：

水合物地质储量系统特征序列：Y₁＝{Y₁(1),Y₁(2),…,Y₁(n)}，

水合物富集度系统特征序列：Y₂＝{Y₂(1),Y₂(2),…,Y₂(n)},

源岩产气强度系统因素序列：X₁＝{X₁(1),X₁(2),…,X₁(n)},

甲烷流体通量系统因素序列：X₂＝{X₂(1),X₂(2),…,X₂(n)},

含气流体疏导能力系统因素序列：X₃＝{X₃(1),X₃(2),…,X₃(n)},

BSR综合响应系统因素序列：X₄＝{X₄(1),X₄(2),…,X₄(n)},

浅层浊积砂体含量系统因素序列：X₅＝{X₅(1),X₅(2),…,X₅(n)},

水合物稳定域厚度系统因素序列：X₆＝{X₆(1),X₆(2),…,X₆(n)}；

步骤3：分别计算每个系统特征和各个系统因素之间的关联系数，其中，第m个系统特征序列中的第j个系统特征Y_m(j)和第i个系统因素序列中的第j个系统因素X_i(j)之间的关联系数γ(Y_m(j),X_i(j))通过公式⑧计算得到：

式中，m＝1,2，i＝1,2,3,4,5,6，j＝1,2,…,n，Δ_mi(j)＝|Y_m(j)-X_i(j)|，ρ表示分辨系数，为常数，

接着，将同一个系统因素序列和同一个系统特征序列之间的关联系数构成关联系数矩阵，第i个系统因素序列和第m个系统特征序列之间的关联系数矩阵记为R_m：

式中，(γ_ij)_m表示第m个系统特征序列中的第j个系统特征和第i个系统因素序列中的第j个系统因素之间的关联系数，

接着，计算各个系统因素和各个系统特征序列之间的关联度，其中，第i个系统因素序列和第m个系统特征序列之间的关联度Q_im按公式⑨计算得到：

若恒有则Q_im对应的系统因素X_i为主控因素；

步骤4：将主控因素条件优越的区域作为水合物有利聚集区。