地震勘查技术在吐哈盆地陆相页岩气战略选区中的应用.pdf
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1、第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW461地震勘查技术在吐哈盆地陆相页岩气战略选区中的应用一廖阿托1,2),聂俊杰1,2)1)新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一地质大队,新疆鄯善,838204;2)吐鲁番金源矿冶有限责任公司,新疆鄯善,838204注:本文为新疆维吾尔自治区重大科技专项项目(编号:2021A03001)的成果。收稿日期:2023-04-10;改回日期:2023-04-30;责任编辑:刘志强。DOI:10.16509/j.georeview.2023.s1.200作者简介:廖阿托,男,1983
2、 年生,中国地质大学(武汉)研究生在读,高级工程师,主要从事地球物理勘查技术方法应用研究;Email:。关键词:关键词:吐哈盆地;页岩气;选区吐哈盆地是新疆三大油气盆地之一,具有巨大的页岩气资源量,开发潜力巨大,根据吐哈盆地多个油田钻孔资料分析:吐哈盆地中、下二叠统和上三叠统中,泥页岩厚度较大,且发现有页岩气异常富集的特征,都揭示了吐哈盆地页岩气巨大的勘探潜力(董大忠等,2016)。近年来在吐哈盆地山前带的致密储层气勘探获得重大发现(裘品姬等,2013)。吐哈盆地复杂的地质背景导致了页岩气形成与富集地质条件的复杂,研究、总结识别中生代以来陆相沉积的富有机质泥页岩层系的地球物理分布特征,具有重要
3、的现实意义。1地质概况吐哈盆地位于哈萨克斯坦板块东南角,处于哈萨克斯坦、西伯利亚和塔里木板块的拼贴交汇部位。受多期构造运动的影响,盆地内部被分隔成多个形态不一的构造单元,将吐哈盆地级构造分区为吐鲁番坳陷了敦隆起哈密坳陷这样一个总体上按东西向展布的空间格局。在此基础上分为十二个级构造带,吐鲁番坳陷区被划分为“三凸四凹”的格局,分别包含布尔加凸起、鲁西凸起、塔克泉凸起、科牙依凹陷、托克逊凹陷、台北凹陷和台南凹陷。了敦隆起划分出了沙尔湖和大南湖两个凹陷以及新了敦隆起。哈密坳陷划分为哈密凹陷和黄田凸起。了敦隆起南部的沙尔湖凹陷为本次主要研究区。沙尔湖凹陷及周缘出露地层主要包括泥盆系大南湖组、中二叠统塔
4、尔朗组、侏罗系西山窑组、古新近系桃树园组和第四系冲洪积物。中二叠统塔尔朗组含有规模较大的烃源岩层,为浅湖半深湖泊沉积体系,主要发育沙坝和静水泥质沉积微相,勘探和研究程度很低,属页岩气资源调查与评价新领域。研究区塔尔朗组地层出露良好,页岩露头新鲜,发育较完整,深部钻井揭露延伸较稳定。吐哈盆地陆相页岩气与我国南方海相页岩气在成藏条件上存在明显差异:有机质丰度 TOC 变化范围大且值偏低(1.18%3.041%);有机质类型多为12型;有机质成熟度 Ro(0.89%1.076%)偏低,尚处于生油阶段;页岩气层厚度横向稳定性差,平面上厚度围绕沉积中心呈环状向周围递减;吐哈盆地自早二叠世形成以来,经历了
5、多次构造运动,其形成的断层对页岩气的保存破坏较大(余刚等,2017)。而有利的是吐哈盆地泥页岩分布面积广泛、厚度大,气测结果显著,资源潜力巨大。现已发现的富含有机质泥页岩层厚度一般为 100200m,最厚达 400 m,局部可发现厚达 200 m 油页岩沉积。各套富含有机质泥页岩层位内部或附近都发育有良好的盖层,为控制页岩气藏的聚集与分布提供有利条件(石司宇等,2016)。2地震地质条件2.1表层地震地质条件区内大部分被第四系覆盖,砂砾石、风化基岩干燥、疏松,局部出露二叠统阿尔巴萨依组地层。戈壁区第四系砾石的地震波能量衰减严重;丘陵区老地层岩石出露,地震激发、接收条件很差。地质论评 2023
6、年 69 卷 增刊 14622.2深层地震地质条件区内地层主要为二叠系火山碎屑岩,地层厚度约 3000 m,其上沉积第三系及第四系地层。区内断裂、褶皱发育,目的层碳质泥页岩呈层状与火山岩波阻抗差异明显,能形成能量较强的反射波,深部地层局部反射能量较强,但整体信噪比较低,构造细节模糊,结构不清。区内沙页 1 井钻井资料显示地下存在多套煤层与泥岩层,砂岩层与泥岩层交替出现,泥岩层在 6001300 m 深度均有分布,地下地质情况较为复杂。3地震勘查方法目前,我国已经基本形成了经济有效的南方海相页岩气地球物理配套技术,并取得了良好的勘探开发效果(夏一军等,2015)。与南方海相页岩气地震地质条件相比
7、,吐哈盆地陆相页岩气处于无植被荒漠戈壁区,地表大部分被第四系松散砂砾石覆盖,激发接收条件差,地震波能量衰减严重,新生代地层厚度多变,地下存在复杂强烈多起构造运动,导致地震资料采集必须进行针对性的激发研究,观测系统设计,提高资料信噪比从而获得高覆盖、宽线、宽频、高信噪比的地震资料,满足地震数据处理中对页岩气储层精确成像,以及岩性物性反演解释对高保真处理资料要求。3.1采集技术难点与对策工区地震勘探技术难点主要有以下几个方面:1吐哈盆地沙尔湖地区的地震勘探程度较低,资料采集、处理可参考的测线施工资料、处理方法与经验少;2地下构造复杂,地层倾角变化大,断层等小幅构造十分发育,致使地震成像困难;3激发
8、岩性多变,激发条件差异大,影响原始单炮的激发能量;4地表地形起伏较小,但近地表结构变化剧烈,存在一定的静校正问题。根据该项目的地震地质条件和以往的地震资料特点,认为本区重点是要解决 C-P 目的层资料信噪比、构造成像和静校正这 3 个主要问题。针对工区存在的问题,结合在类似地区的施工经验,采取的技术对策有:1采用“小道距+高覆盖+宽线”观测方法,提高资料信噪比,改善深层成像效果;2在二叠系地层出露区加密一根炮线,进一步提高覆盖次数,提高勘探效果;3采用可控震源激发,提高地震资料一致性;4低频可控震源激发、低频检波器宽频接收,拓宽地震波频带,提高深层能量;5采用小折射与大炮初至相结合,建立精细的
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