天然气水合物资源量丰富、高效清洁,被认为是21世纪最有希望接替煤炭、石油、天然气等常规化石燃料的新能源。但是天然气水合物产出状态有块状、脉状、结核状、团块状和薄层状等多种类型,而且天然气水合物的分布具有很强的横向不均一性,这增加天然气水合物储层精细刻画及资源量准确计算的难度及不确定性。近年来,广州海洋地质调查局在南海东北部XN海域开展了大量的地质地球物理调查并实施了多次钻探,积累了丰富的地质、地球物理资料,为解决这一问题提供了良好的基础资料。本次研究基于地质、地球物理资料,采用构造地质学、沉积地质学、层序地层学和天然气水合物成藏的地质理论相结合的方法,通过地震数据的精细解释、钻井测井数据的深入分析,取得一些认识。以海底沉积物中有机质-甲烷-天然气水合物体系生物地球化学反应,水溶气—游离气—天然气水合物之间的动态转化等一系列动力学过程为纲,建立天然气水合物成藏动力学数值模型,实现了宏观盆地演化动力学模型与微观物质输运-反应动力学模型的耦合。形成了适合研究区的集多学科、多研究手段于一体的天然气水合物“成矿条件分析-钻前预测-钻后评价-资源量计算”评价体系,为揭示天然气水合物分布规律、评价天然气水合物有利目标、指导规模找矿提供了有力支撑。计算得到研究区天然气水合物地质储量超千亿立方米天然气,相当于特大型常规天然气田,资源前景良好,可作为天然气水合物未来开发的有利区域。根据储层的特性,并指出“地层流体抽取法”可能是最适用于试采的技术方法,也是实现达到降本增效、安全开发有效途径。此外,本文在天然气水合物储层精细刻画的技术体系上也取得创新性突破。依据对天然气水合物较为敏感的速度、能量半衰时、三瞬属性、AVO等地震属性,结合OBS横波变化信息,联合无井叠后波阻抗反演与无井叠前同时反演方法,对天然气水合物矿体进行定量预测,形成了一套从定性到定量的天然气水合物钻前预测方法。同时,钻后综合评价结果显示,测井约束稀疏脉冲波阻抗反演结果具有良好的分辨率与预测精度,随机模拟反演则充分利用测井数据的垂向高分辨率和地震数据的横向高分辨率优势,进一步提高了矿体垂向预测精度,两种反演方法结合利用能够更为准确地圈定天然气水合物矿藏范围,为天然气水合物钻后评价提供技术支撑。且孔隙度、饱和度解释模型对比研究结果表明,密度孔隙度、声波孔隙度模型与双水饱和度模型是适合本研究区的测井解释模型,为天然气水合物储层的孔隙度、饱和度等重要物性参数的准确计算提供强有力的保障。通过地质认识、理论以及技术方法的创新,对研究区天然气水合物资源进行综合预测与评价,经对比实际钻探及试采结果,论文研究总结出一套适合本区的天然气水合物资源综合钻前预测和钻后评价技术方法体系,希望能够为本区下一步的精准勘探与后期开发提供科学决策依据,同时也希望能够为其它海域的天然气水合物资源综合预测和评价提供借鉴,从而达到提高勘探成效、减少勘探风险、降低勘探成本的目的。