地震勘探在頁巖氣勘探中的應用

■姜飛

（山東省煤田地質局物探測量隊　山東　泰安　271021）

地震勘探在頁巖氣勘探中的應用

■姜飛

（山東省煤田地質局物探測量隊山東泰安271021）

頁巖氣是一種新興的、清潔高效的非常規油氣資源，已成為全球油氣勘查開發的新亮點，其中，高品質的地震資料是頁巖氣儲層預測的基礎。與北美地區平坦、遼闊的地形不同，我國目前重點開展的海相頁巖氣勘探區域主要位于揚子地臺及塔里木盆地等地區。這些地區大多以山地地形為主，受多期構造運動影響，地震地質條件相對復雜，地面出露的巖層年代一般較老，大多以灰巖為主，激發條件較差；目的層埋深變化大，波阻抗差異一般較小，反射波能量弱。本文分析了地震勘探在頁巖氣勘探中的應用及展望.

地震勘探頁巖氣勘探應用

我國頁巖氣重點開展區域為南方海相沉積地層，地震地質條件相對復雜，數據采集難度較大。大量研究資料表明，頁巖氣等非常規天然氣蘊含著巨大資源潛力，頁巖氣勘探與開發已成為全球油氣資源研究的熱點，正在改變世界能源格局。

1　地震勘探在頁巖氣勘探中的應用

目前，國內已陸續開展了部分地區的頁巖氣地震勘探試驗，獲得一些原始地震數據，取得了一些有益的結論，為解決好頁巖氣地震勘探從以下幾個方面入手：

1.1尋找頁巖區構造情況

對于頁巖，其本身即是生氣場所也是重要的蓋層，在構造轉折帶、地應力相對集中帶以及褶皺-斷裂發育帶，通常是頁巖氣富集的重要場所。在這些地區，裂縫發育程度較高，能夠為頁巖氣提供大量的儲集空間。成藏之后發生的構造運動也能誘發頁巖裂縫的發育，也有利于頁巖氣的富集，但這可能會破壞頁巖本身作為蓋層的部分，若是通過運移機制進入頁巖外部的儲集層，則外部儲集層構造特征的研究也十分重要。地震勘探技術以物性差異（波阻抗差異）為基礎，是一種探測構造最有效、經濟的地球物理方法。因此，通過地震勘探技術探明勘探區內的構造情況，再根據頁巖氣的沉積儲層預測，可有效獲得區內頁巖氣有利區。

1.2頁巖氣儲層標定

前已敘述，由于頁巖層段通常為較為均一的泥巖、炭質頁巖，因此在地震剖面上常表現為弱反射特征，通過鉆孔合成地震記錄對儲層上、下的圍巖及主要地質層位進行標定，對于確定儲層的厚度、埋深具有十分重要的意義。

1.3預測頁巖的厚度

預測頁巖尤其是優質頁巖的厚度，對頁巖氣勘探孔位選定及頁差別主要表現在自然伽馬曲線上，雖然優質頁巖速度并不一定比普通頁巖層低，但是它的自然伽馬數值要比普通泥頁巖高，利用此特征，通過擬聲波曲線重構，重構的曲線具有低頻聲波及高頻自然伽馬信息，它能夠對優質頁巖層進行很好的預測。

1.4確定頁巖的埋深情況

根據合成記錄結果確定的目標層位，對地震數據進行連續追蹤，獲得頁巖氣儲層的全區時間場，利用鉆孔反算的速度及疊加速度值，可獲得區內近似的平均速度場，通過網格化數據，利用時深轉換公式：儲層埋深=時深轉換深度-（基準面-地震測量高程），可獲得區內儲層埋深等值線。

1.5開展地震多屬性提取技術研究

地震數據體中含有大量的地震屬性信息，如何成功的提取并優選與地質特性有關的地震屬性是多信息綜合預測的關鍵，尤其是對頁巖氣敏感的相關屬性的提取。自20世紀70年代，人們對“亮點”技術進行研究，并在墨西哥灣等地方廣泛應用，得到較好的結果。從此，人們開始重視地震反射波的振幅和極性等在油氣藏識別中的應用。經過30多年的不斷研究和深化，地震屬性研究已由振幅、頻率、相位、能量、波形和比率等點面信息擴展到速度、波阻抗、AVO、相干性等三維信息，從分類、提取到優化發展為一項系統的應用技術，它對于地震構造解釋、地層分析、巖性特征描述、儲層預側以及油藏監測等具有十分重要的現實意義。地震屬性技術的發展促進了深層勘探尤其是石油儲層預測技術的發展，近10年來國內儲層預測方法研究空前活躍，有關函數逼近、神經網絡、統計模式識別、模糊模式識別和地質統計學方法，以及它們之間的不同組合產生的綜合方法等。例如，地震屬性的相干性在德克薩市州的沃斯堡盆地有很突出的表現。更突出的標志，速度各向異性能給一個直接關于干酪根和裂縫影響的度量。相干性特征可用在方位體地震數據的裂縫描述，通過方位體數據提取各個方位的斷層裂縫信息產生方位裂縫玫瑰圖，可檢測裂縫發育程度及方向。

1.6“甜點”預測

頁巖氣地震勘探的主要目的就是尋找頁巖氣勘探開發的有利區域-“甜點”，為井位部署和開發方案的制訂提供科學依據，通過區域內構造的分布情況、頁巖氣儲層的厚度及埋深、多屬性優選、分析和提取技術，按照埋深介于1000～3000m范圍、構造相對簡單、優質頁巖厚度大于30m的原則，可預測“甜點”的分布規律，從而有效實現對目標區塊井位的部署以及開展其它相關工作。

2　展望

我國頁巖氣資源豐富，具有良好的資源前景。我國的頁巖氣勘探技術還處于實驗研究及總結摸索階段。特別是復雜地形和地質條件下，利用地震采集和處理解釋、頁巖氣測井識別和儲層精細描述等地球物理關鍵技術。探討非震方法在頁巖氣中的勘探能力，建立頁巖氣地球物理勘探方法體系，為確定頁巖氣“甜點區”提供強有力的技術手段。我國賦存頁巖氣的地質環境復雜，特別是南方海相頁巖發育地區，地形起伏較為劇烈，植被覆蓋嚴重，應用地球物理方法進行勘探面臨嚴峻挑戰。因此，需要提高復雜地形條件下地震勘探結果的質量，并加強更適合山區工作的電磁法、重磁法等非震方法對頁巖氣勘探有效性研究。深化地質認識，優選一批具有勘探前景的靶區，開展綜合地球物理方法試驗，優化技術方法組合。隨著國家和社會資金的不斷投入，未來5-10年我國的頁巖氣勘探技術可能會取得一定突破。

利用地震勘探技術，對頁巖區域內構造的分布情況、頁巖氣儲層的厚度及埋深、地震多屬性優選、分析和提取技術，可圈定出最佳有利含氣區，為頁巖氣的進一步勘探、開發提供科學依據。

[1]劉振武，等.頁巖氣勘探開發對地球物理技術的需求 [J].石油地球物理勘探,2014,46 (5):810-818.

[2]李慶忠.走向精確勘探的道路 [M].北京:石油工業出版社,2015.

[3]馬霞.隱蔽油氣藏地震預測技術新進展 [J].地球物理學進展，2014，22（1）：294-300.

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-321-1