DD2012-08海洋天然氣水合物地質勘查規(guī)范

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海洋天然氣水合物地質勘查規(guī)范

1范圍

本標準規(guī)定了海洋天然氣水合物勘查目的任務、天然氣水合物礦產(chǎn)勘查的工作內(nèi)容及技術方法要

求、礦產(chǎn)資源分類原則、資源量估算方法及資料整理及報告編制要求等。

本標準適用于海洋天然氣水合物資源勘查工作。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T12763.8－2007海洋調(diào)查規(guī)范第8部分：海洋地質地球物理調(diào)查

GB/T12763.10－2007海洋調(diào)查規(guī)范第10部分：海底地形地貌調(diào)查

GB/T12763.11－2007海洋調(diào)查規(guī)范第11部分：海洋工程地質調(diào)查

GB/T13908－2002固體礦產(chǎn)地質勘查規(guī)范總則

GB/T17766－1999固體礦產(chǎn)資源/儲量分類

DZ/T0130－2006地質礦產(chǎn)實驗室測試質量管理規(guī)范

DZ/T0247－2009海洋區(qū)域地質調(diào)查規(guī)范（1∶1000000）

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

天然氣水合物gashydrates

在低溫高壓條件下由水與天然氣（主要為甲烷）形成的冰狀固態(tài)物質。

3.2

天然氣水合物礦體Gashydratebody

一個獨立的呈層狀或不規(guī)則狀含天然氣水合物的沉積體或構造體。

3.3

天然氣水合物礦床Gashydratedeposit

由一個或多個礦體組成，在礦區(qū)內(nèi)相對獨立的天然氣水合物礦體分布區(qū)。

3.4

似海底反射界面(BSR)bottomsimulatingreflector

地震剖面中與海底近似平行的、地震聲波速度由高速變?yōu)榈退贂r形成的波阻抗反射界面,簡稱為

“BSR”。

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4礦產(chǎn)勘查目的任務

4.1勘查階段劃分

鑒于天然氣水合物在沉積層中以固態(tài)形式賦存，按GB/T13908－2002《固體礦產(chǎn)地質勘查規(guī)范總

則》，將天然氣水合物資源勘查劃分為預查、普查、詳查和勘探四個階段。

4.2各勘查階段目的任務

4.2.1預查

在具備天然氣水合物成礦條件的海域，通過路線剖面或較稀測網(wǎng)的高分辨多道地震探測，并結合已

有地質資料，圈出天然氣水合物資源區(qū)域成礦遠景區(qū)，并進行區(qū)域遠景資源評價(參見附錄A.1)。主要

任務是：了解勘查區(qū)區(qū)域構造特征，初步劃分和建立地震層序；初步了解天然氣水合物穩(wěn)定帶厚度及其

分布范圍，圈出可供天然氣水合物資源普查的遠景區(qū)域；估算資源量。

4.2.2普查

對天然氣水合物資源成礦遠景區(qū)按一定測網(wǎng)進行地質、地球物理和地球化學勘查，結合已有資料，

劃分天然氣水合物資源成礦有利區(qū)帶，進行成礦區(qū)帶資源評價(參見附錄A.1)。主要任務是：初步查明

勘查區(qū)構造特征，建立地層層序；初步查明勘查區(qū)海底地形特征，淺表層沉積物類型及其地球化學特征；

初步查明與天然氣水合物相關的地球物理、地質和地球化學異常分布特征及范圍，圈定可供天然氣水合

物資源詳查的成礦區(qū)帶；估算資源量。

4.2.3詳查

在詳查區(qū)，開展加密測網(wǎng)的地質、地球化學和地球物理探測，局部開展三維高分辨率多道地震探測，

優(yōu)選出天然氣水合物成礦區(qū)塊和預探目標區(qū)，確定井位，實施天然氣水合物資源的鉆探驗證，進行成礦

區(qū)塊資源評價(參見附錄A.3)。主要任務是：查明天然氣水合物含礦層的沉積物類型、含礦層年代、厚

度、含礦率；初步查明天然氣水合物礦床類型、礦體特征、礦體產(chǎn)狀，確定天然氣水合物資源勘探區(qū)；

初步查明含礦層及外圍沉積物工程力學特征；利用鉆井獲取天然氣水合物資源量計算參數(shù)，計算資源量。

4.2.4勘查

針對天然氣水合物勘探區(qū)，開展三維高分辨率多道地震探測，進行加密鉆井取樣,確定天然氣水合

物資源試采區(qū)，進行天然氣水合物資源礦床評價(參見附錄A.4)。主要任務是：查明天然氣水合物礦床

類型、礦體特征、礦體范圍、資源量估算參數(shù)；查明含礦層及外圍沉積物工程力學特征和環(huán)境特征；利

用鉆井樣品的實驗數(shù)據(jù)及測井數(shù)據(jù)等實測資料計算資源量。

5礦產(chǎn)勘查工作

5.1勘查工作內(nèi)容

5.1.1地質研究

5.1.1.1勘查區(qū)地質構造研究

海底地質：調(diào)查研究海底地形地貌特征；調(diào)查海底自生碳酸鹽巖的分布、海底雙殼類及甲烷菌等生

物種類分布。研究自生碳酸鹽巖的礦物組成、碳氧同位素及形成年代特征；研究冷泉附近海底特殊生物

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群落結構及其形成機理。查明淺表層沉積物類型、礦物及生物組分、物理性質及地球化學特征；研究沉

積物孔隙水地球化學特征。

地層：建立地震地層層序，確立各層序的地質屬性及年代；劃分地震相及沉積相，研究其組合特征。

研究水合物賦存地層古生物，建立地層層序及確立地層年代，探討沉積環(huán)境演化規(guī)律；研究水合物賦存

地層沉積層組合、沉積物組分、含微生物特征、地球化學和地球物理特征，探討水合物成礦與沉積作用、

水合物成礦與微生物活動關系，研究水合物成礦機理。

構造：查明斷層性質、發(fā)育程度及分布；底辟、泥火山、滑塌體等地質異常體性質及分布。探討地

質構造作用與水合物成礦關系。

編制地質構造圖。

5.1.1.2勘查區(qū)地球物理異常研究

通過高分辨多道地震數(shù)據(jù)處理資料及地震剖面揭示研究，識別與天然氣水合物含礦層厚度和底界相

關的空白帶、似海底反射界面（BSR）、層速度異常及極性倒轉等地球物理異?，F(xiàn)象，推算含礦層厚度，

根據(jù)“BSR”的信息推測天然氣水合物的分布范圍。

編制天然氣水合物地球物理異常（BSR）分布圖。

5.1.1.3勘查區(qū)地球化學異常研究

分析海底沉積物、沉積物孔隙水、及底層水的地球化學特征，分析各類地球化學異常與天然氣水合

物的關系，圈定異常分布范圍。

編制天然氣水合物地球化學異常分布圖。

5.1.1.4礦體地質研究

礦體特征:根據(jù)鉆探的巖心和鉆孔測井資料，研究天然氣水合物礦體空間分布范圍、數(shù)量、規(guī)模、

產(chǎn)狀、礦層厚度、空間位置及形態(tài)、礦體間相互關系等。

天然氣水合物“礦石”特征:研究其結構、構造、氣體成分、含礦飽和度等特征。

編制天然氣水合物礦體三維空間分布圖。

5.1.1.5試采工程地質條件及海洋環(huán)境研究

開采地質環(huán)境條件研究包括：海水動力學性質研究；海底工程地質條件研究；含天然氣水合物沉積

層工程地質條件；外圍沉積層工程地質條件研究。

地質環(huán)境條件研究的具體內(nèi)容如下：

海水動力學性質研究——研究海流、海水內(nèi)波對開采工程的影響。

海底工程地質環(huán)境研究——研究淺表層沉積物的類型、結構、物理力學性質、海底地貌特征、海底

巖石特征。

含天然氣水合物沉積層研究——研究含礦沉積物的類型、結構、構造、沉積物孔隙度、水飽和度、

天然氣水合物含礦度、含水合物沉積層物理力學性質；開展水合物沉積層產(chǎn)氣過程流體力學研究及實驗

模擬研究。

外圍沉積層工程地質條件研究:開展沉積物類型、結構、構造、沉積物孔隙度、水飽和度及物理力

學性質等研究；開展沉積物與天然氣水合物礦體的接觸關系、沉積層內(nèi)潛在的災害地質因素（淺層氣、

滑坡、泥火山、古河道、活動斷裂）等研究，并對開采工程地質條件及環(huán)境進行評價。

編制環(huán)境、工程地質評價圖。

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5.1.2產(chǎn)氣實驗

5.1.2.1對鉆探獲得的天然氣水合物樣品，應現(xiàn)場進行采氣試驗，測定天然氣水合物含可燃氣的成分

和單位體積天然氣的含量，為計算天然氣水合物控制和探明資源量提供數(shù)據(jù)。

5.1.2.2利用鉆探獲得的沉積物和天然氣水合物樣品及相關數(shù)據(jù)參數(shù)資料，開展實驗室模擬采氣試驗

研究，獲得天然氣水合物開采的試驗數(shù)據(jù)，提出開采模式，條件成熟時開展海上試采試驗。

5.2勘查工程控制及各階段要求

5.2.1工程間距確定原則

勘查工程地質、地球物理測網(wǎng)應根據(jù)勘查階段采用規(guī)定的測網(wǎng)間距。各階段的工程布置應考慮后續(xù)

勘查工作的銜接。詳查階段鉆探工程間距應以控制礦體邊界為原則，驗證礦體的含礦性?？碧诫A段鉆探

工程間距應以查明礦體的范圍和性質，探明資源量為原則。

5.2.2工程間距各階段要求

5.2.2.1預查

可利用已有的多道地震原始數(shù)據(jù)進行針對天然氣水合物地球物理異常的重處理，并進行天然氣水合

物異常識別解釋；進行高分辨率多道地震路線探測，也可進行測網(wǎng)間距大于8km×16km的區(qū)域勘查。編

制比例尺小于1∶500000地質構造圖和天然氣水合物地球物理異常分布圖。

5.2.2.2普查

在天然氣水合物成礦遠景區(qū)開展地球物理、地質及地球化學調(diào)查。地球物理探測以高分辨率多道地

震探測為主，重點區(qū)域開展多波束地形地貌調(diào)查和淺層剖面探測。高分辨率多道地震探測測網(wǎng)為：8km

×16km—4km×8km，并應同步進行水深探測。地質測站調(diào)查測網(wǎng)為16km×16km—8km×8km，調(diào)查項

目應包括：淺層地質取樣、海底視像探測、熱流探測、海水溫鹽深及海流探測。編制比例尺1∶500000

—1∶250000的地質構造圖和天然氣水合物地球物理異常分布圖、地球化學異常分布圖。

5.2.2.3詳查

在天然氣水合物有利成礦區(qū)帶開展地球物理、地質及地球化學調(diào)查，實施鉆探驗證。地球物理

以高分辨率多道地震探測為主，測網(wǎng)為：2km×4km—1km×2km，并同步進行水深探測。地質測站

測網(wǎng)為4km×4km—1km×1km，調(diào)查項目應包括：淺層地質取樣、海底視像探測、海水溫鹽深及海

流探測。海洋環(huán)境工程地質調(diào)查與測站調(diào)查同時進行。在有利成礦區(qū)塊進行三維高分辨多道地震探

測，選取目標區(qū)部署地質鉆探工作。所有鉆孔均應進行測井，對預測的水合物含礦層進行分層保壓

取心。每一目標區(qū)至少應有一個揭露地層較全的鉆孔實施全取心，取全取準各類地質參數(shù)。編制比

例尺為1∶100000—1∶50000的有利成礦區(qū)塊（或鉆探目標區(qū)）地質構造圖、天然氣水合物地球物

理異常分布圖、地質地球化學異常分布圖及資源評價圖。

5.2.2.4勘查

在勘探目標區(qū)，開展三維高分辨率多道地震探測，地質取樣，實施加密網(wǎng)度的鉆探評價。所有鉆孔

均應進行測井，對預測的水合物含礦層進行保壓取芯。海洋環(huán)境及工程地質應另外安排工作量進行專門

勘查。編制比例尺大于1∶25000的礦區(qū)地質構造圖，天然氣水合物礦體三維空間分布圖，資源評價圖，

環(huán)境、工程地質評價圖等圖件。

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5.3勘查工作程序及質量控制

5.3.1勘查工作程序

天然氣水合物資源勘查工作程序應包括：技術設計、海上勘查、室內(nèi)數(shù)據(jù)處理及實驗分析、資料解

釋整理及成果報告編制。

5.3.2勘查工作質量控制要求

5.3.2.1技術設計質量控制

項目承擔單位接收任務后應編寫技術設計和施工設計。項目主管部門及承擔單位應組織專家分別對

技術設計和施工設計進行審查，設計未經(jīng)審查批準不得施工。

5.3.2.2海上勘查資料質量控制

海上勘查工作結束后，項目主管部門應組織專家對海上勘查資料進行驗收，未經(jīng)驗收合格的資料不

得使用。

5.3.2.3數(shù)據(jù)處理及實驗分析質量控制

項目主管部門應組織專家對地球物理數(shù)據(jù)處理結果進行驗收確認，合格后方可使用；實驗分析結果

按國家、行業(yè)相關技術標準的要求控制。

5.3.2.4資料解釋整理質量控制

項目承擔單位應組織項目組成員及專家對重要的解釋成果進行討論，確定和統(tǒng)一解釋方案。項目組

應妥善保管資料解釋和整理的各類成果資料，根據(jù)數(shù)據(jù)庫要求將相關數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫。

5.3.2.5成果報告質量控制

文字報告應按主管部門規(guī)定的格式編寫，成果圖件應采用通用的坐標系統(tǒng)和最新發(fā)布的國家高程基

準點、使用統(tǒng)一的地理底圖編制，編圖比例尺應與勘查階段要求一致。成果報告完成后應經(jīng)同行專家初

審、終審及主管部門復核，合格后歸檔。

5.4勘查技術方法

5.4.1地球物理探測

主要包括：三維高分辨率多道地震探測、二維高分辨率多道地震探測、單道地震探測、淺層剖面探

測、海底視像探測、熱流探測、多波束測深。

5.4.2地質取樣調(diào)查

主要包括：重力活塞柱狀取樣、重力柱狀取樣、拖網(wǎng)取樣、電視抓斗取樣、箱式取樣、多管取樣等。

5.4.3地球化學調(diào)查

主要包括：海底沉積物及天然氣水合物礦物成分、化學成分、同位素地質實驗分析；海底表層及海

水烴類化學探測。

5.4.4海洋環(huán)境工程及地質調(diào)查

主要包括：海水溫鹽深（CTD）測量、表層沉積物及含礦層工程力學性質調(diào)查。

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5.4.5鉆探

包括鉆井及測井。

5.5勘查專業(yè)工作技術要求

5.5.1海上勘查

5.5.1.1導航定位

5.5.1.1.1一般要求

采用WGS－84坐標系，格林威治（GMT）儒略歷時間；全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）基準臺平面位

置精度應符合GPS的E級網(wǎng)站要求；定位信號和誤差校正信號的作業(yè)距離應覆蓋整個作業(yè)區(qū)域；水下定

位滿足作業(yè)的水深要求；海上勘查作業(yè)前應對定位儀器進行校檢和試驗。

5.5.1.1.2準確度要求

采用差分GPS定位，經(jīng)24小時定點試驗，GPS定位點95％以上準確度應優(yōu)于3m；經(jīng)校準后數(shù)字羅

經(jīng)精度應優(yōu)于0.5°；尾標定位系統(tǒng)，定位誤差應不大于5m；水下聲學定位系統(tǒng)，其定位誤差應小于作

用距離的0.5%。

5.5.1.1.3海上作業(yè)要求

5.5.1.1.3.1作業(yè)質量要求

對定位數(shù)據(jù)的衛(wèi)星幾何圖形強度因子、參與定位的衛(wèi)星數(shù)量和衛(wèi)星的仰角提出如下要求：

a)95％以上定位數(shù)據(jù)的衛(wèi)星幾何圖形強度因子HDOP值應小于3；

b)衛(wèi)星數(shù)應大于或等于4個；

c)衛(wèi)星仰角應大于或等于10°。

5.5.1.1.3.2偏線要求

對定位點橫向偏移距離及航向修正夾角要求規(guī)定如下：

a)炮點橫向偏離設計測線的距離應不大于測線距的±20%，最大不得超過50m,其中80％的點位

應小于20m,特殊情況（例如避障礙物）除外；

b)正常作業(yè)中，每分鐘最大修正航向夾角應不大于10°；特殊情況（例如避障礙物）除外。

5.5.1.1.3.3測站偏離要求

測站偏離距離應小于調(diào)查測網(wǎng)間距的5％。

5.5.1.2海底地質取樣

5.5.1.2.1重力活塞柱取樣

普查階段取樣站位應不少于設計站位總數(shù)的15%，取樣站位應充分結合地球物理和地球化學異常進

行布設；詳查階段取樣站位應不少于設計站位總數(shù)的20%，取樣站位應充分結合地球物理異常進行布設，

柱狀樣長度應不小于6m，取樣站位各要素如實錄入班報。

5.5.1.2.2保壓柱狀取樣

應布設于發(fā)現(xiàn)冷泉或海底表層具有天然氣水合物地質、地球化學異常的站位，取樣站位數(shù)量應根據(jù)

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現(xiàn)場勘查結果的需要確定，柱狀樣品達到保壓效果、長度應不小于6m，對合格的柱狀樣應進行紅外測

溫檢測溫度異常，取樣站位各要素如實錄入班報。

5.5.1.2.3重力柱狀取樣

普查階段取樣站位應不少于設計站位總數(shù)的50%，取樣站位應充分結合地球物理和地球化學異常進

行布設，詳查和勘探階段取樣站位應不少于設計站位總數(shù)的75%，取樣站位應充分結合地球物理異常進

行布設，柱狀樣長度應不小于1m，取樣站位各要素如實錄入班報。

5.5.1.2.4多管取樣

取樣站位應重點布設在地質、地球化學及地球物理異常區(qū)，站位多管取樣成功率應占總管數(shù)的50%

視為合格，取樣站位各要素如實錄入班報。

5.5.1.2.5箱式取樣

根據(jù)勘查需要分散均勻布設測站，樣品不得攪動，樣品長度應不小于20cm，保留插管樣品數(shù)量根

據(jù)實驗分析需要確定，但不少于兩管，取樣站位各要素如實錄入班報。

5.5.1.2.6電視抓斗取樣

根據(jù)海底視像資料選擇具有與天然氣水合物形成和分解相關的生物、巖石和地球化學異常的測站布

設，應以獲得生物遺跡、碳酸鹽結殼等與天然氣水合物相關的樣品為目標，原則上應在普查、詳查和勘

探階段使用。獲得的樣品應滿足實驗測試需要，取樣站位各要素如實錄入班報。

5.5.1.2.7拖網(wǎng)取樣

布置測站原則和取樣技術要求同本規(guī)范的5.5.1.2.6。

5.5.1.2.8樣品的現(xiàn)場描述與處理

如保壓柱狀取樣巖心經(jīng)紅外測溫檢測發(fā)現(xiàn)存在低溫異常，應將異常特征錄入班報，并迅速對低溫段

巖心進行包裝編錄，在液氮罐中低溫條件下保存。

其它樣品的描述處理遵照DZ/T0247－2009海洋區(qū)域地質調(diào)查規(guī)范（1∶1000000）中的5.3.3.4執(zhí)行。

5.5.1.3海底地形地貌調(diào)查

遵照GB/T12763.10－2007海洋調(diào)查規(guī)范第10部分：海底地形地貌調(diào)查中的5.6.9執(zhí)行。

5.5.1.4高分辨率多道地震探測

5.5.1.4.1探測設備基本要求

5.5.1.4.1.1記錄系統(tǒng)（含數(shù)字包）

主要性能應達到：

a)24位A／D轉換；

b)采樣率小于或等于1ms；

c)動態(tài)范圍大于112dB。

5.5.1.4.1.2接收系統(tǒng)

主要性能應達到：

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a)電纜道距小于或等于12.5m；

b)靈敏度大于或等于20μV/μbar；

c)深度傳感器精度誤差小于0.3m。

5.5.1.4.1.3震源系統(tǒng)

主要性能應達到：

a)控制器精度誤差小于±0.1ms；

b)0～250Hz濾波檔時，波泡比大于20∶1。

5.5.1.4.2海上作業(yè)技術要求

5.5.1.4.2.1海上試驗

未進行高分辨率地震資料采集的工區(qū)，采集前應進行震源、電纜組合試驗。

5.5.1.4.2.2海上施工要求

主要要求如下：

a)噪音應小于0.5Pa(5μbar)，定深器所在道噪聲應小于1.0Pa(10μbar)。

b)電纜動態(tài)應符合下列各項要求：

1)各個定深器翼角應小于5°；

2)電纜羽角應小于13°，其中80％應小于10°；

3)工作中不正常道應小于總道數(shù)的2%，且不應分布在近炮點道，連續(xù)不正常道不得大于

兩道。

c)震源工作時應滿足下列各項要求：

1)工作壓力不低于額定壓力的95％；

2)氣槍同步誤差不超過±0.5ms。

5.5.1.4.2.3海上勘查

遵照GB/T12763.8－2007海洋調(diào)查規(guī)范第8部分：海洋地質地球物理調(diào)查中的第11.3條規(guī)定。

5.5.1.5淺層剖面探測

遵照GB/T12763.10－2007海洋調(diào)查規(guī)范第10部分：海底地形地貌調(diào)查中的第8章規(guī)定。

5.5.1.6單道地震探測

遵照GB/T12763.10－2007海洋調(diào)查規(guī)范第10部分：海底地形地貌調(diào)查中的第8章規(guī)定。

5.5.1.7海底視像探測

5.5.1.7.1作業(yè)要求

5.5.1.7.1.1施放海底視像拖體時，應距離海底30m～50m內(nèi)打開海底視像照明，啟動甲板監(jiān)控錄像，

并做好班報記錄。

5.5.1.7.1.2施放海底視像拖體時的船速應控制在2kn/h以內(nèi)以確保圖像清晰連續(xù)。

5.5.1.7.1.3當甲板視頻中發(fā)現(xiàn)海底時，應及時打開水下錄像機進行同步錄像，并記錄班報。

5.5.1.7.1.4拖體離海底高度不大于3m。

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5.5.1.7.2質量要求

記錄長度不得少于60min，且圖像清晰。

5.5.1.8熱流探測

5.5.1.8.1海底地溫探測

5.5.1.8.1.1探針測量作業(yè)要求

使用探針測量海底沉積物溫度時，應符合下列各項要求：

a)探針使用前應進行校準；

b)探測深度不小于4m；

c)測溫探針按不同角度、等間距安裝；

d)儀器入水前、出水后，測溫探針不得移動；

e)儀器入水后，離海底50m～100m時，停留時間不小于3min，測溫探針插入沉積物后，停留穩(wěn)

定時間不小于7min。

5.5.1.8.1.2探測數(shù)據(jù)及深度要求

海底地溫測量時，有效數(shù)據(jù)的探針個數(shù)應不少于3個、有效探測深度應不小于2m，探測值應進行校正。

5.5.1.8.2沉積物室內(nèi)熱導率測量

5.5.1.8.2.1測量樣品要求

要求最小圓柱狀樣品應滿足：直徑30mm,長75mm。

5.5.1.8.2.2測量技術要求

測量技術應滿足下列各項規(guī)定：

a)整個測量過程應保持溫度穩(wěn)定；

b)測量前的樣品、探針溫度與恒溫箱的溫度應一致；

c)測量次數(shù)應大于或等于3，相鄰兩次測量的時間間隔應大于或等于10min；

d)室內(nèi)與現(xiàn)場測得的測量值應進行校正，精度應在±2％之間。

5.5.1.8.2.3測量精度要求

測量精度誤差應小于或等于5％。

5.5.1.8.3海底熱流原味測量

5.5.1.8.3.1作業(yè)要求

使用探針進行熱流原位測量作業(yè)時，應符合下列各項要求：

a)測量深度應大于或等于4m；

b)儀器入水后，離海底50m～100m時，停留時間大于或等于3min，測溫探針插入沉積物后，停

留穩(wěn)定時間大于或等于22min。

5.5.1.8.3.2測量數(shù)據(jù)及精度要求

按5.5.1.8.1.2和5.5.1.8.2.3規(guī)定。

9

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5.5.1.9海洋環(huán)境及工程地質調(diào)查

5.5.1.9.1調(diào)查內(nèi)容

下面列出的調(diào)查內(nèi)容，大部分是各個勘查階段進行天然氣水合物資源勘查時應開展的工作，其中d）

應特別注意工程地質方面的要求，全部調(diào)查內(nèi)容包括：

a)查明海底地形地貌特征；

b)查明淺沉積層地質結構特征；

c)查明濁流沉積、滑坡、新構造、淺層高壓水及氣體活動等潛在地質災害特征；

d)查明表層及淺層沉積物（鉆探揭露部分）物理力學性質特征。

5.5.1.9.2調(diào)查技術要求

遵照GB/T12763.11－2007海洋調(diào)查規(guī)范第11部分：海洋工程地質調(diào)查中的規(guī)定。

5.5.1.10海洋溫鹽深（CTD）測量

測站應重點布設在天然氣水合物異常分布區(qū)，海水分層取樣水層應以下層及近海底為主，取樣時應

避免污染，樣品應進行烴類組分和溶解氧的現(xiàn)場分析。保留室內(nèi)分析樣品應密封低溫保存。

5.5.2實驗分析

5.5.2.1分析對象及分析項目

5.5.2.1.1分析對象

包括：沉積物、孔隙水、海水、天然氣水合物及與天然氣水合物分解相關的巖石、礦物及標

志生物。

5.5.2.1.2分析項目

分析項目包括：

a)沉積物――涂片鑒定、碎屑礦物鑒定、粘土礦物鑒定、粒度分析、微體古生物鑒定、化學成分、

頂空氣的C1-C5烴類氣體及碳同位素、物理力學性質分析；

-2-++2+2+2+5+2+--

b)孔隙水和海水――Cl、SO4、Na、K、Ca、Mg、Sr、B、Ba、Br、I、營養(yǎng)鹽、總堿

度、烴類氣體、同位素分析；

c)天然氣水合物――物理性質、結構、化學成分及含礦率分析；

d)巖石礦物――結構構造分析、薄片鑒定、化學成分分析、同位素分析；

e)冷泉標志生物——大型生物鑒定、微生物鑒定。

5.5.2.2分析質量控制

5.5.2.2.1承擔樣品測試的實驗室應通過國家計量認證，對某些通過國家計量認證的實驗室不具備分

析測試條件的特殊分析項目，可送具備分析測試條件的國家或部門開放實驗室或國外實驗室分析。

5.5.2.2.2實驗分析質量控制執(zhí)行DZ/T0130－2006地質礦產(chǎn)實驗室測試質量管理規(guī)范。

5.5.3高分辨率多道地震資料處理

5.5.3.1資料準備

應準備的資料包括：驗收合格的地震采集記錄班報、地震采集數(shù)據(jù)帶和導航定位資料。

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5.5.3.2資料處理流程和參數(shù)實驗

5.5.3.2.1原則

選擇處理流程應考慮：工區(qū)位置、施工條件、地質情況、原始資料質量、以往處理經(jīng)驗。采用保幅

處理流程，突出“BSR”、振幅空白帶、速度倒轉和反極性等反映天然氣水合物特征。正式批量處理前

應作參數(shù)試驗，對試驗項目應使用單一參數(shù)變化進行試驗處理。

5.5.3.2.2試驗

應包括：振幅補償、震源子波反褶積或統(tǒng)計子波反褶積、疊前反褶積、疊加、偏移、顯示，面元劃

分、疊前去噪、疊前/疊后頻率補償、切除、去多次波、疊前時間偏移等。

5.5.3.3資料處理要求

根據(jù)試驗處理結果合理選擇處理流程，應特別注意以下項目：

a)子波整形和零相位化；

b)精細速度分析；

c)地震屬性提取與分析；

d)AVO分析；

e)波阻抗反演；

f)相干體分析。

5.5.3.4處理成果要求

5.5.3.4.1處理成果質量要求

成果質量要求：

a)應有高的信噪比、分辨率和保真度；

b)應合理突出有效反射波組特征和與天然氣水合物相關的地質體；

c)偏移成果剖面應有效波歸位合理、斷點、斷面清晰；

d)獲得合適的速度資料。

5.5.3.4.2成果剖面顯示要求

成果剖面應標明：用戶名稱、處理單位名稱、工區(qū)名、測線名、剖面類型、測線方向、海上采集時

間及參數(shù)、基本處理流程和主要處理參數(shù)、比例尺和繪制時間。

5.5.3.4.3提交成果要求

提交成果應包括：SEG－Y格式成果帶、成果剖面、以文本格式記錄的速度資料、處理報告。

5.6資料整理及報告編制

5.6.1資料整理

5.6.1.1資料種類

5.6.1.1.1收集和實測的導航定位、地球物理、地質和地球化學資料。

5.6.1.1.2地球物理處理資料及處理報告。

5.6.1.1.3實驗測試數(shù)據(jù)及報告。

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5.6.1.2導航定位資料整理

對導航定位資料進行檢查，確保數(shù)據(jù)完整性和可靠性，根據(jù)項目要求生成各類圖件。

5.6.1.3地形地貌資料整理

遵照GB/T12763.10－2007海洋調(diào)查規(guī)范第10部分：海底地形地貌調(diào)查中的規(guī)定。

5.6.1.4地質資料整理

5.6.1.4.1高分辨率多道地震資料整理

5.6.1.4.1.1解釋并追蹤地震反射界面，劃分地震層序，確定地質屬性。

5.6.1.4.1.2分析速度譜，計算均方根速度、平均速度和層速度，建立時深轉換模型，分析速度異常

及其與天然氣水合物的關系。

5.6.1.4.1.3解釋天然氣水合物地震綜合異常特征，識別天然氣水合物存在的地球物理標志，確定其

埋藏深度和分布范圍，估算含天然氣水合物層的厚度。

5.6.1.4.1.4綜合鉆井和地震資料解釋成果，進行沉積相分析，重點解釋與天然氣水合物相關的沉

積體。

5.6.1.4.1.5識別和分析與天然氣水合物形成相關的構造體。

5.6.1.4.2淺層單道地震資料整理

按5.6.1.4.1.1、5.6.1.4.1.3、5.6.1.4.1.4、5.6.1.4.1.5規(guī)定。

5.6.1.5熱流資料整理

計算平衡溫度（環(huán)境溫度）和地溫梯度，推算海底沉積物原位熱導率值，求取熱流值。

5.6.1.6海底視像資料整理

應對各個測站的海底視頻資料進行回放，截取天然氣水合物異常標志物視像資料并進行解釋、分析。

5.6.1.7沉積物資料整理

遵照DZ/T0247－2009海洋區(qū)域地質調(diào)查規(guī)范（1∶1000000）的規(guī)定。

5.6.1.8烴類氣體資料整理

分析烴類氣體的成因類型及其空間分布特點，圈定與天然氣水合物有關的烴類氣體異常區(qū)。

5.6.1.9沉積物孔隙水資料整理

分析孔隙水地球化學特征與天然氣水合物的關系，圈定孔隙水離子濃度異常區(qū)。

5.6.1.10巖石與生物標志資料整理

根據(jù)巖石和生物的特征,圈定巖石和生物標志的分布范圍。

5.6.1.11鉆探及測井資料整理

5.6.1.11.1校正、編輯測井數(shù)據(jù)。

5.6.1.11.2整理鉆探記錄與巖心資料。

5.6.1.11.3根據(jù)測井參數(shù)定性識別含天然氣水合物層段。

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5.6.1.11.4計算含天然氣水合物層段物性參數(shù)。

5.6.2勘查報告編制

5.6.2.1報告編制基本準則

5.6.2.1.1勘查報告按項目總體設計、年度任務分為階段勘查報告、年度勘查報告（年度勘查報告可

貫入勘查階段名稱和特別任務名稱）和勘查總報告。階段勘查報告在預查、普查、詳查和勘探階段結束

后編寫；年度勘查報告在年度任務結束后編寫?？辈殡A段報告是否編寫可根據(jù)主管部門的要求安排，原

則上，階段勘查報告應系統(tǒng)總結該階段各年度的成果進行編寫，且應在勘查階段任務全部結束后一年內(nèi)

完成。年度勘查報告應在年度工作任務結束后次年的６月份完成。如某一海域的勘查工作由預查到勘探

是連續(xù)進行的，也可根據(jù)年度的任務性質，以年度報告代替勘查階段報告。勘查項目總報告應待該海域

全部勘查工作結束后綜合全部勘查資料編寫。

5.6.2.1.2勘查報告的名稱應統(tǒng)一如下：

a)階段勘查報告名稱為：××海域天然氣水合物資源××（勘查階段名稱）報告；

示例：沙海域天然氣水合物資源普查報告

b)年度勘查報告名稱為：××海域天然氣水合物資源××××（年度名稱）××（主要技術專業(yè)

名稱）勘查報告；

示例：東沙海域天然氣水合物資源2010－2011年度地球物理勘查報告

c)勘查項目總報告名稱為：××海域天然氣水合物資源勘查總報告。

示例：南海北部海域天然氣水合物資源勘查總報告

5.6.2.1.3勘查報告的可行性評價視天然氣水合物資源的商業(yè)開發(fā)實際選擇，天然氣水合物資源尚未

實現(xiàn)商業(yè)開發(fā)階段，除預查階段可不進行可行性評價外，其余階段宜進行概略研究。

5.6.2.1.4勘查報告應包括文字報告和附圖。

5.6.2.1.5勘查報告應根據(jù)項目的任務書要求確定密級，并按相應的保密規(guī)定管理。

5.6.2.2報告編制要求

5.6.2.2.1外業(yè)勘查工作結束后，勘查單位上級主管部門應組織專家對海上采集的原始資料進行驗收，

驗收合格的資料方可進行室內(nèi)實驗分析和數(shù)據(jù)處理。室內(nèi)的實驗分析結果和數(shù)據(jù)處理結果經(jīng)驗收合格后

方可進行報告編寫

5.6.2.2.2報告編寫應按照任務書或合同書、勘查設計和本規(guī)范規(guī)定的內(nèi)容（見附錄C）編寫。編寫

前應提出編寫提綱，并經(jīng)勘查單位主管地質勘查的管理部門批準，按批準的提綱編寫。

5.6.2.2.3報告應以勘查獲得的實際資料為基礎，并充分利用勘查海區(qū)及周圍地區(qū)內(nèi)已有的資料。對

勘查成果進行實事求是的論述，做到資料充分翔實，圖、文、表結合論述有理有據(jù)，結論客觀科學。

5.6.2.2.4報告中使用的外業(yè)勘查、實驗分析、數(shù)據(jù)處理、資料整理和報告編寫過程中形成的及收集

的所有資料應立卷保存，報告評審認定后一并歸檔。

5.6.2.2.5勘查報告編寫完成后，勘查單位應組織專家進行初審，未經(jīng)初審的報告不得提交上一級主

管部門評審?？辈閳蟾娼?jīng)主管部門評審認定后，應將評審認定文件作為附件隨成果報告歸檔。

6可行性評價

6.1概略研究

6.1.1概略研究主要對天然氣水合物礦床開發(fā)經(jīng)濟意義進行概略評價。依現(xiàn)在的條件，天然氣水合物

礦產(chǎn)資源屬于未開發(fā)的礦產(chǎn)資源，各個勘查階段所估算的資源量僅具內(nèi)蘊經(jīng)濟意義。因此，現(xiàn)階段勘查

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僅進行概略研究。

6.1.2概略研究是在收集國內(nèi)外開發(fā)研究資料,并取得一定資源量的基礎上，分析已取得的地質、地

球物理和鉆探等揭示的礦石、礦體等礦床資料，同時對礦區(qū)的自然地理、海洋環(huán)境和開采利用的技術

條件和開采成本進行研究，為是否進行天然氣水合物礦床的勘探和開發(fā)投資機會的確定提供一般性論

證依據(jù)。

6.2預可行性和可行性研究

在天然氣水合物資源具備商業(yè)開采條件，并成為有商業(yè)價值的礦床時，詳查和勘探階段可分別進行

預可行性研究和可行性研究。

7礦產(chǎn)資料/儲量分類

7.1資源量分類

監(jiān)于天然氣水合物礦床目前尚未實現(xiàn)商業(yè)開發(fā)的特殊情形，礦產(chǎn)資源勘查各階段所評價的資源量從

經(jīng)濟意義角度尚屬內(nèi)蘊經(jīng)濟的資源量。遵照GB/T17766－1999固體礦產(chǎn)資源儲量分類中的第3.4條，

并根據(jù)海洋天然氣水合物勘查階段的工程控制地質可靠程度，將天然氣水合物資源分為：潛在礦產(chǎn)資源

和查明礦產(chǎn)資源兩大類。其中潛在礦產(chǎn)資源包括：預測資源量（預查階段）和推斷資源量（普查階段）；

查明礦產(chǎn)資源包括：控制資源量（詳查階段）和探明資源量（勘探階段）。

7.2資源量類型

7.2.1潛在礦產(chǎn)資源

7.2.1.1預測的資料量

在預查階段，通過收集資料和開展有限的高分辨多道地震探測，對成礦遠景區(qū)的資源量進行估算，

獲得的資源量屬潛在的預測資源量（334），其經(jīng)濟意義未確定。

7.2.1.2推斷的資源量

在普查階段的成礦區(qū)帶內(nèi)，利用地質、地球物理和地球化學資料對普查地段成礦區(qū)帶的資源量進行

估算，并進行慨略研究，尚無法確定其經(jīng)濟意義的資源量(333)。

7.2.2查明礦產(chǎn)資源

7.2.2.1控制的資源量

詳查階段，在鉆探目標成礦區(qū)塊實施鉆井驗證，證實天然氣水合物存在，對天然氣水合物礦體達到

控制程度，對成礦區(qū)塊的資源量進行估算，并進行慨略研究，尚無法確定其經(jīng)濟意義的資源量（332）。

7.2.2.2探明的資源量

在勘探目標區(qū)塊內(nèi)，經(jīng)加密鉆井控制，探明了天然氣水合物礦體的產(chǎn)狀、分布范圍、含礦率等，對

天然氣水合物礦體達到探明程度，對礦體的資源量進行了計算，并進行慨略研究，尚無法確定其經(jīng)濟意

義的資源量（331）。

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8礦產(chǎn)資源量估算

8.1預測的資源量

8.1.1計算方法

資源量計算采用蒙特卡羅法(附錄B)，基本地質單元資源量按如下公式計算：

QAHZHHE..................................(1)

式中：

Q——基本地質單元資源量（m3）；

2

AH——天然氣水合物分布區(qū)的面積（m）；

△ZH——天然氣水合物成礦帶厚度（m）；

φ——含天然氣水合物沉積層孔隙度；

H——孔隙中天然氣水合物飽和度；

E——產(chǎn)氣因子。

8.1.2計算參數(shù)選取原則

資源量計算參數(shù)確定應按如下原則選定：

AH在預查階段，主要根據(jù)水合物形成的溫壓條件，針對研究區(qū)的水深、海底溫度及地熱條件來預

測水合物可能的分布區(qū)面積；

△ZH在預查階段，主要利用水合物形成的熱平衡公式預測水合物穩(wěn)定帶和生成帶的厚度；

φ利用地震速度計算獲得；

H利用地震速度計算或通過類比獲得；

E采用類比法獲得。

8.2推斷的資源量

8.2.1計算方法

推斷的資源量計算采用8.1.1的方法。

8.2.2計算參數(shù)選取原則

確定資源量計算參數(shù)應普查階段勘查獲得的資料：

AH在普查階段，通過一定測網(wǎng)密度的地震調(diào)查，對地震資料進行充分解釋的基礎上來圈定BSR的

分布范圍，并參考速度異常、波形反轉或振幅空白等，結合BSR的分布范圍來確定水合物的分布面積；

△ZH在普查階段，通過一定測網(wǎng)密度的地震調(diào)查，利用振幅空白帶確定含水合物層的厚度，或進

一步通過地震資料的特殊處理，結合其他地震屬性特征來確定其厚度；

φ利用地震速度計算獲得；

H利用地震速度計算或通過類比獲得；

E采用類比法獲得。

確定資源量計算參數(shù)采用8.1.2原則。

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8.3控制的資源量

8.3.1計算方法

資源量計算采用8.1.1的方法。

8.3.2計算參數(shù)選取原則

確定資源量計算參數(shù)應采用詳查階段勘查獲得的資料：

AH主要以地球物理異常分布為主，結合地質、地球化學異常分布綜合圈定的成礦區(qū)塊面積；

△ZH主要通過鉆井所確定的水合物礦層厚度或結合鉆井約束反演地球物理異常所圈定的礦層

厚度；

φ利用鉆井實測的沉積層孔隙度或通過鉆井數(shù)據(jù)校正后的地震速度資料計算獲得；

H利用鉆井實測的沉積層中水合物飽和度或通過地球物理資料有井約束反演計算獲得；

E通過對鉆探巖心樣品測試分析獲得或通過與有井控制區(qū)塊的類比獲得。

8.4探明的資源量

8.4.1計算方法

資源量計算采用8.1.1的方法。

8.4.2計算參數(shù)選取原則

確定資源量計算參數(shù)應采用勘探階段勘查獲得的資料：

AH由鉆井控制圈定的礦床面積，并結合鉆井約束反演地球物理異常圈定的分布面積；

△ZH主要通過鉆井所確定的水合物礦層厚度，并結合鉆井約束反演地球物理異常所圈定的礦層

厚度；

φ利用鉆井實測的沉積層孔隙度；

H利用鉆井實測的含水合物沉積層中的飽和度；

E通過對鉆探巖心樣品測試分析獲得。

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AA

附錄A

（資料性附錄）

資源評價工作內(nèi)容

A.1區(qū)域遠景評價

A.1.1天然氣水合物成礦條件分析

應分析下列各項內(nèi)容：

a)造條件分析：對勘查區(qū)天然氣水合物成礦構造條件進行分析，尤其注意新構造活動分析，圈定

天然氣水合物賦存的有利構造區(qū)；

b)沉積條件分析：對勘查區(qū)天然氣水合物成礦沉積條件進行分析，圈定天然氣水合物賦存的有利

沉積區(qū)；

c)溫度和壓力條件分析：對勘查區(qū)天然氣水合物成礦的熱力學條件進行分析，圈定天然氣水合物

成礦穩(wěn)定域分布區(qū)；

d)氣源條件分析：確定烴類氣體的成因類型，分析不同成因類型氣體的來源和生氣潛力。

A.1.2地震資料分析

確定BSR及有利地震屬性異常分布特征及范圍。

A.1.3成礦遠景區(qū)預測

綜合天然氣水合物成礦條件、地震異常和資源量計算結果，圈定成礦遠景區(qū)。

A.2成礦區(qū)帶評價

A.2.1天然氣水合物成礦條件評價

A.2.1.1氣源條件評價

分析勘查區(qū)有機質豐度、生氣母質類型、生氣潛力、氣體成因類型等指標，對天然氣水合物成礦的

氣源條件進行綜合評價。

A.2.1.2溫壓條件評價

分析勘查區(qū)天然氣水合物形成的溫度及壓力條件，預測穩(wěn)定域分布區(qū)間。

A.2.1.3儲集條件評價

分析勘查區(qū)沉積物類型、厚度和空間分布特征，計算天然氣水合物儲集層段的沉積物物性參數(shù)及孔

隙度。

A.2.1.4運移條件評價

分析勘查區(qū)斷裂、底辟、不整合面、滑塌體系等地質因素，從流體勢、氣體運移的通道和運移方式

等方面對天然氣水合物成藏氣體運移條件進行評價。

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A.2.2異常評價

異常評價應包括下列各項內(nèi)容：

a)BSR分布評價；

b)地震屬性異常信息，如聲波速度、波阻抗、AVO、振幅、頻率、相位、能量等特征評價；

c)海底表面異常信息（如冷泉、碳酸鹽結殼、生物群落等）評價；

d)地球化學異常信息評價。

A.2.3成礦區(qū)帶推斷資源量計算

推斷資源量計算采用采用本規(guī)范8.1.1的方法。

A.2.4成礦區(qū)帶評價與優(yōu)選

A.2.4.1成礦區(qū)帶評價方法及要素

對勘查區(qū)帶進行評價，評價依據(jù)主要包括：地質要素（構造特征、沉積條件、露頭特征和溫壓條件

等）、地球物理要素（BSR、空白帶、速度異常特征、地震屬性等異常信息）、地球化學要素（氣態(tài)烴

異常、孔隙水特征及自生礦物特征等）以及成礦區(qū)帶要素（面積、成礦帶的厚度以及資源量等）等。

A.2.4.2綜合評價

通過對成礦區(qū)帶的綜合分析和排隊，優(yōu)選有利的詳查區(qū)帶，提出進一步的勘查建議。

A.3成礦區(qū)塊評價

A.3.1成礦區(qū)塊成礦條件評價

按A.2.1的規(guī)定。

A.3.2異常評價

按A.2.2的規(guī)定。

A.3.3控制資源量計算

資源量計算采用采用本規(guī)范8.1.1的方法。

A.3.4成礦區(qū)塊優(yōu)選

A.3.4.1成礦區(qū)塊分類

根據(jù)目標評價結果，對成礦區(qū)塊按如下各項標準分成三類：

a)Ⅰ類區(qū)塊：天然氣水合物成礦條件好，天然氣水合物存在證據(jù)可靠程度高，成礦區(qū)塊規(guī)模大；

b)Ⅱ類區(qū)塊：天然氣水合物成礦條件中等，天然氣水合物存在證據(jù)可靠程度中等，成礦區(qū)塊規(guī)模

中等；

c)Ⅲ類區(qū)塊：天然氣水合物成礦條件差，天然氣水合物存在證據(jù)可靠程度低，成礦區(qū)塊規(guī)模小。

A.3.4.2成礦區(qū)塊預探井位優(yōu)選

成礦區(qū)塊的鉆探，目的是對天然氣水合物礦的存在進行驗證，選準預探井位是驗證成功的關鍵，在

優(yōu)選預探井位時應遵循下列各項原則：

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a)天然氣水合物存在的證據(jù)可靠；

b)成礦條件良好；

c)成礦區(qū)塊規(guī)模較大；

d)含天然氣水合物層厚度大；

e)成礦區(qū)塊水深及工程地質條件滿足鉆探技術要求。

A.3.4.3預探井位部署

根據(jù)成礦區(qū)塊綜合評價結果，選擇可供鉆探的最有利部位，提出預探井位的部署建議，預測井

位參數(shù)。

A.3.4.4綜合評價

通過對成礦區(qū)塊的鉆探驗證和綜合分析和排隊，優(yōu)選有利的勘探區(qū)塊，提出進一步勘探建議。

A.4天然氣水合物礦體評價

A.4.1成礦條件評價

按A.1.2.1規(guī)定。

A.4.2異常評價

按A.1.2.2規(guī)定。

A.4.3礦床（體）描述

通過對三維高分辨多道地震資料及鉆探資料的綜合分析，確定天然氣水合物礦體的結構、類型及空

間分布形態(tài).

A.4.4探明資源量計算

資源量計算采用采用本規(guī)范8.1.1的方法。

A.4.5綜合評價

通過對礦體的鉆探研究和綜合分析和排隊，優(yōu)選有利的礦體，提出開采建議。

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BB

附錄B

（資料性附錄）

天然氣水合物資源量計算“蒙特卡洛法”說明

B.1基本原理

蒙特卡羅法（Monte－Carlo）是一種常用算法，目前這種算法在各種工程技術中已得到廣泛的應用，

其現(xiàn)代含義是利用各種不同隨機變量的抽樣系列模擬給定問題的概率統(tǒng)計模型，給出問題數(shù)值解的漸近

統(tǒng)計估算值。簡要地說蒙特卡羅法是應用隨機數(shù)技術進行模擬計算方法的統(tǒng)稱，它不是油氣或水合物資

源定量評價的特有方法。蒙特卡羅法應用于油氣資源評價開始于20世紀70年代，它是1975年第二次全美

油氣資源評價的主要算法。目前世界上各主要產(chǎn)油國及西方各大石油公司都把這一算法作為石油資源量

評價的重要方法，廣泛應用于含油氣地區(qū)勘探早、中期勘探階段。

任何含水合物區(qū)中一個局部含水合物單元的資源量的數(shù)學計算模型都可以歸結為n個地質參數(shù)或經(jīng)

驗系數(shù)的連乘。即：

n

QjXjij1,2,...,mi1，2，...,n............................(B.1)

i1

式中：

Qj——含水合物區(qū)中第j個局部地質單元的水合物資源量；

Xji——第j個局部地質單元中第i個地質參數(shù)或經(jīng)驗系數(shù)。

對一個含水合物區(qū)總的資源量的計算公式可表達為m個局部地質單元水合物資源量的累加，即：

mmn

QQjXjij1,2,...,mi1,2,...,n........................(B.2)

j1j1i1

式中：

本公式中所有變量同公式（B.1）。

上述兩式中的Xji可以是具有統(tǒng)計性質的隨機變量，也可以是常數(shù)或經(jīng)驗系數(shù)。如果是隨機變量則要

在水合物資源量計算之前進行預處理。

B.2計算過程

B.2.1構建隨機變量的函數(shù)

計算水合物資源量之前，首先要構造出計算公式中的每個隨機變量中的分布函數(shù)，一個參數(shù)的概率

分布函數(shù)，直至各個參數(shù)都有自己的概率分布函數(shù)。由于早期勘探階段地質資料的數(shù)據(jù)較少，所以在構

造隨機變量的分布函數(shù)時要根據(jù)數(shù)量的容量采用不同的方式處理。

B.2.1.1頻率統(tǒng)計法構建經(jīng)驗分布函數(shù)

原始數(shù)據(jù)量較大（大子樣）時，可用頻率統(tǒng)計法構造隨機變量的分布函數(shù)，因為這樣構造出來的分

布函數(shù)是來自實際資料，可靠性高，不受理論上一些分布函數(shù)概型的約束。用頻率統(tǒng)計法構造出來的分

布函數(shù)稱經(jīng)驗分布函數(shù)。具體做法如下：

20

XX/TXXXXX—XXXX

**

假設某參數(shù)的觀察值為X1，X2，?，Xn。據(jù)此制作該參數(shù)的累積頻率分布圖，落在橫坐標區(qū)間[xi,xi+1]

m

上的觀察值有ni個（i=1，2，?，m），則該區(qū)間的縱坐標值為ni/n，（其中nni），顯然這是非累積

i1

m

頻率分布圖；如果將縱坐標值改為nk/n，則得到累積頻率分布圖，為一條鋸齒狀的累積概率分布曲線

k1

（圖B.1）。

圖B.1隨機變量的累積概率分布曲線

B.2.1.2按已知的分布概型（或假設的分布概型）構造分布函數(shù)

在勘探程度較低的地區(qū)，原始數(shù)據(jù)數(shù)量較少，但知道隨機變量的分布概型時，可用標準概型公式構

造隨機變量的分布函數(shù)；在不知道其分布概型時，可利用假設的概型公式構造隨機變量的分布函數(shù)。許

多地質參數(shù)的統(tǒng)計結果表明，他們多數(shù)情況下是正態(tài)分布函數(shù)，因此，可對這些原始數(shù)據(jù)構造正態(tài)分布

函數(shù)。在這里我們采用如下的對數(shù)分布：

1[ln(x)]2

p(x)exp..............................(B.3)

x222

式中：

1n

ln(xi)

ni1....................................(B.4)

n

21

ln(xi)...................................(B.5)

n1i1

若已知某參數(shù)的概率密度函數(shù)p（x）,在計算時可利用積分形式將概率密度值化為概率分布函數(shù)F（x）

值，即：

F(x)p(x)dx....................................(B.6)

21

XX/TXXXXX—XXXX

B.2.2隨機數(shù)（γk）的生成

生成合乎要求的隨機數(shù)十蒙特卡羅法的技術關鍵，其要求是：

a)隨機數(shù)序列具有均勻總體簡單子樣的一些概率統(tǒng)計性質，如分布的均勻性、抽樣的隨機性、試

驗的獨立性、前后的一致性等等；

b)產(chǎn)生的隨機數(shù)序列要有足夠長的周期，以滿足模擬問題的需要；

c)產(chǎn)生隨機數(shù)的速度要快，占用計算機的內(nèi)存要少。用蒙特卡羅法模擬實際問題時，均勻分布隨

機數(shù)是最簡單的而且是基本的一種。目前認為比較理想的方法是采用混合同余法生成[0，1]

區(qū)間上的均勻分布的偽隨機數(shù)，遞推公式如下：

KXkM.....................................(B.7)

Xk1Xk(modM)k1，2，...............................(B.8)

式中：

Xk——第k個偽隨機數(shù)；

Xk+1——第k+1個偽隨機數(shù)；

α——乘子系數(shù)；

β——增量；

modM——按模式M的取余運算；

γk——[0，1]區(qū)間上的第k個偽隨機數(shù)。

B.2.3求對應于偽隨機數(shù)（γk）的參數(shù)Xk

根據(jù)偽隨機數(shù)計算公式求解γk，在參數(shù)的概率分布函數(shù)圖上求出對應的參數(shù)值Xk。由于F（x）曲

線是以離散點的形式存放在計算機中，所以γk落在縱坐標軸上某兩個離散點之間，所求取的Xk落在橫

坐標軸上對應的兩個點之間，可用線性插值求出Xk。一個參數(shù)確定了，再確定第二個參數(shù)，直至所有參

數(shù)都確定為止。

B.3求含水合物地質單元的資源量

假設在某個局部含天然氣水合物地質單元中，水合物資源量計算公式中有n個地質參數(shù)，n個參數(shù)中

有t個隨機變量，余下的（n-1）個是常數(shù)或經(jīng)驗系數(shù)，則該地質單元中的水合物資源量Q為：

ntnt.........................(B.9)

QXiXiXiKXii1,2,......t

i1i1it1i1

式中：

K——（n-t）個常數(shù)或經(jīng)驗系數(shù)的連乘積，是一個參數(shù)。

根據(jù)所求出的各參數(shù)值代入資源量計算公式，可得到對應于偽隨機數(shù)γk的資源量Qk。生成的偽隨

機數(shù)個數(shù)，也就是抽樣的次數(shù)。抽樣的次數(shù)在理論上越大越好，但沒必要無限大，只要由γk和Qk（k=1，

2，?）組成的資源量概率分布函數(shù)的曲線達到穩(wěn)定為止。一般地說，當統(tǒng)計區(qū)間數(shù)為100時，抽樣次數(shù)

可選為500～5000次。將每次抽樣的γk和Qk畫在圖上，最終得到局部含水合物地質單元的資源量的概率

分布函數(shù)（圖B.2）。計算流程見圖B.3。

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XX/TXXXXX—XXXX

圖B.2局部地質單元資源量的概率分布曲線

圖B.3蒙特卡羅法計算水合物資源量計算流程圖

23

XX/TXXXXX—XXXX

B.4計算某個研究區(qū)天然氣水合物的總資源量

某個研究區(qū)一般指較大范圍的水合物勘探區(qū)，其資源量由若干個局部含水合物地質單元的資源量構

成，所以其水合物資源量可能需要多級累加才能求出。為了簡化起見，以下僅以局部含水合物地質單元

資源量一次求和最為研究區(qū)的水合物資源總量。

研究區(qū)的水合物資源總量（Q）的計算可表達為m個局部含水合物地質單元的資源量的累加，即：

mmn.........................(B.10)

QQjXjij1,2,......mi1,2,......n

j1i1i1

式中：

Q——研究區(qū)水合物的總資源量；

Qj——研究區(qū)中第j個局部含水合物地質單元的水合物資源量；

Xji——第j個局部含水合物地質單元的第i個地質參數(shù)。可簡化為如下簡單圖式（圖B.4）。

圖B.4計算水合物資源總量示意圖

計算研究區(qū)水合物資源量的關鍵是如何實現(xiàn)局部含水合物單元的水合物資源量分布函數(shù)之間的加

法運算。在進行計算之前，首先要求出研究區(qū)資源總量Q出現(xiàn)的最大可能范圍QL，算式如下：

m...............................(B.11)

QmaxQjmaxj1,2,......,m