南海沉积物中天然气水合物饱和度与声学特性的关系

中国南海蕴藏丰富的天然气水合物(气水合物)资源,研究其赋存区沉积物中气水合物的声学响应特征,对南海气水合物的调查和资源估算具有重要意义.利用新型弯曲元探测技术和套管型时域反射技术(TDR),采用模拟实验手段研究了南海神狐海域沉积物中气水合物形成的声学响应特征,发现在气水合物饱和度(Sh)为0～14％时,声波信号随气水合物形成而逐渐减弱,而当Sh＞14％后,声波信号渐渐增强;气水合物形成过程中,纵、横波速度(vp、vs)随Sh的增加而增大,且vs在Sh＞14％后增长速度加快.这些现象表明,气水合物在南海沉积物中可能先在孔隙流体中以微粒子的状态生成,对声波造成了较大的散射衰减,导致声波信号变弱,但对剪切模量的贡献不明显;当Sh高于14％后,微粒子数量的增多使气水合物聚集,并与沉积物颗粒接触,从而加快了vs的增长.