高光譜遙感和超低頻電磁探測技術提高了油氣勘探的工作效率

0?引??言

遙感技術在油氣勘探中應用不僅對指明勘探方向，縮小勘探目標具有重要作用，而且遙感探測也是一種低成本、快速評價新方法。超低頻電磁探測技術作為一種非地震勘探手段，是當前對地下進行低成本、快速勘探的學術前沿，該技術利用天然源超低頻電磁波實現(xiàn)探測目標的無損傷探測，并具有穿透力強、體積小、易攜帶、不受探測地形影響等優(yōu)點。本文以油氣資源快速勘探為目的，以高光譜遙感和超低頻電磁探測技術為手段，通過研究油氣蝕變信息的高光譜遙感提取、超低頻電磁數(shù)據(jù)分析與處理方法，為提高油氣勘探的工作效率和方法途徑，解決油氣勘探領域目前面臨的技術難題提供一個探索性的方案。

1油氣信息提取方法與應用

1.1?研究區(qū)概況

本文以新疆克拉瑪依市紅沙嘴勘查區(qū)為例，綜合利用高光譜遙感和超低頻電磁探測技術提取油氣信息。紅山嘴油田位于車排子隆起東北緣，其基底為石炭系的火山巖和變質(zhì)巖，上二疊統(tǒng)超覆沉積在油田南部，中生界自南向北超覆沉積于全區(qū)。地層總傾向東南，地層傾角3.6°-8.4°。區(qū)內(nèi)斷裂多為北東走向，向南部轉向近東西走向，斷面北西傾，傾角為45°-65°。在構造上，該地區(qū)油藏是由單斜背景下的復雜斷塊巖性油藏所組成。斷開層位多在上侏羅統(tǒng)齊古組(J3q)之下，垂直斷距為150一300m，水平斷距一般不超過120m。由于紅山嘴油田主力油藏為南部含油狀況較好的稀油油藏即克下組的沖積一洪積相砂礫巖沉積。因此，超低頻電磁探測試驗主要集中在紅山嘴南部的已開采油井，油層平均有效厚度為6.3一13m。以下的儲集層描述也以南部稀油儲集層為主。

1.2?研究方法與結果

具體研究方法與步驟如下（圖1）。

1.2.1?收集勘查區(qū)已有地質(zhì)資料，確定油氣蝕變指示礦物

首先對該區(qū)域的地質(zhì)資料進行收集。收集到的地質(zhì)資料顯示該地區(qū)粘土礦物富集，泥質(zhì)巖的粘土礦物以富含二八面體亞族的蒙脫石為主，相對含量高達50%，除此而外，還有綠泥石成分出現(xiàn)，其相對含量一般在30%左右。同時，研究區(qū)及其富集地區(qū)地層普遍含有菱鐵礦。分析表明，油氣烴滲漏造成的還原環(huán)境所導致的高價鐵還原為低價鐵的結果，導致地層低價鐵富集。因此，結合油氣烴滲漏理論，蒙脫石、綠泥石和菱鐵礦可以被確定為研究區(qū)的油氣蝕變指示礦物。

圖1?研究方法流程圈

1.2.2?獲得勘查區(qū)的高光譜遙感影像，進行預處理

本實施例中獲得該地區(qū)的一幅高光譜影像，對該影像進行大氣校正以及幾何校正等預處理。

1.2.3?確定油氣蝕變指示礦物綜合分布區(qū)域

對預處理后的高光譜遙感影像，進行油氣蝕變指示礦物高光譜信息的提取，并根據(jù)提取結果獲得蝕變指示礦物的綜合分布區(qū)域。對確定的油氣蝕變指示礦物：蒙脫石、綠泥石和菱鐵礦，分析其光譜特征，分別采用不同的提取方法。對于蒙脫石和綠泥石，先采用混合調(diào)制匹配濾波(MTMF)進行礦物提取，然后再采用波段比值分析方法進獲取礦物分布圖，對菱鐵礦采用光譜角分類的方法(SAM)獲得礦物分布圖。

1.2.4?根據(jù)蝕變指示礦物的綜合分布圈定潛在埋藏區(qū)

綜合蒙脫石、綠泥石和菱鐵礦三種的礦物分布圖，獲得油氣蝕變的綜合分布區(qū)域，確定油氣潛在埋藏區(qū)。其中，蒙脫石，菱鐵礦和綠泥石三種蝕變礦物的分布區(qū)域較為一致，形成了北中南三個異常區(qū)域，北部較為富集，南部較為稀少，因此北部異常區(qū)為潛在埋藏區(qū)(圖2左圖)。

1.2.5?獲取超低頻探測數(shù)據(jù)

綜合已有地質(zhì)資料和現(xiàn)有條件，選擇北部異常區(qū)設計超低頻探測路線，布設測線(探測剖面)1條，測點6個，在每個測點進行實地探測，獲得超低頻探測數(shù)據(jù)。

1.2.6?確定具體的油氣勘探靶區(qū)

在將獲取的超低頻探測數(shù)據(jù)進行處理時，對單個測點探測的超低頻數(shù)據(jù)，先進行疊加處理，再進行自適應闌值小波去噪，獲得一維探測曲線，然后對6個測點數(shù)據(jù)采用反距離加權方法生成超低頻探測二維剖面圖。其中，測點1、測點2之間的超低頻振幅高于其它測點，說明該段地層可能因為油氣藏得存在而使得其電阻率相對較高，故推測其為油氣潛在埋藏區(qū)(圖2下圖)。

圈2?礦物光漪指數(shù)綜合信息提取結果與超低繃電盛探洲結果圈

其中,左圈為光資指效稼合信息提取結果圈,藍色:滾脫石.紅色:菱鐵礦.綠色:綠泥石,右圈為超低紐電徽探側結果圈

2?結?論

通過上述研究方法，并結合已有的地質(zhì)資料，將獲得的超低頻數(shù)據(jù)以及蝕變礦物分布圖進行綜合分析。結果表明，影像覆蓋的北部地區(qū)存在多種油氣烴蝕變異常。而在對油氣蝕變區(qū)域進行超低頻探測后，發(fā)現(xiàn)超低頻二維剖面上呈現(xiàn)為較高振幅，推測可能為儲油層。同時該地區(qū)的地質(zhì)資料也表明該地區(qū)的克下組地層為沖積一洪積相砂礫巖沉積，具有良好的生油和儲油構造，進一步驗證了我們的勘查結果。本文通過對紅山嘴地區(qū)的高光譜信息提取和超低頻電磁探測分析，表明綜合利用高光譜遙感和超低頻電磁探測技術提取油氣信息，夠快速有效的實現(xiàn)測區(qū)從地表至地下的油氣信息分析，其結論與己知地質(zhì)結果相吻合，驗證了該方法具有應用前景。

審核編輯：符乾江