页岩气时频电磁法勘探研究
频率域电磁法勘探详解(供时频电磁法勘探参考)
波阻抗相位(FDEM)MT/AMT/CSAMT频率域电磁法勘探反演所用的波阻抗反演方法,测量点必须位于波区(又叫做平面波区或远区)同时测量相互正交的电场分量和磁场分量,电场与磁场的比值具有阻抗的量纲,称为波阻抗,用符号Z来标示,x方向的电场与y方向的磁场比值记为Z xy。
注意:Zxy:是复数K:波数,是复数ω:角频率μ:磁化率σ:电导率ρ:电阻率均匀介质中电场相位角落后于磁场,这个角度就是MT/AMT/CSAMT勘探数据处理过程中所给出的振幅和相位曲线中的相位曲线。
视电阻率计算公式如下:当平面电磁场垂直入射均匀大地时,即使不知道场源强度,只要测量出大地表面相互正交的一对电场和磁场,便可以确定大地的电阻率,而选用不同的频率可达到不同的勘探深度,这就是天然场源MT/AMT 或人工场源CSAMT的波阻抗反演的理论基础。
大地电磁测深一般要测量相互正交的两个水平电场Ex,Ey和相互正交的两个水平磁场Hx,Hy(MT测量过程中还要测量垂直磁场Hz)。
测量两个水平电场是用两对不极化电极,电极距一般为100~200米。
因为AMT和MT的天然电磁场信号较弱,应该采取措施避免测量电线晃动切割地球磁场产生的噪声。
测量磁场则是用两个相互正交的匝数很多的高导磁芯线圈。
MT/AMT/CSAMT波阻抗反演数据处理流程电磁场的测量是在时间域进行的,再用傅里叶变换将测量信号转换为频率域信号。
测量电磁场信号的采样时间间隔应使截止频率高于所需的最高频率,采样时窗宽度应大于所需的最低频率对应的周期。
为了避免数据量太大,当需要测量的频带范围较宽时,一般分为几个频段采样,并分段作傅里叶变换。
测量电磁场的频率范围应使最高频率对应的穿透深度为所需探测的第一层厚度的几分之一,最低频率对应的穿透深度为最大勘探深度的数倍。
为了去除局部电磁场的影响,现在实际测量中采用所谓的“远参考系统”,除测点外,还在距离测点数十公里以外的地方设立一个参考点,同时进行测量。
广域电磁法页岩气压裂监测案例
广域电磁法页岩气压裂监测-丁页5井当前页岩气开发利用的关键技术集中在钻井方式和储层压裂改造,改造的目的主要是增加裂缝网络,提高裂缝导流能力。
页岩气井实施压裂改造措施后,需要有效的监测方法来确定压裂作业效果,获取压裂诱导裂缝导流能力、几何形态、复杂性及其方位等诸多信息,改善页岩气藏压裂增产作业效果以及气井产能,并提高页岩气采收率。
前人做了大量监测方法研究,主要有:井下微地震、直接近井筒裂隙监测、分布式声感器。
由于微裂缝地震波在地层中传播时信号弱、井筒环境噪音大,监测效果不理想。
后两种方法存在监测范围小、无法反应复杂裂缝的问题。
压裂液电阻率很低,利用压裂液注入前后储层电阻率的变化来进行监测是可行的。
广域电磁法具有勘探深度大、分辨能力高、精度高等特点,根据目标层位的电阻率响应特征来研究推断水力压裂改造储层的裂缝的空间展布及压裂效果,并对丁页5井井下压裂情况进行监测研究。
1 试验区概况及模型正演丁页5井侧钻点斜深3315.00m,水平井完钻垂深4145.41m,完钻层位下志留统龙马溪组。
测线覆盖20个水平井压裂段,对压裂段裂缝的几何参数进行判断,对裂缝性质进行分析。
根据丁页5井所在位置的地电特征,建立正演模型,计算压裂液充填前后电阻率曲线的变化。
上图为正演结果。
上图左为压裂液充填前后测量的视电阻率绝对值曲线,上图右为压裂前后电阻率变化曲线图。
可以看出,利用广域电磁法进行压裂过程的实时监测是具有物性前提的。
2 推断压裂裂缝纵向展布3 监测视电阻率差分曲线4 广域电磁法监测裂缝三维几何形态5 解释结果对比分析工程参数分析半缝长较大的是6、9、11、15、19段广域电磁半长:300m-600m,9、11、15、19缝较长Lf=320mHf=33m Wf=63m。
我国页岩气的勘探现状及发展建议
我国页岩气的勘探现状及发展建议页岩气是一种新型的清洁能源,具有丰富的资源储量和广泛的分布区域。
我国拥有丰富的页岩气资源,但在勘探开发方面仍存在一系列的问题和挑战。
本文将从我国页岩气的勘探现状出发,分析存在的问题,并提出发展建议,以推动我国页岩气资源的有效开发和利用。
一、我国页岩气的勘探现状目前,我国页岩气的勘探与国际先进水平相比还有一定差距。
在资源评价方面,我国页岩气的勘探水平虽有所提高,但整体处于起步阶段。
缺乏系统化的资源储量评价体系和技术标准,导致资源评价的不确定性较大。
而在勘探技术方面,我国页岩气勘探主要依赖于国外引进的技术和设备,多数勘探项目存在技术装备、人才和经验等方面的不足。
我国页岩气的勘探投入相对不足,导致部分地区页岩气勘探工作滞后。
虽然目前我国页岩气的勘探领域已取得了一些进展,但与国外相比,还存在一些不足之处。
我国页岩气的勘探现状仍需要进一步的提高和完善。
1. 技术水平相对滞后。
我国页岩气的开采技术和装备相对滞后,部分技术难题并未得到有效解决。
需要加大技术研发和创新投入,提高技术水平和装备水平。
2. 资源勘探精度不高。
当前页岩气的资源评估中,尤其是页岩气的储层特征、储层裂缝网络等方面的勘探技术还不够成熟,导致资源勘探的难度相对较大,需要加强勘探技术研究。
3. 勘探投入不足。
我国页岩气的勘探工作投入相对不足,导致页岩气的勘探出现滞后局面,需要提高勘探投入,提升资源勘探的范围和精度。
4. 管理体制不完善。
目前我国页岩气资源勘探管理体制尚不完善,存在一定的管理漏洞和制度不完备的问题,需要加强管理制度建设和完善相关政策措施。
三、发展建议1. 加大技术研发和创新投入。
加强页岩气的相关技术研究和开发工作,提高页岩气开采和勘探的技术水平,推动页岩气资源的有效开发。
2. 完善资源勘探技术和装备。
加强页岩气勘探工程技术装备的研发和引进,提高勘探设备和技术水平,降低勘探成本,提高资源勘探的精度和效率。
页岩气开采工艺流程
页岩气开采工艺流程一、引言页岩气作为一种非常重要的能源资源,在近年来逐渐受到全球范围内的关注。
开采页岩气需要经过一系列复杂的工艺流程,本文将从地质勘探、钻井、压裂等方面进行详细的探讨。
二、地质勘探地质勘探是页岩气开采工艺流程的第一步,通过对地质结构和组成进行研究,找出潜在的页岩气储集层。
地质勘探主要包括以下几个步骤:1. 地质调查和野外地勘通过对地质环境的调查和野外地勘,了解地质构造和气藏地层的性质,确定最有潜力的勘探区域。
2. 电磁法和地震勘探应用电磁法和地震勘探技术,获取有关地下构造和岩层分布的信息,确定潜在页岩气储集层的位置和规模。
3. 钻孔勘探和岩心采集进行钻孔勘探并采集岩心样品,通过地质分析和实验室测试,确定岩层的物性参数和含气量,评估潜在页岩气资源的储量和可采性。
三、钻井钻井是页岩气开采的重要环节,其主要目的是将钻孔直接打入页岩气储集层,以便后续的液压压裂等工艺操作。
钻井工艺流程包括以下几个步骤:1. 钻井设备的安装和调试安装和调试钻井平台、钻井设备和测井设备等,保证钻井过程的安全和顺利进行。
2. 钻井井眼的清洁和完整性检查通过注水、旋转、冲洗等操作,清除钻井井眼中的杂质和碎屑,检查井眼的完整性和稳定性。
3. 钻头的下套和钻井液的循环将钻头下套到井眼底部,同时通过钻井液的循环,冷却钻头并带走钻孔中的岩屑和碎屑。
4. 钻井井壁的固井在钻孔完结后,通过泥浆注入等工艺,加固钻井井壁,保证钻井的稳定性和安全性。
四、压裂压裂是页岩气开采的关键环节,通过应用高压水和助剂,将岩石裂缝扩展,释放出储存在岩石中的气体。
压裂工艺主要包括以下几个步骤:1. 设备准备和设置准备和设置压裂设备和管道,保证高压液体的输送和喷射。
2. 压裂液的配制将水、助剂和砂浆等材料按照一定比例配制成压裂液,以提高压裂效果。
3. 施工和监测通过高压泵将压裂液注入岩石中,同时监测压裂过程中的压力变化、流量和裂缝扩展情况。
4. 压裂液的回收和处理回收压裂液并进行处理,以便重复利用或安全排放,减少环境污染和资源浪费。
页岩气勘探开发技术
BP公司工作的Arkoma 盆地伍德福德页岩气藏,页岩厚度大于50米、TOC大于2%、Ro1.3—1.8%、钙质含量大于20%,由于富含钙质脆性矿物,通过压裂取得了很好的勘探开发效果。 由此认识到除硅质含量越高,页岩脆性越大,有利于后期的压裂改造形成裂缝外,只要富含脆性矿物的优质烃源岩均是有利的勘探开发目标。
二、页岩气勘探开发技术
美国48 个州广泛分布了含巨量天然气的高有机质页岩。德克萨斯州初步开采的Barnett 页岩提供了本土48 个州天然气生产总量的6%。分析估计到2011 年底多数的储量增长(50%到60%)将来自非常规的页岩气。 四个新的页岩气(Haynesville,Fayetteville,Marcellus 和Woodford)可采气体总量可能超过15万亿。 对比研究,中国南方广大地区海相地层中发育的优质烃源岩是国内页岩气勘探的重要目标,专家初步估计页岩气资源量大约30万亿方。
(4) 同步压裂技术(simo-fracturing)
3 )页岩气水平井压裂配套技术
5.页岩气水平井压裂技术
二、页岩气勘探开发技术
(5)页岩水平井压裂监测技术
监测的目的: ①掌握人工裂缝的实际几何学特征(高度、长度和方位); ②实时监测压裂过程,对压裂方案进行优化; ③优化新井钻井井位。
2)丛式钻井 可采用底部滑动井架钻丛式井组。每井组3~8口单支水平井,水平井段间距300-400m左右。 4.页岩气水平井钻井 二、页岩气勘探开发技术
二、页岩气勘探开发技术
页岩气水平井钻井
井身结构 —主要是三级结构 由于后期加砂压裂,因此对套管及套管头承压能力要求较高,固井质量要好,水泥返高到地面;水平段是套管固井完井。
(2) 易钻桥塞(FastDrill Plug)
时频电磁法勘探技术规程
时频电磁法勘探技术规程1.引言1.1 概述时频电磁法是一种非侵入性地下勘探方法,通过测量地下储层或构造体的电磁响应以研究地下介质的性质和分布情况。
时频电磁法基于电磁学原理,利用地下介质对不同频率电磁场的响应差异,来获取地下结构和储层的相关信息。
时频电磁法的原理是基于电磁感应,当电磁场通过地下介质时,会激发出感应电流。
这些感应电流会产生特征性的电磁响应信号,随着时间和频率的变化而变化。
通过分析这些信号的时域和频域特征,可以推断地下储层和构造体的性质以及位置。
时频电磁法的仪器设备主要包括发射线圈、接收线圈和数据采集系统。
发射线圈和接收线圈通过电流和磁场的相互作用,实现对地下电磁场的测量。
数据采集系统将测量到的电磁响应信号转化为数字信号,进一步进行处理和分析。
在数据处理方法方面,时频电磁法通常采用信号处理算法,例如傅里叶变换、小波变换和时频分析等,对采集到的信号进行分析和解释。
这些方法可以提取出地下储层和构造体的信息,通过反演和成像技术来重建地下模型。
时频电磁法在勘探中具有许多应用优势。
首先,它具有较高的分辨率,能够对地下细微的构造和储层进行详细研究。
其次,时频电磁法无需对地下进行破坏性采样,避免了环境污染和生态破坏。
此外,时频电磁法还可以用于不同类型的地质环境,包括陆地、海洋和油气田等。
时频电磁法在勘探技术领域具有广阔的发展前景。
随着科学技术的不断进步,仪器设备的改进和数据处理方法的优化,时频电磁法在勘探中的应用将更加普遍且有效。
未来,随着勘探深度和解析度的提高,时频电磁法将在油气勘探、地质灾害评估等领域发挥更重要的作用。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述:1. 引言1.1 概述1.2 文章结构(即本节内容)1.3 目的2. 正文2.1 时频电磁法的原理和基本概念2.2 时频电磁法的仪器设备和数据处理方法3. 结论3.1 时频电磁法在勘探中的应用优势3.2 时频电磁法的发展前景在本文中,我们将首先在引言部分对时频电磁法进行概述,包括其基本原理和应用背景。
石油勘探中的地质勘探与储量评估方法
石油勘探中的地质勘探与储量评估方法石油资源是全球能源需求的重要来源之一,其开发和利用对于国民经济的发展具有重要意义。
然而,石油资源的勘探是一个复杂而精细的过程,需要运用各种地质勘探与储量评估方法。
本文将介绍石油勘探中常用的地质勘探和储量评估方法,并对其原理和应用进行探讨。
一、地质勘探方法1. 地质地球物理勘探方法地质地球物理勘探是石油勘探的基础,通过测量地球物理属性,例如地震波速度、电磁场等,来揭示地下构造和储集层信息。
其中,地震勘探是最常用的地质地球物理勘探方法之一,通过分析地震波在不同地层中传播的速度和振幅变化,以及反射和折射现象,来确定油气藏的存在与性质。
此外,磁法、重力法、电磁法等地球物理方法也常被应用于石油勘探中,以辅助地质解释和储量估算。
2. 地质地球化学勘探方法地质地球化学勘探方法主要通过研究地下流体中的成分和特征来判断石油资源的分布和类型。
其中,最常用的方法是地球化学勘探,通过对地下水、沉积物和岩石样品进行化学分析,来确定地下的油气源岩和油气运移过程。
此外,同位素地球化学法、有机地球化学法等也被广泛应用于石油勘探中,以提供有关油气藏形成和分布规律的信息。
3. 地质测井方法地质测井是石油勘探中常用的勘探方法之一,通过在井孔内进行测量,获取地下岩层与流体的物理、电性质信息。
其中,测井曲线的解释与分析是关键,通过分析测井曲线的特征,如电阻率、自然伽马射线、密度等,可以判断岩石类型、储层含油气性质,进而确定勘探策略和开发方案。
二、储量评估方法1. 统计方法统计方法是储量评估中常用的方法之一,通过建立统计模型,利用已知数据进行参数估计和预测。
其中,最常用的方法是地质统计学方法,通过对勘探区域内有关地质参数的概率分布进行建模,结合勘探区的地质特征和勘探数据,来评估储量的分布和值。
此外,还有地质数学模型方法、回归方法等,通过建立数学模型,利用统计分析手段实现储量评估。
2. 应力与压裂方法应力与压裂方法是评估致密油和页岩气等非常规油气资源储量的重要手段。
页岩气的勘探开发现状和发展趋势
页岩气的勘探开发现状和发展趋势0前言页岩气(Shale Gas)是指在富含有机质的页岩中生成并富集在其中的非常规天然气,主要以游离、吸附以及溶解状态存在其中,吸附作用是页岩气存在的重要机理之一。
它与常规天然气藏最显著的区别是:它是一个自给的系统,页岩既是气源岩,又是储层和封盖层[1]。
页岩气在全球分布广泛,据统计,页岩气资源量约456万亿立方米,约占三种非常规天然气(煤层气、致密砂岩气、页岩气)总资源量的50%左右。
目前,美国和加拿大是页岩气规模开发的两个主要国家,主要集中在美国五大盆地以及加拿大西南部地区。
而美国是唯一实现页岩气商业开采的国家,并且已经形成了一套完整的页岩气勘探开发的评价系统。
我国页岩气勘探开发起步较晚,页岩气相关的资源情况、技术开发应用、理论研究、评价测试等基本问题,还处于探索起步阶段。
1世界页岩气资源潜力1.1全球页岩气潜力按2007年美国《石油杂志》的数据,全球页岩气资源量为456.24万亿立方米,超过全球常规天然气资源量(436.1万亿立方米),主要分布在北美、中亚、中国、拉美、中东、北非和前苏联(如图1)[2]。
2011年4月美国能源信息署(EIA)发布了“世界页岩气资源初步评价报告”,根据Advanced Resourse国际有限公司负责完成的美国以外32个国家的页岩气资源评价以及美国页岩气资源评价结果:全球页岩气技术可采资源总量为187.6万亿立方米。
图1 页岩气全球资源分布情况(1)美国是最早进行页岩气研究与开采的国家,美国是目前探明页岩气资源最多的国家,现已探明近30个页岩气盆地,其中7个高产盆地的页岩气资源量为80.84万亿立方米,可采储量为18.38万亿立方米[3]。
(2)加拿大紧随美国之后开展了页岩气方面的勘探和开发试验。
加拿大的页岩气资源同样很丰富,据加拿大非常规天然气协会(GSUG)初步估计,加拿大页岩气地质储量超过40.7万亿立方米,主要分布于西南部的British Colum-bia 、Alberta 和Saskatchewan 地区,东南部Quebec 、Ontario 等地区也有少量分布。
页岩气时频电磁法勘探研究
* 全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选项目(2009GYXQ15)资助。
张春贺(1966年~),男,教授级高级工程师,从事地球物理勘探研究工作。
E-mail:chunhezh@。
页岩气时频电磁法勘探研究*文/张春贺1 刘雪军2 何兰芳2 赵 国2 周印明2 朱永山2 (1 中国地质调查局油气资源调查中心,北京 100029;2 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司,河北 涿州 072751)摘 要:本文介绍了在研究和总结含气页岩密度、极化率、电阻率等岩石物理特征基础上,在四川盆地南部筠连地区开展的物性调查、时频电磁法勘探试验工作。
勘探研究结果表明,本地区分布的富有机质页岩层系-志留系龙马溪组(S1l)具备开展电法勘探工作的物性条件,时频电磁法具有勘探富有机质页岩层系的能力。
关键词:页岩气;非地震勘探;时频电磁法;四川盆地;龙马溪组DOI:10.3772/j.issn.1009-5659.2013.24.034页岩气于1821年在美国东部阿帕拉契亚盆地纽约州Chautauga县泥盆系Perrysbury组Dunkirk黑色富有机质页岩中被发现[1,2]。
页岩气开发,起源于美国,在美国成功实现产业化,正在不断显现出改变美国乃至世界能源供应结构、地缘政治格局的趋势。
由于我国复杂的地质背景,必然导致页岩气形成与富集地质条件的复杂。
针对我国地质条件开展页岩气地球物理勘探技术攻关,研究总结识别富有机质页岩层系的地球物理分布特征,无疑是做好资源调查评价、有利目标区优选工作的关键和重要基础。
采用时频电磁法进行页岩气勘探的研究区,位于四川盆地川南低陡褶皱带南缘,是华蓥山断褶带向西南延伸、呈帚状撒开的雁行式低背斜群,在加里东为坳陷区,印支期为泸州古隆起的主体部分,是中生代以来的隆起区。
川南低陡褶皱带发育NE向、EW向和SN向3组构造,各组构造之间相互影响,呈反接或斜接复合[3]。
勘探研究区内地层自上而下分下三叠统飞仙关组和铜街子组,上二叠统峨眉山玄武岩组、下二叠统茅口组、栖霞组和梁山组,中志留统大路寨组、嘶风崖组和下志留统龙马溪组和黄葛溪组,上奥陶统五峰组、下奥陶统湄潭组。
广域电磁法和音频大地电磁测深法在八宝山页岩气区块的对比试验
作者简介:马玉忠(1989~),男,主要从事地球物理勘探工作,物化探工程师。
E-mail :****************收稿日期:2020-06-25 改回日期:2020-10-28❶基金项目:青海省都兰县八宝山地区页岩气调查评价(2016021011kc063)第42卷 第4期 化工 矿 产 地 质 V ol.42 No.42020年12月 GEOLOGY OF CHEMICAL MINERALS Dec. 2020技术方法广域电磁法和音频大地电磁测深法在八宝山页岩气区块的对比试验❶马玉忠青海省页岩气资源重点实验室,青海 西宁 810029摘 要 为了对比分析广域电磁法(WFEM )和音频大地电磁法(AMT )的勘探效果,在青海省八宝山页岩气区块已经过钻探工程验证的典型剖面上进行了两种方法的对比试验。
结果表明:WFEM 相对于AMT 具有抗干扰能力强、勘探深度大、深部低阻分辨能力强等优点,AMT 相对于WFEM 具有工作效率高的优势,但勘探深度较浅。
关键词 广域电磁法 音频大地电磁法 页岩气勘探 对比试验中图分类号:P631.2;P618.13 文献标识码:A 文章编号:1006–5296(2020)04–0334–03页岩气是指位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。
八宝山页岩气储藏区域从地层和岩石的物性特征上存在明显的电阻率差异,为该地区利用电磁法寻找深部低阻层提供了物性前提[1-3]。
1 八宝山页岩气区块地质特征八宝山页岩气试验区块属秦祁昆地层区,由北向南分属东昆仑南坡地层小区及阿尼玛卿山地层小区。
试验区及周边出露的地层主要有元古界、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、新近系及第四系。
各时代地层分布受构造控制明显,呈北西西向或近东西向展布。
其中上三叠统八宝山组下岩段(T 3bb 1)为页岩气目标层位,八宝山组为一套以陆相为主的碎屑岩与火山岩沉积,角度不整合于早-中三叠世地层之上,与上覆羊曲组(J 1-2yq )呈平行不整合接触,产丰富的植物化石,厚度大于1763.9m 。
页岩气调研报告
目录1 调研概述 (1)1.1 北美页岩气研究现状 (2)1.2 中国页岩气研究现状 (2)2 页岩气地质理论 (3)2.1 页岩气成因机理 (3)2.2 页岩气成藏机制 (3)2.2.1 成藏机制 (3)2.2.2 成藏控制因素 (4)2.3 有效页岩气层识别 (6)2.3.1页岩气地质评价 (6)2.3.2 页岩气有利区优选 (7)2.4页岩气产能 (8)2.4.1 含气量影响因素 (8)2.4.2 含气确定方法 (9)3 页岩资源评价 (9)3.1 评价因素 (9)3.1.1 生气能力 (10)3.1.2 储气能力 (10)3.1.3 易开采性 (10)3.2 评价参数 (11)3.3 评价方法 (12)3.3.1 容积法 (12)3.3.2 资源丰度类比法 (12)3.3.3 体积丰度类比法 (12)3.3.4 成因法 (12)3.3.5 综合分析法 (13)3.3.6 福斯潘法 (13)3.3.7 单井储量估算法 (13)4 页岩气的开发 (13)4.1 钻井工艺 (13)4.2 测井工作 (14)4.3 固井技术 (14)4.4 完井技术 (14)4.4.1 套管固井后射孔完井 (14)4.4.2 尾管固井后射孔完井 (14)4.4.3 组合式桥塞完井 (15)4.4.4 机械式组合完井 (15)4.5 储层改造 (15)4.5.1 裂缝检测技术 (15)4.5.2 压裂液体系 (15)4.5.3 压裂技术 (16)5 页岩气产能影响因素 (17)5.1有机组分 (17)5.2 无机组分 (17)5.3 天然和诱导裂缝 (18)6 中国页岩气特点 (18)7参考文献 (18)1 调研概述油气工业从1880年开始到现在大致有300年的历史,历经构造油气藏、岩性地层油气藏、非常规油气藏勘探开发三个阶段和三大领域。
油气藏分布方式分别有单体型、集群型、连续型3种类型。
从构造油气藏向岩性地层油气藏转变是第一次理论技术创新,以寻找油气圈闭为核心;从岩性地层圈闭油气藏向非常规连续型油气藏转变是第二次理论技术创新或革命,以寻找有利油气储集体为核心,致密化“减孔成藏”机理新论点突破了常规储集层物性下限与传统圈闭找油的理念。
我国页岩气勘探开发的要点及层位
我国页岩气勘探开发的要点及层位路坤桥;孙玉学【摘要】我国页岩气资源潜力巨大,利用页岩气有利于缓解环境污染,降低我国油气的对外依存度,保证国家能源安全。
在设计页岩气井时,埋深、产状和厚度是要点,即井深大于500 m,页岩单层厚度不小于30 m,页岩层倾角不能大于30°,井位离断层不能小于3 km,至少要离开地面出露的岩体面积3倍。
地震勘探不仅能获得页岩的埋深、产状和厚度,而且能获得页岩气开发时所需的地层物理力学参数,因此,地震勘探成为页岩气勘探开发时最重要的手段,地震勘探的要点:放炮孔深3~5 m,孔深及炸药量要做试验,排列道间距20 m,炮间距40 m,256道滚动接收,64次覆盖,25炮/km 。
我国页岩气层位以志留系、二叠系、三叠系、新生代的古近纪地层为主,且海相地层的成藏条件优于海陆交互相、陆相地层的成藏条件。
上述要点能为企业在页岩气区块投入勘探开发实物工作量及未来投标国家页岩气区块时参考。
%The shale gas resource in China is huge. Developing shale gas is beneficial to alleviate environment pollution, cat reduce the external dependency of oil and gas,and ensure energy security.Depth,occurrence and thickness are key points when shale gas well designed. That is to say,well depth is more than 500 meters;shale layer thickness is not less than 30 meters;dip angle of shale formation is not more than 30;distance between well and fault is more than 3 kilometers;and area between well and rock mass boundary of the groundis more than that of three times. Seismic exploration can obtain not only depth,occurrence and thickness of shale strata,but also physical and mechanical parameters of shale strata which are needed when shale gasdeveloped. therefore,the seismic is the most important way to explore and develop shale gas. The depth of shot hole is required for 3 to 5 meters,hole depth and explosive quantity are required to test,group interval is about 20 meters,shot interval is about 40 meters,and other key points are 256 rollings,64 times covering,and 25 shots per kilometer. The shale gas reservoir in China is distributed in silurian,permian,triassic and cenozoic. It is obvious that shale gas preservation of marine strata is better than that of Marine-continental strata or continental strata. The conclusions mentioned above are helpful for enterprises to arrange exploration and developing work in the shale gas block and bid the national shale gas block in the future.【期刊名称】《河南科学》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P257-260)【关键词】页岩气;地震勘探;层位【作者】路坤桥;孙玉学【作者单位】东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆 163318;东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆 163318【正文语种】中文【中图分类】P631.4页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附或游离态为主要存在方式的非常规天然气,成分以甲烷为主,其界定标准:①赋存于烃源岩内,具有较高的有机质含量(TOC>1.0%),吸附气含量大于20%;②夹层粒度为粉砂岩以下(包括粉砂岩)或碳酸盐岩,单层厚度不超过1 m;③气井目的层夹层总厚度不超过气井目的层的20%[1-2].从2006年开始,我国成为了天然气净进口国,天然气对外依存度一路飙升.2013年,我国天然气进口量530亿m3,对外依存度突破30%的警戒线而升至31.6%,成为世界上第三大天然气消费国.但是,我国天然气资源剩余可采储量不足世界总量的2%.而由美国开始的页岩气革命,使美国一跃成为世界上最大的油气生产国,正是常规天然气的补充——页岩气保障了美国的天然气供应(图1,引自美国EIA,2009),将来有可能实现油气的基本自给甚至少量出口.也正是页岩气革命,促成了2014年下半年开始的国际石油价格持续下跌,跌幅超过30%.而对于全球第二大石油净进口国中国来说,基于2013年的数据,石油价格每下跌1美元,中国每年节省的进口成本达21亿美元.事实上,中国也将页岩气勘探开发作为突破能源瓶颈、保证国家能源战略安全的新途径,政府采取补贴引导企业积极参与页岩气的勘探开发.2012年,国土资源部进行了页岩气区块的第二轮招标,中标者皆为非油气国企.鉴于上述情况,为了提高勘探成功率,节约投资,作者对我国页岩气勘探开发的要点及层位进行了详细的阐述,以供非油气国企在对页岩气区块投入勘探开发实物工作量时及未来投标国土资源部第三轮页岩气区块时参考.2011年,国土资源部开展了全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选,评价与优选的结果是:我国陆域页岩气地质资源潜力和可采资源潜力分别为134.42万亿m3、25.08万亿m3(不含青藏区),超过常规天然气资源.上述数据与美国能源局信息署(EIA)公布的全球页岩气资源的初步评估结果中有关中国页岩气资源的初步评估结果在数量级上一样:①全球32个国家页岩气技术可采资源量为163万亿m3,加上美国本土的24万亿m3,全球总的页岩气技术可采资源量为187万亿m3;②中国的页岩气技术可采资源量为36万亿m3,排名世界第一(约占20%),其后依次是美国(约占13%),阿根廷、墨西哥和南非(表1)[3]. 2014年7月,国土资源部对中国石化重庆涪陵页岩气田焦石坝区块焦页1-焦页3井区晚奥陶世五峰组-早志留世龙马溪组一段的地质储量进行评审:①涪陵页岩气田是典型的优质海相页岩气,新增探明地质储量1 067.5亿m3,标志着我国首个大型页岩气田正式诞生,拉开了我国页岩气商业开发的序幕;②探明含气面积106.45平方千米;③随着该气田勘探开发的深入推进,可以持续向国家提交页岩气探明储量.上述事实说明,我国巨大的页岩气资源潜力正逐渐变成现实.页岩气存在于数千米的地下,为了通过钻井开发出页岩气,需要选择储藏页岩气的部位,而钻探一口页岩气井的成本高达数千万元.因此,在设计井位前需要获得页岩气目的层段清晰的构造、埋藏深度、延伸情况、高低起伏等信息,实现对深部页岩特征的反映,为设计井位提供基础依据.而页岩气与常规气藏的主要区别:页岩气藏处于一个自给的系统中,页岩集烃源岩、储层、盖层于一体(图2).因此,无论用什么样的地球物理勘探方法,目的是找到地下页岩的构造、埋藏深度、延伸情况、高低起伏等信息.理论上讲,页岩是低阻层,因此,能反映地面千米以下、不同电性分布层的地球物理勘探方法皆能被用于页岩气的勘探中,如音频大地电磁测深法(AMT法)和复电阻率法(CR法).当天然交变电磁场在地下介质中传播时,由于电磁感应,地面所观测到的电磁场数据将包含有地下介质电阻率的信息.根据电磁场的趋肤效应,不同周期的电磁场信号具有不同的穿透深度,通过研究大地对天然电磁场的频率响应并经过反演处理解释,即可获取地下不同深度介质电阻率的分布特征,实现地质层位的追踪.AMT法可以实现从地层浅部到地下2~4 km深度的勘探,具有效率高、成本低、布点灵活、仪器轻便等优点.与地震法不同的是,电磁波对高电阻率的碳酸盐岩地层具有很强穿透能力,易于在高阻覆盖区开展勘探工作.复电阻率法是近几年发展起来的一种频率域电偶源地面物探方法,能够直接指示页岩气藏.CR法在一个较宽的频段(0.01~110 Hz)测量大地的复视电阻率,通过分析研究复视电阻率的形态特征与地下极化体之间的关系,达到反演出地下极化体异常的大小、埋深等参数的目的.CR法实际探测到的是油气水运移、聚集和逸散所生成的地下极化体.该地下极化体异常一般包含了油气储集层、盖层、水层、侧向断裂等,由于它们在整体上具有相当的规模,即使埋藏较深也能够被发现.音频大地电磁测深法和复电阻率法只能获得区域上页岩的构造、埋藏深度、延伸情况、高低起伏等信息,精度不够,不能为井位设计提供依据.与常规石油、天然气设计井位时,主要考虑高点不同,页岩气井位设计时主要考虑以下要点:井深大于500 m;单层厚度不小于30 m;页岩层倾角不能大于30;井位离断层不能小于3 km;至少要离开地面出露的岩体面积三倍.如果不能满足前面4个要点,页岩气在地质史过程中会逐渐逸散;如果离岩体面积三倍之内,受岩体带来的热量的烘烤,页岩发生变质导致孔隙度变小,也不能储藏页岩气.为了获得上述5个因素特别是前面4个因素,最好的办法是通过二维地震法.二维地震法是利用专门仪器记录人工激发地震波的传播时间、振幅、波形等,从而分析判断地层界面、岩层性质和地质构造的一种地球物理勘探方法.通过计算机处理野外获得的传播时间、振幅、波形等地震原始数据,将地震原始数据变成地震剖面图,直观地获得页岩气的埋深、厚度、展布、断层发育情况、岩层倾角等信息,更为重要的是,能获得页岩气开发时所需的地层物理力学参数,如密度、弹性模量、页岩层脆性矿物含量等[4-5].二维地震勘探价格8万元/km左右,完成二维地震测线的施工技术要点:放炮孔深3~5 m,孔深及炸药量要做试验,排列道间距20 m,炮间距40 m,256道滚动接收,64次覆盖,25炮/km.页岩气储集层通常呈低孔、低渗透率,页岩气井一般开采寿命长,生产周期长,采收率变化较大,且低于常规天然气采收率.目前页岩气开采已经形成了一套成功有效的开发技术,并且不断推出一些先进技术来提高页岩气井的产量,主要包括水平井技术和多级压裂技术、微地震监测技术等,这些技术正在不断提高着页岩气井的产量[6].为了保证压裂,需要获得地层物理力学参数.水平井技术对于扩大页岩气开发具有重大意义,水平井的成本一般是垂直井的1~1.5倍,而产量是垂直井的3倍.压裂增产技术是页岩气开采的另一种方式.压裂技术用于产生更密集的裂缝网络,形成额外的渗透率,使气体能更容易流向井中,从而生产出大量天然气;多层压裂技术常常用于垂直堆叠、致密地层的增产:重复压裂技术用于在不同方向上诱导产生新的裂缝,从而增加裂缝网络,提高生产能力.微地震监测技术主要用于监测压裂效果.目前一般认为单井气量下限标准和含气量下限标准如下表2.从当前我国页岩气各地层层位勘探开发情况来看,寒武纪地层由于埋深较大,变质程度高,孔小,要想获得有价值的产能很难.已获产能的地区页岩气层位以早古生代晚期的志留系(海相)、晚古生代的二叠系(海陆交互相)、中生代的三叠系(陆相)、新生代的古近纪地层(陆相)为主[7],具体可总结为两个方面的问题:1)我国海相地层的先天优越性比陆相地层明显,部分区块已获得商业性的开发价值.陆相页岩气只是在个别地区如长庆油田的部分井获得一些低产气流.总结国内目前前景良好的产气区可以归纳出:目前,海相地层页岩气生产情况好于陆相,海相地层的深水陆棚相(或斜坡区)页岩具有生成页岩气的有机质含量高、高脆性矿物含量的良好耦合性,晚期良好保存、高压或超高压,是海相页岩气富集高产的基础[8].以四川盆地及周缘陆棚相发育陆棚沉积的焦石坝、丁山地区为例:其位于龙马溪组深水陆棚发育区,优质页岩气层厚度可达34~40 m,晚期良好保存、地层压力高.2)要打破油气矿权垄断,完善我国矿业权管理体制.不打破垄断,就很难实现投资主体的多元化参与.从第二轮矿权招标进展看,虽然吸引了一部分非油企参与探矿,但中标区块工作量投入不足,工作进展程度缓慢和畏缩,所以要加强管理,采取政策如财政补贴鼓励社会资金、实体商业跟进.1)我国人口多,能源消耗量大,能源对外依存度高,环境污染程度严重并在持续恶化如雾霾,这些因素都呼唤清洁能源,而页岩气是当之无愧的优胜产业.2)中国页岩气资源潜力巨大,重庆涪陵页岩气田焦石坝区块大型页岩气田表明我国巨大的页岩气资源潜力正变成现实.页岩气的大规模勘探开发,有利于缓解我国天然气供应压力,降低我国油气的对外依存度,保证国家能源供应安全.3)随着地震勘探技术的发展,地震勘探技术已经应用于页岩气勘探开发的各个阶段,更重要的是地震勘探能获得页岩气开发时所需的地层物理力学参数.因此,地震勘探技术成为页岩气勘探开发中不可或缺的技术手段.地震勘探的技术要点:放炮孔深3~5 m,孔深及炸药量要做试验,排列道间距20 m,炮间距40 m,256道滚动接收,64次覆盖,25炮/km.4)页岩气是客观存在的,在常规油气勘探开发过程中,已经发现了页岩气,但由于当时油价没有超过页岩气勘探开发的盈亏平衡点而被忽视了.页岩气革命的发生,经济上原因是国际油价的上涨,技术上原因是水平井技术和多级压裂技术的突破. 5)我国页岩气层位以早古生代晚期的志留系、晚古生代的二叠系、中生代的三叠系、新生代的古近纪地层为主.6)在页岩气井位设计时,埋深、产状和厚度是关键,具体要点:井深大于500 m;单层厚度不小于30 m;页岩层倾角不能大于30;井位离断层不能小于3 km;至少要离开地面出露的岩体面积三倍.【相关文献】[1]吴金平,张宝善,孙全胜.页岩气资源评价及相关技术[M].北京:地质出版社,2012:39-79.[2]陈义才,沈忠民,罗小平.石油与天然气有机地球化学[M].北京:科学出版社,2007:86-99.[3]张大伟,李玉喜,张金川.全国页岩气资源潜力调查评价[M].北京:地质出版社,2012:1-5.[4]张永华,陈祥,杨道庆.微地震监测技术在水平井压裂中的应用[J].物探与化探,2013,37(6):1080-1084.[5]刘明.叠前AVO同步反演预测页岩地层脆性矿物[J].河南科学,2014,32(6):1069-1072.[6]康新荣.Barnett页岩水平井造缝及优化作业完井研究[J].国外油田工程,2009,25(1):17-27.[7]刘树根,马文辛.四川盆地东部地区下志留统龙马溪组页岩储层特征[J].岩石学报,2011,27(8):2239-2252.[8]李新景,胡素云,程克明.北美裂缝性页岩气勘探开发的启示[J].石油勘探与开发,2007,34(4):392-400.。
页岩气的开发和利用
頁岩气的开发和利用随着人口的不断增长和科技的不断进步,能源需求的日益增长成为全球面临的一个重要问题。
传统能源的供应方式已经不能满足社会的需求,因此寻找新的能源来源成为当前重要的任务之一。
而在这个领域中,頁岩气开采已成为发展的热门领域之一,其具有广泛应用的前景和良好的经济效益,因此受到了越来越多的关注。
本文将探讨頁岩气开发和利用的相关问题。
一、頁岩气概述頁岩气,也称为致密天然气,是一种存在于頁岩岩石层中的天然气,以甲烷为主要成分,同时含有其他烃类物质。
頁岩气的开发利用技术主要是水力压裂技术,即在高压条件下将大量的水和砂岩等填充物质压入岩层中,使之裂开,从而释放頁岩气。
与传统自然气勘探不同的是,頁岩气勘探需要通过水力压裂技术来开采,这使得勘探成本增加,但开采量也随之增加。
二、頁岩气的开发利用1、頁岩气的应用领域頁岩气的应用领域较为广泛,其中最主要的是发电、工业和家庭供气等。
頁岩气的产量相对较大,并且利用技术较为成熟,因此可用于取代传统煤炭和石油等能源,有效降低对环境和健康的影响。
2、頁岩气的利益分配在頁岩气的开发过程中,利益分配是一个关键的问题,因为勘探和开发技术需要投入大量资金和人力资源,并且相关政策和法律条款也需要满足一定的要求。
通常,利益分配的主要参与方包括政府、勘探公司和居民。
政府通常会通过税收、准入条件等方式参与利益分配,勘探公司则通过销售收益和开采成本的调整来获得利益,而居民则通过土地使用权、矿产资源权利等来获得一定的收益。
3、頁岩气的环境问题与其他能源开发一样,頁岩气的勘探和开发可能会对环境造成影响。
许多人担忧水力压裂技术可能会导致水污染,而且开发过程可能会对当地家庭和自然资源产生负面影响。
但实际上,只要采取正确的管理策略和技术,减少环境影响并保护当地生态和自然环境是完全可行的。
三、頁岩气的未来頁岩气开采和利用已经成为了一个越来越重要的话题,在未来的发展中也将继续发挥着重要的作用。
随着技术和管理策略的不断发展,頁岩气的开采和利用也将变得更加高效和环保,同时也将创造更多的就业机会和经济效益。
页岩气地球物理勘探技术发展现状
写一篇页岩气地球物理勘探技术发展现状的报告,600字
页岩气地球物理勘探技术的发展是当前能源开采的热门话题。
在过去的十几年中,由于先进的技术支持,页岩气勘探技术取得了长足的进步。
下面我们将就页岩气勘探技术发展的现状进行简要的报告。
首先,目前,页岩气勘探技术已经取得了一定的成熟度。
随着深入研究,人们对页岩气资源,储层特征、聚集性,发育程度以及发育类型等方面有了更深刻的认识。
此外,针对研究更深部页岩气资源的技术,如反射地球物理,核磁共振测井,电波地球物理,激光测井等技术也有了较大突破,为开发更深层次的页岩气资源提供了条件。
其次,当前页岩气勘探技术的精度也有所提高。
有关部门采取了一系列措施,如统一采集数据标准化,加强科研技术资源等,领先技术在勘探技术上有了质的飞跃,加快了勘探技术的精准性,进而为页岩气资源的有效开发提供可靠的依据。
最后,虚拟勘探技术的发展也为页岩气的勘探技术带来了革命性的变化。
通过虚拟勘探,结合传统的地球物理勘探手段,人们可以更方便地进行精细化的分析,更精准的确定页岩气资源的储层特征,从而使大规模的开发成为可能。
总之,当前页岩气地球物理勘探技术经过多年发展现已成熟,应用技术也更加精准,虚拟勘探技术为页岩气资源开发提供了新的解决方案,预计今后页岩气勘探技术将取得更好的发展。
时频电磁(TFEM)勘探技术数据采集系统
2020年10月第55卷 第5期 *广东省深圳市学苑大道1088号南方科技大学前沿与交叉科学研究院,518055。
Email:hezx@sustech.edu.cn本文于2020年4月23日收到,最终修改稿于同年7月10日收到。
本项研究受国家自然科学基金项目“深地/深海探测中强电流激发下可控源电磁法激电效应机理研究及应用”(41874085)、深圳市科技计划项目“深海深地资源探测技术系统研发”(KQTD 20170810111725321)及南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项“南海深部结构和地震灾害研究”(GML2019ZD0203)联合资助。
·非地震·文章编号:1000-7210(2020)05-1131-08时频电磁(TFEM)勘探技术:数据采集系统何展翔*①②③ 陈忠昌①③ 任文静④ 庞恒昌④ 田志权④ 沈义斌①(①南方科技大学前沿与交叉科学研究院,广东深圳518055;②南方海洋科学与工程广东省实验室(广州),广东广州511458;③南方科技大学深圳市深远海油气勘探技术重点实验室,广东深圳518055;④东方地球物理公司综合物化探处,河北涿州072751)何展翔,陈忠昌,任文静,庞恒昌,田志权,沈义斌.时频电磁(TFEM)勘探技术:数据采集系统.石油地球物理勘探,2020,55(5):1131-1138.摘要 大功率电磁仪器系统是深部矿产资源勘探的基础,发展大功率、高精度电磁仪器具有重要意义。
基于深层油气勘探需求开发的时频电磁(TFEM)勘探仪器系统,可同时实现时间域和频率域电磁一体化勘探。
模拟研究证明,该系统的技术指标能够满足时间域与频率域、电法与磁法的一体化勘探要求,亦可实现近区和远区的数据采集。
这套由东方地球物理公司(BGP)自主研制的时频电磁法仪器系统包括大功率恒流电磁发射机、分布式/节点式多类型电磁信号接收机等。
接收机的动态范围大于120dB,可接收信号的频率范围是0.001~500Hz,数据采集实验证明其技术指标达到了国际同类仪器水平,可为中国深部资源勘探提供有力支撑。
时频电磁法勘探技术规程2017
时频电磁法勘探技术规程20171.引言1.1 概述时频电磁法是一种非常重要的勘探技术,它通过测量物质对电磁辐射的响应,来获取地下结构的信息。
这种方法主要基于电磁波在地下介质中的传播特性,通过观测电磁波在不同频率和时间上的变化,可以获取地下介质的电磁特征参数,进而推断出地下结构的信息。
时频电磁法已经被广泛应用于能源勘探、地质灾害预防和环境监测等领域。
在能源勘探方面,利用时频电磁法可以准确地判断油气藏的分布与性质,为油气的勘探与开发提供重要依据。
在地质灾害预防方面,时频电磁法可以监测地下水位的变化、岩石的裂隙与破碎程度,对地质灾害的发生提供预警与预防措施。
在环境监测方面,时频电磁法可以监测地下水资源的分布与质量状况,为地下水的管理与保护提供重要数据支持。
时频电磁法具有许多优势,首先,它具有高分辨率和高灵敏度的特点,可以获取地下结构的细微变化,对于勘探目标的识别能力较强。
其次,时频电磁法操作简便,无需对地表进行开挖或破坏,对环境影响较小。
再次,时频电磁法可以进行实时监测,能够迅速捕捉到地下结构随时间变化的情况,为灾害预防和环境监测提供及时的数据支持。
展望未来,时频电磁法作为一种高效、准确的勘探技术,具有广阔的发展前景。
随着勘探需求和技术的不断发展,时频电磁法将进一步完善和应用于更广泛的领域。
同时,随着仪器设备的不断更新和改进,时频电磁法的效率和数据处理能力将得到提高,加速其在实际工程中的应用。
相信通过不断的研究和实践,时频电磁法将能够为我们更好地了解地下结构、保护环境和预防灾害做出更大的贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构部分旨在介绍本文的整体框架和各个章节的内容安排。
本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分旨在对时频电磁法勘探技术进行概述,并介绍本文的目的和结构。
在概述中,将对时频电磁法进行简要介绍,包括其基本原理和应用领域,为读者提供一个整体认识。
同时,引言部分也将给出本文的目的,即通过对时频电磁法的深入研究,探讨其优势和发展前景,为相关领域的研究者和从业人员提供参考和借鉴。
“闻山辨龙”——页岩气勘探中的地球物理方法
魅力科技“闻山辨龙” ——页岩气勘探中的地球物理方法文图/殷启春 周道容 滕 龙第一作者简介 殷启春,高级工程师,长期从事长江下游地区页岩气地球物理勘探及资源评价工作。
据美国能源信息署对全球页岩气储量评估,我国页岩气储量居世界第一,我国南方海相页岩气开采前景广阔。
我国是继美国、加拿大之后第三个实现页岩气商业开发的国家。
页岩气赋存在深部富有机质泥页岩地层之中,钻探验证之前需要采用地表勘探技术确定深部页岩储层的分布状态。
曾经热播的电视剧《怒晴湘西》中男主拥有神奇的“闻山辨龙”之法,站在地面通过听风听雷就可以识别深处地宫位置。
地质勘探者面临的问题是类似的:不同性质的岩石相互叠置、深埋于地下,如何预测这些岩石的分布,乃至其中的矿藏?简单的方法是实施密集的钻探,将岩芯从深部取出来。
然而就经济和效率而言,这是得不偿失的,仅适用于个别小范围的富集矿区。
在地球物理界确实有这么一批人,他们不挖坑、不打钻,在地表利用仪器接收地下传来的物理信号,用这种方法去找油、找矿、找水、甚至找古墓,近年来更是在我国的页岩气地质调查与资源评价工作中大显身手,可谓 “闻山辨龙”的科学之法,他们是如何做到的呢?物理性质差异——地球物理勘探的依据选择“听风”还是“听雷”,这是首要问题。
或者更通俗一点说,如果地质勘探者是主治医生的话,那么地球物理工作者就是医学影像师,不同的地球物理手段就相当于X 光、CT 、B 超、核磁共振等医学影像技术。
地球物理勘探的第一步是根据地质目标体的物理性质,结合实际的工作条件,决定采用哪种地球物理手段才能解决地质问题。
地质目标的物理性质主要包括密度、磁性、电性、弹塑性等,找到地质目标体和围岩物理性质差异最大的地方,也就明确了什么地球物理方法最合适。
在我国南方海相页岩气勘探中,富有机质泥页岩的围岩往往发育灰岩,二者之间存在较大的物理性质差异。
因此地球物理界“四大门派”——重力、磁力、电法、地震(简称为重磁电震),均可在页岩气勘探的不同阶段发挥独特的作用。
綦江南地区页岩气三维广域电磁法勘探案例
綦江南地区页岩气三维广域电磁法勘探南方页岩气储藏区域往往条件复杂,复杂地表地下条件和高陡构造地层可能导致地震勘探方法面临不少挑战。
广域电磁法相对于地震勘探方法来说,轻便快捷、成本低,且不受地表火山岩(高阻体)屏蔽,这些特点使其在油气资源勘探中,尤其是地震勘探效果不甚理想的地方,如火山岩地区、陡峭山前带等区域发挥着越来越重要的作用。
四川盆地及周缘地区页岩气储藏地层主要发育在志留系五峰-龙马溪组及下寒武统水井沱组黑色页岩,与围岩存在较明显的电性差异。
为进一步扩大勘探成果、拓展勘探新领域、明确勘探潜力、指导勘探生产,2016年在綦江南地区部署三维测区进行广域电磁法勘探工作,共计108.9 km2。
此次勘探工作揭示了区内地球物理场分布规律,落实了区内断裂构造特征,明确了泥页岩埋深和分布范围,圈定了页岩气成藏有利区。
1 研究区地质和地球物理概况綦江南3D工区位于黔北山地与四川盆地南部的衔接地带,1:20万桐梓幅东北角,为一个近三角形的穹隆;受东边遵义-南川断裂、北部齐岳山断裂和南部赫章-金沙断裂控制,属大娄山构造体系;长轴方向为北北东-南北向;短轴方向为近东西向;中部发育一个低洼的谷地,志留系出露,向周缘逐渐变为二叠系、三叠系和侏罗系,缺失泥盆-石炭系。
志留系(S)及五峰组(O3w)主要岩性为页岩、泥质砂岩、泥质灰岩、炭质页岩,平均电阻率为186.58Ω·m,表现为低电阻率特性;下伏地层临湘组(O3l)和宝塔组(O2b)主要为灰岩,平均电阻率为2907.14Ω·m,表现为高阻特性;上覆地层二叠系下统栖霞组(P1q)主要为灰岩、灰色粘土岩,平均电阻率为1634.7Ω·m,电阻率表现为高阻特性。
2、资料处理与解释QJN3D-1~18测线方位角α=5°02′19.6″,长0.4km~28.3km;QJN3D-LLX测线方位角α=95°01′37.4″,长7.8km。
页岩气地面时频电磁法规程
页岩气地面时频电磁法规程页岩气地面时频电磁法是一种应用于页岩气勘探的地球物理勘探方法。
本文将介绍该方法的原理和应用,并解释规程的主要内容。
一、引言页岩气是一种非常重要的能源资源,对于满足能源需求和促进经济发展具有重要意义。
然而,页岩气的勘探和开采面临着许多技术挑战。
地面时频电磁法作为一种非侵入性的勘探方法,具有高分辨率、高效率和经济性的优势,被广泛应用于页岩气勘探。
二、原理地面时频电磁法通过测量地下的电磁响应信号来获取地下岩层的电性参数,从而推断页岩气的存在和分布。
该方法利用地下岩层对电磁辐射的响应特性,通过分析地下的电阻率、介电常数等参数的变化,确定地下岩层的性质和页岩气的分布情况。
三、规程内容1. 仪器设备:规定了地面时频电磁法勘探所需的仪器设备的要求和规格。
包括主机、天线、传感器等设备的选择和使用方法。
2. 勘测方案:规定了地面时频电磁法勘探的具体方案和步骤。
包括勘测区域的选择、测线布设、观测参数的设置等内容。
3. 数据采集与处理:规定了地面时频电磁法勘探的数据采集和处理方法。
包括数据采集的时间和空间分辨率、数据处理的流程和方法等内容。
4. 解释与评价:规定了地面时频电磁法勘探数据的解释和评价方法。
包括数据分析的技术和方法,以及数据解释的标准和判断依据。
5. 结果报告:规定了地面时频电磁法勘探结果报告的内容和格式。
包括数据处理结果、解释结论和建议等内容。
四、应用案例地面时频电磁法在页岩气勘探中具有广泛的应用前景。
通过该方法可以获取地下岩层的电性参数,进而推断页岩气的存在和分布情况。
该方法具有高分辨率、高效率和经济性的优势,可以有效地指导页岩气勘探的进一步工作。
五、总结地面时频电磁法是一种非常有效的页岩气勘探方法,可以通过测量地下岩层的电磁响应信号来推断页岩气的存在和分布情况。
规程的制定和应用可以保证勘探工作的准确性和可靠性,为页岩气勘探提供重要的技术支持。
六、展望随着页岩气勘探技术的不断发展和创新,地面时频电磁法在页岩气勘探中的应用将进一步拓展。
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* 全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选项目(2009GYXQ15)资助。
张春贺(1966年~),男,教授级高级工程师,从事地球物理勘探研究工作。
E-mail:chunhezh@。
页岩气时频电磁法勘探研究*文/张春贺1 刘雪军2 何兰芳2 赵 国2 周印明2 朱永山2 (1 中国地质调查局油气资源调查中心,北京 100029;2 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司,河北 涿州 072751)摘 要:本文介绍了在研究和总结含气页岩密度、极化率、电阻率等岩石物理特征基础上,在四川盆地南部筠连地区开展的物性调查、时频电磁法勘探试验工作。
勘探研究结果表明,本地区分布的富有机质页岩层系-志留系龙马溪组(S1l)具备开展电法勘探工作的物性条件,时频电磁法具有勘探富有机质页岩层系的能力。
关键词:页岩气;非地震勘探;时频电磁法;四川盆地;龙马溪组DOI:10.3772/j.issn.1009-5659.2013.24.034页岩气于1821年在美国东部阿帕拉契亚盆地纽约州Chautauga县泥盆系Perrysbury组Dunkirk黑色富有机质页岩中被发现[1,2]。
页岩气开发,起源于美国,在美国成功实现产业化,正在不断显现出改变美国乃至世界能源供应结构、地缘政治格局的趋势。
由于我国复杂的地质背景,必然导致页岩气形成与富集地质条件的复杂。
针对我国地质条件开展页岩气地球物理勘探技术攻关,研究总结识别富有机质页岩层系的地球物理分布特征,无疑是做好资源调查评价、有利目标区优选工作的关键和重要基础。
采用时频电磁法进行页岩气勘探的研究区,位于四川盆地川南低陡褶皱带南缘,是华蓥山断褶带向西南延伸、呈帚状撒开的雁行式低背斜群,在加里东为坳陷区,印支期为泸州古隆起的主体部分,是中生代以来的隆起区。
川南低陡褶皱带发育NE向、EW向和SN向3组构造,各组构造之间相互影响,呈反接或斜接复合[3]。
勘探研究区内地层自上而下分下三叠统飞仙关组和铜街子组,上二叠统峨眉山玄武岩组、下二叠统茅口组、栖霞组和梁山组,中志留统大路寨组、嘶风崖组和下志留统龙马溪组和黄葛溪组,上奥陶统五峰组、下奥陶统湄潭组。
下志留统龙马溪组和上奥陶统五峰组是四川盆地开展页岩气勘探的主要目的层之一[4~6]。
1 勘探研究区物性特征通过对研究区开展露头标本测定和钻孔资料分析,按地层统计后的岩石物性特征如下页表所示。
从岩石物性特征上看,页岩相对灰岩、泥岩和玄武岩而言,具有典型的低密度、低磁性、低电阻特征,而页岩的高极化率特征可能是由于其富含有机质成分而产生的。
可以看到,利用电磁法从电性和极化性两个方面研究页岩层的分布,进而研究富有机质层系的范围,具有很好的物性基础。
a. 川南低陡褶皱带构造纲要b. 2011年度时频电磁试验测线分布图图1 川南低陡褶带构造纲要及时频电磁试验区区域地质图从地层的物性分析可以看出,研究区主要目的层志留系龙马溪组和奥陶系五峰组有以下特征:平均密度2.53g/cm 3,平均磁化率28.9×10-5SI,干岩石平均电阻率287Ωm,百分频散率4.87。
具有低密度、低磁化率、低电阻率、高极化率的特征。
2 时频电磁方法与数据采集和处理时频电磁法(Time-frequency electromagnetic methods ),是在可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)和长偏移距瞬变电磁法(LOTEM)的基础上发展起来的一类电磁勘探法。
依据发射点和接收点布设的空间相对关系,可将时频电磁法分为地面时频电磁法、井-地时频电磁法、地-井时频电磁法和井间时频电磁法四类。
本次试验采用地面时频电磁法,发射源与接收站的距离即偏移距(又称收发距)与要探测的目标深度及研究区地质条件有关,根据技术规程要求本研究区为5~10km,接收系统采用排列式接收,每个排列为12~24道,利用250kW 发电机供电,野外施工布置见图2[7~9]。
现场数据处理在研究区野外采集小组营地完成。
每天的采集工作结束后,资料采集人员将采集到的数据交给资料现场处理人员,处理员将资料进行原始数据备份、现场资料处理。
现场处理主要分以下几个部分:资料准确性校对;资料预处理;数据去噪。
后期资料处理又分为时间域资料处理和频率域处理两大部分。
3 勘探效果分析3.1 电阻率(R)异常 特征分析图3和图4为对01线和02线的约束反演剖面,剖面总体电性异常有如下特征:第一,电性层总体上变化平缓,界面连续,说明本区地层、特别是浅部地层发育平稳;第二,两条剖面总体电性结构具有类似的特征,自上而下总体上表现出高低相间的电性结构,自南向北高阻基底逐渐抬升;第三,在-2000m 高程以下,两条剖面电性结构特征有明显的差异,主要是02线深部高阻在北段急剧抬升,01线中部高阻自南向北逐步抬升,没有突变抬升。
考虑到02线北端已进入煤矿开采区,预计受到了一定的干扰。
电阻率反演剖面(图3,图4)显示电性层从上至下依次呈现为次高-低-次高-低-高-低-高,变图2 时频电磁法野外工作示意图图3 01线电阻率约束反演与叠合解释剖面图化规律与电测井曲线反映的趋势基本一致,三叠系铜街子组高于下三叠系、上二叠系电阻率,下二叠表现为次高阻,志留系罗惹坪组上段表现为低阻、下段表现为高阻,主要勘探目的层志留系龙马溪组和奥陶系五峰组表现为低阻,奥陶系往下整体为高阻,但有巨厚的低阻夹层,推测为寒武系泥页岩的电性反映。
反演电阻率剖面揭示电性层变化规律与物性资料一致。
区内主要断层在01线和02线的电性剖面上都有明显的表现,主要表现为电阻等值线扭曲和相对低阻异常。
3.2 激电(IP)异常特征分析时频电磁法的优势之一就是能够在提供探测目标电阻率信息的同时,还能提供探测目标的激电异常分布。
图5和图6为01线和02线层约束后的激电异常剖面。
通常,激电异常反映的深度为视深度,和电性层的深度有关,但并非严格对应。
两条剖面总体激电异常特征为:第一,激电异常横向变化相对平缓,界面较连续,说明各电性层具有类似的激电特征;第二,两条剖面激电异常结构具有类似的特征,总体上有纵向分层的特点。
自上而下表现为高低相间的激电异常结构,在研究区中部,激电异常升高。
激电异常剖面和电阻率反演剖面(图3、图4)有一定的对应关系,二叠系玄武岩、志留系罗惹坪组上段表现为中等激电异常,下三叠系泥岩、下二叠灰岩、奥陶系和寒武系灰岩表现为低极化异常特征,而勘探目的层志留系龙马溪组和奥陶系五峰组表现为极高的极化率。
采用时频电磁法在四川盆地南部地区开展的富有机质页岩层系勘探试验表明:①富有机质页岩层系的时频电磁异常模式为低阻-高极化模式;②时频电磁法不仅能获得反映地电结构的电阻率反演剖面,还可以同时获得反映页岩层系有机质富集程度的激发极化异常;③研究区内部分地段龙马溪组(含奥陶系五峰组)电阻率相对异常大于20%,激电率异常大于20%,埋深约2000m,初步可以评价为富有机质页岩有利分布区。
参考文献[1]《页岩气地质与勘探开发实践丛书》编委会.北美地区页岩气勘探开发新进展[M].北京:石油工业出版社,2009.[2]《页岩气地质与勘探开发实践丛书》编委会.中国页岩气地质研究进展[M].北京:石油工业出版社,2011.[3]翟光明.中国石油地质志:卷十:四川油气区[M].北京:石油工业出版社,1989.[4]张金川,聂海宽,徐波等.四川盆地页岩气成藏地质条件[J].天然气工业,2008,28(2):151-156.[5]邹才能,董大忠,王社教,等.中国页岩气形成机理、地质特征及资源潜力[J].石油勘探与开发,2010,37(6):641-653.[6]邹才能,董大忠,杨桦,等.中国页岩气形成条件及勘探实践[J].天然气工业,2011,31(12):26-39.[7]刘雪军.人工源电磁技术在油气勘探中的应用[J].地质与勘探,2003,39(suppl):10-14.[8]Wang C F, He Z X, Ge Y H. Lithology study using TFEM technique in western Qaidam Basin. SEG expanded abstracts 25, 2007. P 825-829.[9]He Z X, Hu W B, Dong W B. Petroleum electromagnetic prospecting advances and case studies in China. Survey in Geophysics, 2010, 31: 207-224.图4 02线电阻率约束反演与叠合解释剖面图图5 01线极化率反演剖面图6 02线极化率反演剖面CSTA页岩气时频电磁法勘探研究作者:张春贺, 刘雪军, 何兰芳, 赵国, 周印明, 朱永山作者单位:张春贺(中国地质调查局油气资源调查中心,北京,100029), 刘雪军,何兰芳,赵国,周印明,朱永山(中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司,河北 涿州,072751)刊名:中国科技成果英文刊名:China Science and Technology Achievements年,卷(期):2013(24)1.《页岩气地质与勘探开发实践丛书》编委会北美地区页岩气勘探开发新进展 20092.《页岩气地质与勘探开发实践丛书》编委会中国页岩气地质研究进展 20113.翟光明中国石油地质志:卷十:四川油气区 19894.张金川;聂海宽;徐波四川盆地页岩气成藏地质条件[期刊论文]-{H}天然气工业 2008(02)5.邹才能;董大忠;王社教中国页岩气形成机理、地质特征及资源潜力[期刊论文]-{H}石油勘探与开发 2010(06)6.邹才能;董大忠;杨桦中国页岩气形成条件及勘探实践[期刊论文]-{H}天然气工业 2011(12)7.刘雪军人工源电磁技术在油气勘探中的应用[期刊论文]-{H}地质与勘探 2003(suppl)8.Wang C F;He Z X;Ge Y H Lithology study using TFEM technique in western Qaidam Basin.= 20079.He Z X;Hu W B;Dong W B Petroleum electromagnetic prospecting advances and case studies in China 2010引用本文格式:张春贺.刘雪军.何兰芳.赵国.周印明.朱永山页岩气时频电磁法勘探研究[期刊论文]-中国科技成果 2013(24)。