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作为一种新型的清洁能源,天然气水合物主要以两种形态赋存在地下:孔隙充填型和裂隙充填型。识别水合物赋存类型对于水合物资源总量的估计、地层的稳定性,以及气候变化都至关重要。本文通过岩石物理模型,对含不同赋存类型水合物的地层性质进行了模拟。基于模拟结果,本文从不同的角度出发,提出了三种可以识别水合物赋存类型的方法,并将其成功应用于中国南海地区的实测数据。根据理论模拟可知,在水合物含量相同时,含裂隙充填型水合物储层的纵波速度比孔隙型的稍低,但其电阻率却高得多。基于此,本文提出利用纵波速度与电阻率的交汇图来识别水合物在地下的赋存类型。在理论交汇图中,不同类型水合物对应的交汇曲线具有显著差异。来自中国南海东沙海域的5井、8井和16井的测井数据与理论交汇曲线拟合的很好,而且据此估算出的水合物饱和度也与钻芯孔隙水氯离子资料得出的资料相近,验证了此方法的正确性与可行性。由于孔隙型与裂隙型水合物的生成机制不同,它们的地层密度随地层中水合物含量的变化趋势具有明显的差异。本文利用这个特性,将密度与纵波速度相结合,提出用属性ρVp0.4来识别水合物赋存类型。当水合物含量增加时,不同类型水合物对应的ρVp0.4呈现出截然相反的变化趋势。因此,只需将实测的ρVp0.4属性值与非水合物地层的属性值相比较,即可得出地层中水合物的赋存类型。南海地区三口井的测井数据证实了该方法的可靠性。在五个水合物赋存的层段,测试点的正确率分别达到了78%、92%、74%、65%和83%。除了以上两种基于测井数据的方法外,本文还提出了依据含水合物地层底界的AVO特征,在地震尺度上识别水合物类型的方法。基于各向同性和各向异性假设下的AVO计算公式,本文通过正演模拟发现含孔隙型水合物层底界呈现出第三类AVO特征,而含裂隙型水合物层底界呈现出第四类AVO特征。本文从南海08和16站位的叠前地震数据中提取出了BSR处的AVO特征,其结果与理论AVO特征相符合,说明该方法是有效可靠的。