页岩气勘探方法研究.ppt

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1、中国石油大学,2011年12月,页岩气勘探方法研究,一、勘探方法分类二、地质预测法三、地球物理法四、探矿工程法五、小结,汇 报 提 纲,根据页岩气的性质适合其勘探的方法有：,勘探方法的分类,（一）地质预测法（二）地球物理测井（三）电法勘探（四）地震勘探（五）探矿工程,勘探方法应用表,一、勘探方法分类二、地质预测法三、地球物理法四、探矿工程法五、小结,汇 报 提 纲,地质预测法,地质预测法主要是通过矿床形成的地质背景确定找矿方向。页岩气的找矿方向主要有：滨海盆地、陆相裂谷凹陷型内陆湖、断凹陷的山间湖。板块与板块拼贴后的内陆湖泊。,中国主要页岩气矿床地质特征,页岩气成藏规律：1.低水位体系域页岩气

2、成藏：由于基准面下降相对幅度较低，盆地水体较浅，湖盆范围相对较小，原始有机质生产率低，聚集与保存条件差，有机质丰度低、所以低水位体系域（LST）油页岩一般不发育。2.水进体系域页岩气成藏：基底下沉，基准面快速上升时期，产生了足够的可容纳空间，在缓坡处低洼陷区形成古地貌型页岩气成藏，含油率高，是品质良好的页岩气发育层位。3.高水位体系域页岩气成藏：基准面缓慢上升和相对静止的高水位期，可容空间仍旧很大，分布稳定，有机质丰度较高，发育 的页岩气品位相对较差。,地质预测法,4.水退体系域页岩气成藏：基准面逐渐下降，沉积物的供给速率明显加大，湖岸线逐步向湖盆中央退却，形成进积式准层序组，一般不发育页岩气

3、层。,断陷盆地页岩气成矿模式图,一、勘探方法分类二、地质预测法三、地球物理法四、探矿工程法五、小结,汇 报 提 纲,地球物理测井是通过对岩石物性组合规律的研究，划分地层岩性，通过油页岩与围岩的差异，易于在全区对比划分页岩气。页岩气在测井曲线上表现为“三高一低”的特征，即高自然伽玛、高电阻率、高声波时差、较低密度的曲线异常特征。,（一）地球物理测井,岩石物性参数表,（1）自然伽玛曲线特征,（一）地球物理测井,页岩气的自然伽玛曲线相对于碎屑岩类为明显高值异常特征。腐植质的含量愈高,吸附岩石中放射性元素的能力愈强,自然放射性异常就愈高。,自然伽玛曲线是反应不同场地或地层的放射性伽玛场的大小，不同沉积

4、环境的地层伽玛场都不同。岩层的自然伽玛曲线幅度主要取决于地层中放射性物质铀、钍、钾含量及地层中泥质含量的高低。地层的放射性物质越高、泥质含量越高，自然伽玛曲线异常幅度越大。,鄂尔多斯盆地页岩气自然伽玛曲线,（2）密度曲线特征页岩气中动、植物腐植质(固体有机质)的含量多少的变化直接影响着页岩气密度的变化,一般地要略低于粉砂岩、泥质粉砂岩,密度曲线上页岩气呈低密度响应。由于有机质的密度较小，接近1g/cm3，而粘土矿物的骨架密度约2.7g/cm3，因此，当有机质取代岩石骨架时，就会使岩石的密度减小。,（一）地球物理测井,岩石组成示意图,松辽盆地页岩气密度曲线,（3）声波时差曲线特征声波时差曲线反映

5、了岩石的声学性质,泥岩、页岩的声波时差随埋藏深度的增加而减小。但地层中含有有机质或油气时，由于有机质的声波时差（570s/m)大于岩石骨架声波时差，随着有机质含量增高就会造成地层声波时差增加。由于页岩气属高灰分致密薄层状可燃有机岩,其岩石的层理明显,声波时差反映为高值异常。,（一）地球物理测井,鄂尔多斯盆地页岩气声波时差曲线,（4）电阻率曲线特征泥岩的导电性较好，在地层剖面上一般表现为低阻（含钙质地层除外），页岩气所含的有机质不具导电性，使页岩气的电阻率增大。使得在测井曲线上页岩气的电阻率明显高于泥岩、页岩。页岩气的电性特征与其腐植质含量以及粉砂岩和粉砂质泥岩的多少关系密切,一般地腐植质含量愈

6、高电阻率愈大,因此页岩气的电性特征是衡量页岩气品质的一个重要标志。,（一）地球物理测井,鄂尔多斯盆地页岩气电阻率曲线,（5）自然伽玛能谱测井自然伽玛能谱测井是依据生烃岩中放射性元素含量较高的原理,研究岩石沉积环境,从而有效确定其固体有机质的丰度。Th在高能环境下含量高；U在还原环境下的含量高于在氧化环境下的能量；K含量随环境能量变化不大，低能环境下相对高。Th/U比主要反映沉积时的氧化还原环境，氧化环境Th/U比值高。Th/K比主要反映沉积环境介质的能量，高能环境Th/K比值高。,（一）地球物理测井,伽玛谱仪探测过程框图,平衡Th系的Na（T1）伽玛实测谱,SIP法轴向偶极偶极测深剖面布极图,

7、（1）频谱激电法（SIP）SIP 方法在超低频段作多频视复电阻率测量，通过模型试验分离测到的电磁谱（EM）和激电谱（IP），得到去电谱响应并求取四个激电谱参数：S(视几何电阻率)、mS（视充电率）、S（视时间常数）、S（视频率相关系数），对异常做出准确判断。,（二）电法勘探,电法勘探通常是利用矿体与围岩的差异，来找矿和研究地质构造的一组地球物理勘探方法。,页岩气,CSAMT勘探推断成果图,（2）可控源音频大地电磁法（CSAMT）CSAMT采用了大功率的人工场源，具有信号稳定、信噪比高、穿透能力强等特点。根据得到的视电阻率测深曲线（地-电断面），在研究盆地基底埋深起伏、盖层及成矿目的层的展布规律

8、、确定隐伏构造可以直接寻找页岩气矿体。,（二）电法勘探,（三）地震勘探,地震波通过不同岩性介质的传播速度不同,沉积体系域内部岩性和岩相的横向变化应该在地震层速度上有所反映。地震反射特征的追踪对比可以确定页岩气的平面分布范围。,页岩气地震预测评价流程,二连盆地地震勘探测线图,HST,TST,LST,有利烃源岩发育层段,一、勘探方法分类二、地质预测法三、地球物理法四、探矿工程法五、小结,汇 报 提 纲,探矿工程,一、勘探方法分类二、地质预测法三、地球物理法四、探矿工程法五、小结,汇 报 提 纲,目前适合页岩气勘探的方法众多，针对页岩气的性质主要分析了物探中的地球物理测井方法，测井曲线是目前分辨率最高的地下地质资料。该方法对松辽盆地以及鄂尔多斯盆地一些 勘探程度较高的地区，可以确定页岩气的厚度以及空间分布，通过井与井之间进行详细连井分析对比，配合三维地震资料，可以提高解释精度。在新区勘探时需根据物探异常，对异常区进行多种勘探方法综合分析。,小 节,汇报结束,谢谢！,