天然气水合物运聚体系：理论、方法与实践

　　本书聚焦我国海域天然气水合物（俗称“可燃冰”）钻探和试采区域——神狐海域，通过对世界范围内典型区域的天然气水合物油气系统的对比分析，提出天然气水合物分布和成藏的关键控制因素——“天然气水合物运聚体系”，梳理和总结其概念体系、涵盖内容、研究意义等理论体系，并以地质-地球物理综合解释和分析为指导，综合运用层序地层学、沉积学、盆地动力学等研究方法，基于多波束海底地形、高分辨率二维和三维地震、钻探岩芯和测井等资料，系统研究了南海北部神狐海域天然气水合物的流体运移条件和水合物储集条件，对神狐海域天然气水合物运聚体系进行要素识别、精细刻画、时空匹配等实际应用，为南海天然气水合物勘探开发提供科学依据。

　　主编 吴能友，博士、博士生导师，中国地质调查局青岛海洋地质研究所研究员、所长，青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室主任，国土资源部天然气水合物重点实验室主任，中国地质调查局“海洋地质调查计划”首席科学家，“海域天然气水合物资源试采工程”首席专家，天然气水合物试采现场副总指挥。2009年入选中国科学院百人计划，2015年入选中国地质调查局“李四光学者”（急需紧缺高层次人才）。曾主持国家863、973、国家基金和国土资源部、中国科学院等科研项目30多项，发表学术论文280多篇，其中SCI/EI收录论文80余篇，合作出版专著8部；获得国土资源科技奖一等奖2项、二等奖1项，中国地质调查局地质科技奖特等奖1项、一等奖1项。 副主编 苏明，博士，副教授，博士生导师，中山大学海洋科学学院副院长。广东海洋协会天然气水合物分会第一届副会长，《海洋地质与第四纪地质》与《海洋地质前沿》两刊第六届编委会委员，《天然气工业》第一届青年编委会委员。发表学术论文60余篇，以第一/通讯作者在GRL、MPG、Tectonics、JAES等期刊发表SCI论文17篇。参与组织国际SCI期刊《Interpretation》的“南海天然气水合物”专辑。近年来参与国内外学术会议20多次，并多次做口头报告，2014年担任第八届国际天然气水合物大会分会场联合召集人和主持人。其主要著述有《南海北部神狐海域天然气水合物钻探区第四纪以来的沉积演化特征》等。

1天然气水合物概况
1.1 天然气水合物基本性质
1.1.1 天然气水合物的物理性质
1.1.2 天然气水合物分布与资源量评价
1.2 天然气水合物研究历史及钻探概况
1.3 中国天然气水合物勘探开发研究进程
2 国际典型海域天然气水合物油气系统
2.1 天然气水合物油气系统概论
2.1.1 水合物稳定条件
2.1.2 气体来源和运移
2.1.3 沉积条件
2.1.4 水的有效性和水合物藏演化时间
2.2 典型海域天然气水合物油气系统实例
2.2.1 布莱克海台（ODP164航次）
2.2.2 水合物脊（ODP204航次和IODP311航次）
2.2.3 墨西哥湾
2.2.4 南海海槽
2.2.5 韩国郁龙盆地
2.2.6 印度大陆边缘
3 天然气水合物运聚体系的概念与意义
3.1 从水合物油气系统到水合物运聚体系
3.2 “运”——含气流体运移通道类型及特征
3.2.1 底辟构造
3.2.2 断层/裂隙
3.2.3 高渗透层
3.2.4 含气流体运移通道特征小结
3.3 “聚”——水合物储集层特征及有利沉积体类型
3.3.1 含水合物的细粒沉积物
3.3.2 含水合物的裂隙带
3.3.3 流体喷口附近的水合物帽和水合物丘
3.3.4 含水合物的砂体
3.3.5 水合物储集体特征小结
3.4 运聚要素与水合物钻探目标优选
3.5 天然气水合物运聚体系的内涵及意义
3.5.1 运聚体系——水合物不均匀性分布的关键控制因素
3.5.2 运聚体系——水合物站位优选的关键依据
3.5.3 运聚体系——水合物资源潜力评价的关键参数
3.5.4 运聚体系——水合物成藏理论的发展和延续
4 神狐海域区域地质背景与水合物成藏地质条件
4.1 区域地质背景
4.1.1 断裂样式
4.1.2 构造演化特征
4.1.3 地层充填序列
4.2 水合物成藏地质条件
4.2.1 气体来源条件
4.2.2 构造活动与流体运移条件
4.2.3 晚中新世以来的沉积条件
4.2.4 珠江口盆地白云凹陷水合物成藏潜力小结
4.3 神狐海域水合物钻探概况
4.3.1 2007年GMGS01航次
4.3.2 2015年GMGS03航次
4.3.3 2016年GMGS04航次
4.3.4 神狐海域水合物赋存状态及成藏模式小结
5 神狐海域水合物地震识别与赋存深度预测
5.1 无BSR区域的水合物识别
5.1.1 BSR形成及不明显原因分析
5.1.2 无BSR特征的水合物识别预测
5.2 无井波阻抗反演技术
5.2.1 无井波阻抗反演方法及对比
5.2.2 无井波阻抗反演流程与关键技术
5.2.3 无井波阻抗反演技术在神狐海域的应用
5.3 地震属性聚类分析
5.3.1 地震属性聚类与地震反演方法优势对比
5.3.2 敏感属性综合分析
5.3.3 水合物与游离气的识别
5.4AVO反演
5.4.1 AVO正演结果
5.4.2 BSR的AVO响应特征
5.4.3 游离气的AVO响应特征
5.4.4 AVO属性交汇分析
5.4.5 AVO识别效果分析
5.5 水合物赋存深度预测
5.5.1 钻前预测
5.5.2 实际钻探结果及误差分析
5.5.3 钻后预测
6 神狐海域水合物流体运移体系
6.1 运移通道类型：断裂体系
6.1.1 区域大尺度断层
6.1.2 上新世正断层
6.1.3 陆坡失稳背景下的滑脱断层
6.2 运移通道类型：泥底辟和气烟囱构造
6.3 探讨：柱状地震异常反射形态参数及其意义
6.3.1 柱状流体运移通道形态参数
6.3.2 柱状流体运移通道形态参数的地质意义
6.3.3 讨论
6.4 神狐海域流体运移通道类型小结
6.4.1 垂向运移通道类型
6.4.2 侧向运移通道类型
6.5 神狐海域水合物钻探区的气体组分特征及其来源
6.5.1 区域热成因气和微生物成因气潜力
6.5.2 神狐海域水合物钻探区的气体组分特征及其来源
6.6 探讨：GMGS01区块热成因气的贡献
6.6.1 GMGS01区块深部热成因气无法生成？
6.6.2 GMGS01区块垂向运移通道不发育？
6.6.3 GMGS01区块热成因气在地质历史时期绝大部分逃逸？
6.6.4 探讨：热成因气在地质历史时期发生变化？
6.6.5 基于“同位素分馏”对GMGS01区块热成因气贡献的校正
7 神狐海域水合物聚集体系
7.1 晚中新世以来的地层格架
7.1.1 两种地层划分方案
7.1.2 两种地层划分方案的对比
7.1.3 根据区域沉积过程分析对方案Ⅱ的思考
7.1.4 根据地震资料的解释对方案Ⅰ的思考
7.2 神狐海域浅层深水沉积体的类型与特征
7.2.1 陆架边缘—上陆坡区域：沉积物来源与供给
7.2.2 中-下陆坡区域：沉积物输送与堆积
7.2.3 小结
7.3 神狐海域细粒浊积体的识别
7.3.1 峡谷群脊部细粒浊积体的地震-岩芯粒度识别依据
7.3.2 区域沉积演化与峡谷群脊部细粒浊积体
7.3.3 峡谷群脊部细粒浊积体南部边界的推测
7.4 探讨：宏观尺度上沉积演化与水合物的富集
7.4.1 峡谷群脊部细粒浊积体沉积与水合物的关联
7.4.2 神狐海域第四纪沉积演化与水合物的富集
7.4.3 海底峡谷与水合物的动态成藏
7.5 探讨：微观尺度上富含有孔虫沉积物与水合物的富集
7.5.1 有孔虫促进水合物形成的粒度控制
7.5.2 有孔虫增大有效储集空间
7.5.3 有孔虫壳体内水合物形成的微观观测
7.5.4 神狐海域有孔虫与水合物宏观分布的关系探讨
7.5.5 小结