遙感技術(shù)在油氣勘探中的應(yīng)用

尚振蘭　姜艷

【摘 要】遙感影像全面、客觀地記錄了地表綜合景觀的各種特征，可通過對其圖像特征的提取，獲得豐富的地質(zhì)信息。包括判讀盆地露頭區(qū)各種地質(zhì)地貌特征；發(fā)現(xiàn)由油區(qū)烴類微滲漏造成的地表理化特征異常區(qū)；指導(dǎo)現(xiàn)代沉積研究。本文給出了這些應(yīng)用的介紹和一些成功的實例，并指出了目前存在的問題及應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】遙感影像；油氣勘探；波譜特征

1.油氣遙感探測機理

遙感影像全面、客觀、真實地記錄了地表綜合景觀的幾何特征和物理特征，因此，從遙感圖像上不僅可以獲得地表景觀的形態(tài)及其分布組合特征，而且還可以獲得物體的成分、結(jié)構(gòu)和理化特征，從而實現(xiàn)識別的目的。

1.1油氣遙感的間接探測

間接探測主要是分析遙感圖像的幾何特征，在油氣遙感勘探中已廣泛應(yīng)用。主要是判別地質(zhì)構(gòu)造和隱伏的油氣儲構(gòu)造。

（1）根據(jù)影像的形態(tài)、色調(diào)和影紋（形態(tài)的組合）進行判斷，最主要的是線性構(gòu)造的識別及環(huán)影影像的識別。

出露地表的線性構(gòu)造往往具有明顯的地貌特征，如斷層、河流直線段等。對于隱伏的線性構(gòu)造，在遙感圖像上也可以清晰地顯現(xiàn)，這是由于處于覆蓋層下的原始構(gòu)造對地下水的活動產(chǎn)生很大影響，使之在線性構(gòu)造發(fā)育帶多為地下水充水帶，直接構(gòu)成地表土壤濕度及植物群落特征的差異，在遙感圖像上表明為一條明顯的線性影跡。

（2）根據(jù)水系發(fā)育的特征，來推斷區(qū)域巖性分布及區(qū)域構(gòu)造。

一般水系密度主要反映地表巖性特征，水系形態(tài)反映地下構(gòu)造環(huán)境，在油氣遙感勘探中，水系形態(tài)分析對推斷隱伏油氣儲集結(jié)構(gòu)有著重要意義。

1.2油氣遙感的直接探測

直接勘探主要是利用遙感技術(shù)探測烴類微滲漏的地表標(biāo)志，實現(xiàn)推斷地下油氣藏的存在。這些烴類異常的地表標(biāo)志的探測機理就是捕獲地物目標(biāo)的分子或分子群的電磁波譜特征。

2.利用遙感資料進行地質(zhì)地貌判讀

2.1地貌判讀

地貌判讀對于地質(zhì)找礦、石油天然氣勘探、構(gòu)造分析等工作都有重要意義。地貌判讀主要從地貌學(xué)原理出發(fā)，分析圖形、色調(diào)和陰影等直接判讀標(biāo)志，再根據(jù)地質(zhì)、水文、土壤、植被等地理要素的相關(guān)信息，綜合分析判讀[3]。

利用遙感技術(shù)可進行流水地貌判讀、黃土地貌判讀、卡斯特地貌判讀、風(fēng)成地貌判讀、冰川地貌判讀、火山地貌判讀等。流水地貌判讀主要有以下內(nèi)容：河谷形態(tài)、階地、河漫灘、洪積扇、沖積扇、三角洲、牛軛湖、古河道等。流水地貌判讀對分析新構(gòu)造運動和環(huán)境演變很有幫助。

沉積地貌的發(fā)育范圍多在幾十公里甚至更大，單靠地面調(diào)查研究其演變過程比較困難，利用遙感影像從宏觀角度觀察和分析其空間演變具有很好的效果。不同的沉積相因組成物質(zhì)不同河后期地表地貌的不同，遙感影像上表現(xiàn)出不同的光譜特征[8]。因此利用遙感影像分析可以識別不同的沉積地貌。例如中科院崔衛(wèi)國等對瑪納斯河山麓沖積扇演變的遙感研究，分析了該沖積扇的演變過程并對其形成和演變原因進行探討。

2.2巖性判讀

組成巖石的礦物在熱紅外譜域具有選擇性發(fā)射的特性，同一礦物在不同譜域具有不同的發(fā)射率，不同礦物在同一譜域也有不同的發(fā)射率，因此，根據(jù)低發(fā)射率帶的波長位置，可以提取和識別巖石的礦物組成信息，從而判定巖石類型。

巖石色調(diào)是巖石物理化學(xué)性質(zhì)不同引起的輻射差異的反應(yīng)，巖石色調(diào)的深淺主要由組成巖石的礦物顏色深淺和它們的含量所決定的[3]。影響色調(diào)的因素還包括巖石表面的濕度、粗糙度、粘度大小。此外。環(huán)境因素如植被覆蓋度、風(fēng)化殼、土壤厚度都直接影響巖石色調(diào)。巖石色調(diào)實際上是許多因素的綜合反映，必須結(jié)合實際作具體分析。在大比例尺、高分辨率影像判讀中，形狀是另一重要標(biāo)志。

另外，很多時候水系形態(tài)、地貌特征、土壤植被等都可作為巖性判讀的標(biāo)志。根據(jù)不同巖性的熱紅外特征，利用遙感航片、衛(wèi)片還可以判讀三大巖性。

2.3構(gòu)造判讀

2.3.1巖層產(chǎn)狀判讀

利用遙感圖像可以判別水平巖層和傾斜巖層。水平產(chǎn)狀的巖層層面界線與該處地形等高線平行或重合。水平產(chǎn)狀的巖層在地貌上常常構(gòu)成方山、桌狀山。如果被開墾利用，常呈套環(huán)狀梯田。傾斜巖層的解釋標(biāo)志是：地質(zhì)界線與地形等高線相交，并受地形因素的影響而發(fā)生彎曲折轉(zhuǎn)，或通過山脊溝谷等不同地形。

2.3.2褶皺構(gòu)造解釋

褶皺構(gòu)造分背斜和向斜，在影像上表現(xiàn)為色調(diào)不同的條帶且對稱平行排列，其整體圖像常呈閉合的圖形，有圓形、橢圓形及不規(guī)則環(huán)帶狀等多種形態(tài)。

在遙感圖像上可以利用巖層產(chǎn)狀來確定背、向斜構(gòu)造。還可以根據(jù)褶皺轉(zhuǎn)折端的單層影像的出露寬度特點和組成折轉(zhuǎn)端的巖層形態(tài)來分析分析背、向斜。

2.3.3斷裂構(gòu)造判讀

斷裂構(gòu)造包括出露斷層和隱伏斷裂，前者許多斷裂要素可以直接觀察到，運用直接標(biāo)志即可；后者則更多的運用間接標(biāo)志，并結(jié)合其他方法才能確定。

許多斷層要素都可以在航片和衛(wèi)片上直觀地看到，如地層、巖脈、礦體、褶皺等各種地質(zhì)體被切斷、錯開的現(xiàn)象。

對已知油氣田構(gòu)造的研究表明，它們在地形地貌上均有特征顯示，一個真實的隱伏構(gòu)造應(yīng)該在地表造成多種異常標(biāo)志，如水系異常、色調(diào)異常，甚至?xí)霈F(xiàn)微地貌異常[9]。

3.油氣遙感技術(shù)存在問題及展望

從油氣構(gòu)造的遙感解譯分析，到綜合遙感資料與物化探資料進行油氣綜合評價，再進一步發(fā)展到將遙感技術(shù)與油氣化探、地面波譜測試、地磁、地溫、能譜測量以及地電化學(xué)勘探手段相結(jié)合而進行的遙感方法直接找油，標(biāo)志著遙感技術(shù)應(yīng)用在油氣勘探領(lǐng)域的一次次重大飛躍[5]。但是利用遙感探測也存在一定的問題：

（1）遙感影像在識別巖性方面，由于火成巖的熱紅外光譜特性比其它巖類要清楚得多，所以對于火成巖的研究相對的較成熟一些。但是對于沉積巖和變質(zhì)巖的研究則相對的較少，主要是由于巖石中的不同礦物對熱紅外光譜影響較大。因此對于巖石和礦物發(fā)射光譜特性的關(guān)系及其影響因素需要進一步的研究。

（2）將熱紅外譜域的研究延伸到3～5μm和17～25μm，目前對這兩個熱紅外譜域的巖石、礦物光譜特性還知之甚少。

油氣遙感技術(shù)不斷發(fā)展，不僅可以在前期油氣勘探中發(fā)揮作用，并將會涉及到油氣勘探的各個階段。在隱蔽油氣勘探、巖性油氣勘探、水動油氣勘探及老油氣田的擴大、挖潛勘探中同樣可以取得成效。

先進的遙感探測器是油氣遙感勘探的前提，尤其遙感應(yīng)用研究是基礎(chǔ)。隨著應(yīng)用基礎(chǔ)研究的不斷深化，定會促使油氣遙感勘探技術(shù)不斷完善。油氣遙感勘探是一種有希望、有前景的勘探技術(shù)[2]。

【參考文獻】

[1]陳繼福.RS技術(shù)在礦山地質(zhì)工作中的應(yīng)用[J].科學(xué)之友，2006，10.

[2]宋小寧.遙感影像復(fù)合與油氣顯示的相關(guān)性研究.碩士學(xué)位論文，2005.

[3]彭望琭.遙感概論[M].北京：高等教育出版社，2002.

[4]王云鵬，耿安松，劉德漢.鄂爾多斯盆地地表烴類的遙感探測研究[J].天然氣工業(yè)，1999， 19（6）.

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[6]靳秀良.陜北油田烴類微滲漏遙感化探特征[J].國土資源遙感，1999，No.4.

[7]王云鵬，丁暄.川東某地地表土壤烴類蝕變特征及遙感機理研究[J].地球化學(xué)，1999，Vol.28，No.4.

[8]崔衛(wèi)國，穆桂金，夏斌瑪?shù)?納斯河山麓沖積扇演變遙感研究[J].地理與地理信息科學(xué)，2006，Vol.22，No.3.

[9]王桂宏，馬力寧，夏響華等.柴達木盆地第四系氣田遙感綜合勘探研究[J].石油勘探與開發(fā)，2005，Vol.32，No.5.