地球物理测井在天然气水合物识别和评价中发挥着重要作用。天然气水合物因其自身物理性质的特殊性以及在水合物形成时对储层岩石物理性质产生影响,从而引起天然气水合物储层的电阻率、声波时差和密度等物理参数发生异常,为地球物理测井勘探天然气水合物提供了可能。本论文在利用祁连山冻土区天然气水合物测井数据和岩心实验室测试数据的基础上,主要对祁连山冻土区天然气水合物进行识别和评价,同时,研究了祁连山木里钻探区地温场特征。论文中测井数据是使用常规煤田电缆测井工具获得的,测试参数为电阻率、声波时差、长源距密度、自然伽马、井温、井陉、顶角和方位角等。岩心实验室测试是在中国科学院力学研究所水动力学与海洋工程重点实验室完成,主要测试了39块砂岩岩心的孔隙度及其中的16块岩心岩电实验测试。论文中应用测温数据和对冻土层敏感的测井数据厘定了祁连山木里钴探区的冻土层下限深度,并对测温数据进行线性回归分析确定了冻土层以下的地温梯度。论文对已获得天然气水合物样品层段的测井数据进行了分析,总结出祁连山冻上区天然气水合物的测井响应特征,并推断了含有水合物异常现象的孔位中天然气水合物的产出层位。在岩心岩电实验测试的基础上,应用密度法和电阻率法估算了天然气水合物储层的孔隙度,并与实测孔隙度进行对比,得出电阻率法估算的孔隙度与实测孔隙度较为接近。同时探索性地应用标准阿尔奇公式和修正的阿尔奇公式评价了天然气水合物饱和度,并对两种方法估算的天然气水合物饱和度进行对比,但此方面的工作亟需进一步研究。