淺談頁巖氣地震勘探技術

王萬合

（中煤科工集團 西安研究院有限公司，陜西 西安710077）

0 序言

頁巖氣是指以吸附、 游離或溶解狀態賦存于泥頁巖中的天然氣，其特點是頁巖既是源巖，又是儲層和封蓋層。 在埋藏溫度升高或有細菌侵入時，泥頁巖中的有機質，甚至包括已生成的液態烴，就裂解或降解成氣態烴，游離于基質孔隙和裂縫中，或吸附于有機質和黏土礦物表面，在一定地質條件下就近聚集，形成頁巖氣藏[1]。 頁巖氣作為一種非常規天然氣資源，已經越來越得到各國的重視。

1 地震勘探技術

目前，國內已陸續開展了部分地區的頁巖氣地震勘探試驗，如對施工觀測系統選擇的試驗等， 獲得了一些原始地震數據以及時間剖面，根據剖面相位、波組特征分析，取得了一些有價值的結論。 就頁巖氣地震勘探而言，若想解決好反射波（組）與頁巖層段之間的相互關系，并為井位布設和后期進一步的勘探開發提供科學依據，筆者認為應從以下幾個方面的進行研究。

1.1 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[2]，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 儲層標定

儲層的標定是確定頁巖層段的主要手段，但前提是勘探區內必須有已知的頁巖氣勘探孔，通過鉆井揭露的頁巖層段情況，結合地震反射波組特征，對地質主要層位進行標定，從而獲得區內不同時代地層反射波（組）特征，根據該特征可實現對全區頁巖層段的波組追蹤，從而為后期確定儲層的厚度、埋深及屬性提取研究提供了堅實的基礎。

1.3 厚度預測

厚度預測是頁巖氣勘探孔位選定及頁巖氣儲量預測的基礎，同時，更要注重優質頁巖的厚度預測，因為優質頁巖是頁巖氣賦存的主要載體， 優質頁巖與普通泥頁巖的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[3]。

1.4 埋深計算

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，為鉆孔的布設及后期勘探、開發提供科學依據。

1.5 地震多屬性提取技術研究

地震數據體中含有豐富的地質信息，如果有效提取、優選敏感信息對頁巖氣藏進行預測，是頁巖氣地震勘探成功的關鍵一環，頁巖的孔隙度、泊松比等在常規地震時間剖面上可能無法反映，但通過地震波屬性提取，建立頁巖的孔隙度等與地震屬性的相互關系，提取相關信息，可較好的解決頁巖氣的豐度等重要信息，以往多事利用某一相對敏感性屬性信息進行解釋，現如今已是結合了地質模型正演、地質統計學、函數逼近、神經網絡、統計模式識別、模糊模式識別等數學方法綜合預測，為提高儲層預測的可靠性提供了更多的途徑。

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，最終可獲得“甜點”的分布規律，為目標區塊井位的部署及開展其它相關工作提供了較為全面、詳實的數據[3]。

2 結論

頁巖氣作為一種非常規能源，是一種近源巖、 “自生自儲自蓋型”油氣藏，其成氣、運移和儲集過程復雜，成藏模式多樣化。

地震勘探因其高效、經濟，是常規能源勘探的重要手段，通過對地震波場的進一步的認識， 建立地震波場與頁巖氣藏之間的相互關系，也必將在頁巖氣勘探領域內大顯身手。

通過地震勘探在頁巖區域內構造、儲層的厚度及埋深、敏感屬性與頁巖氣的相關性等研究，可獲得較為可靠的頁巖氣“甜點”區，為下一步頁巖氣的鉆井布設、勘探、開發提供科學依據。

［1］郭思剛，梁國偉.大方地區頁巖氣采集參數試驗分析[J].油氣藏評價與開發，2011，1（5）：71-75.

［2］邢恩袁，龐雄奇，歐陽學成，等.淺析頁巖氣成藏模式[C]//第五屆油氣成藏機理與油氣資源評價國際學術研討會論文集.2009：914-919.

［3］李志榮，鄧小江，楊曉，等.四川盆地南部頁巖氣地震勘探新進展[J].天然氣工業，2011，31（4）:40-43.