頁(yè)巖氣勘探中的地球物理方法綜述及展望＊

滕 龍，徐振宇，黃正清，殷啟春，譚桂麗

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心，南京 210016）

隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)油氣資源的需求量也日益增加，而常規(guī)油氣資源的供應(yīng)已日益緊缺，因此尋找新的替代能源已刻不容緩。大量研究資料表明，頁(yè)巖氣等非常規(guī)天然氣蘊(yùn)含著巨大的資源潛力，頁(yè)巖氣勘探與開(kāi)發(fā)已成為全球油氣資源研究的熱點(diǎn)，正在改變世界能源格局［1］。頁(yè)巖氣指賦存在泥頁(yè)巖中以吸附及游離狀態(tài)存在的重要的非常規(guī)天然氣資源［2，3］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球頁(yè)巖氣儲(chǔ)量約為456萬(wàn)億立方米，我國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量約為26萬(wàn)億立方米，占全球頁(yè)巖氣儲(chǔ)量的5．7%。我國(guó)是天然氣等能源消耗大國(guó)，到2020年我國(guó)天然氣將有80億立方米的缺口。若能將頁(yè)巖氣進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)利用，將能極大地緩解我國(guó)天然氣資源的供需矛盾。頁(yè)巖氣賦存在地表以下，在勘探過(guò)程中需要利用先進(jìn)的勘探技術(shù)和方法才能確定目標(biāo)儲(chǔ)層。美國(guó)是世界上最早進(jìn)行頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的國(guó)家，其頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)極大地促進(jìn)了世界頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)熱潮。2010年，美國(guó)頁(yè)巖氣年產(chǎn)量1378億立方米，至2015年將提高到近2700億立方米。如此巨大的頁(yè)巖氣產(chǎn)量已改變了美國(guó)資源緊缺的局面，解決了其天然氣供需矛盾。我國(guó)頁(yè)巖氣勘探起步較晚，頁(yè)巖氣勘探技術(shù)尚處于借鑒與摸索階段。同常規(guī)油氣勘探一樣，頁(yè)巖氣勘探也需要一系列綜合方法：首先評(píng)估頁(yè)巖的規(guī)模及其儲(chǔ)層潛力，圈定勘探有利靶區(qū)；然后運(yùn)用地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)及鉆探等綜合方法，劃分出頁(yè)巖層；最后分析頁(yè)巖的含氣特征，確定產(chǎn)氣層。上述綜合方法中，地質(zhì)以地表露頭觀測(cè)為主，鉆探雖可直接了解地表以下的物性特征，但具有“一孔之見(jiàn)”的缺點(diǎn)，且鉆探成本高、效率低，因此，在頁(yè)巖氣勘探中鉆探不可能大面積投入使用。而地球物理技術(shù)可以讓我們透過(guò)地球表面“看”到地表以下的物質(zhì)，相對(duì)鉆探來(lái)說(shuō)，在提高勘探效率的前提下，大大降低了勘探成本，是探測(cè)頁(yè)巖氣空間分布最有效、最準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)方法。

本文在大量調(diào)研國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖氣勘探成果的基礎(chǔ)上，總結(jié)了頁(yè)巖氣勘探中有效的地球物理技術(shù)和方法，并對(duì)我國(guó)頁(yè)巖氣勘探技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望，為我國(guó)頁(yè)巖氣勘探與開(kāi)發(fā)提供技術(shù)參考。

1 頁(yè)巖氣勘探中的地球物理方法

地球物理勘探是以不同巖礦石之間物理性質(zhì)的差異為依據(jù)，利用物理學(xué)原理，通過(guò)觀測(cè)各種地球物理場(chǎng)空間和時(shí)間的分布規(guī)律來(lái)進(jìn)行勘探，是深部礦產(chǎn)資源勘查的核心［4］。在常規(guī)油氣勘探過(guò)程中，地球物理方法是不可或缺的技術(shù)手段，其中地震勘探是最行之有效的方法。在頁(yè)巖氣勘探與開(kāi)發(fā)過(guò)程中，地球物理方法也是必要的技術(shù)手段。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)與GPS技術(shù)的發(fā)展，地球物理方法勘探的效率與精度已有很大提升，這為頁(yè)巖氣勘探提供了有效的技術(shù)支撐［5－9］。由于頁(yè)巖氣主體一般位于暗色泥頁(yè)巖或高碳泥頁(yè)巖中，且儲(chǔ)層致密［10］，因此地球物理方法是分析頁(yè)巖氣空間分布最有效、最準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)技術(shù)。在所有地球物理方法中，地震勘探在識(shí)別和追蹤頁(yè)巖儲(chǔ)層空間分布具有明顯優(yōu)勢(shì)；測(cè)井則能精細(xì)評(píng)價(jià)頁(yè)巖層及儲(chǔ)氣能力；電磁法具有探測(cè)深度大、工作效率高的特點(diǎn)，可用于尋找深部圈閉構(gòu)造；而重磁法可解決區(qū)域構(gòu)造格架問(wèn)題，圈定有利遠(yuǎn)景區(qū)；利用非震方法可達(dá)到間接尋找頁(yè)巖氣的目的。

1．1 地震勘探

1．1．1 頁(yè)巖層識(shí)別

地震勘探主要是利用介質(zhì)的波阻抗差異，通過(guò)觀測(cè)和分析觀測(cè)介質(zhì)對(duì)地震波的響應(yīng)，達(dá)到推斷地下介質(zhì)分布與形態(tài)的目的。一般頁(yè)巖層中含氣量越高，其速度和密度就越低，此時(shí)頁(yè)巖層相對(duì)圍巖具有較低的波阻抗，在地震剖面上表現(xiàn)為斷續(xù)－弱振幅反射，以此作為識(shí)別頁(yè)巖層的標(biāo)志。我國(guó)四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖便具有這種特征（圖1）。從圖1 可見(jiàn)，龍馬溪組與中奧陶統(tǒng)頂界面存在清晰的波阻抗界面，可以較好的識(shí)別出龍馬溪組頁(yè)巖層；但組內(nèi)反射振幅弱，無(wú)明顯的波阻抗界面，符合斷續(xù)－弱振幅反射特征。此例表明，利用地震勘探可以有效地識(shí)別出頁(yè)巖層。筆者認(rèn)為，地震勘探可能是頁(yè)巖氣勘探中最有效的地球物理方法之一。

圖1 四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖地震剖面［6］Fig．1 Seismic profile of shale in Longmaxi Formation of Sichuan basin

近二十年以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展促進(jìn)了地震勘探技術(shù)的進(jìn)步。以高分辨率三維地震勘探技術(shù)為代表的勘探方法將成為頁(yè)巖氣勘探中的重要方法，用于識(shí)別和追蹤頁(yè)巖氣儲(chǔ)層［11，12］。高分辨率三維地震勘探是在二維地震基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，具有信息量豐富、分辨率高的特點(diǎn)，可以獲得三維空間的立體結(jié)構(gòu)，用于勘探隱蔽油氣藏、研究圈閉構(gòu)造，已經(jīng)在油氣領(lǐng)域廣泛應(yīng)用［13，14］。相比于二維地震勘探，高精度三維地震勘探的分辨能力更高，可用于查明頁(yè)巖氣地層特征、構(gòu)造特征、區(qū)域沉積特征、頁(yè)巖氣層段分布特征、頁(yè)巖氣層段儲(chǔ)層特征、巖石力學(xué)特征，進(jìn)而圈定頁(yè)巖的埋深與規(guī)模，評(píng)價(jià)頁(yè)巖的儲(chǔ)氣能力。我國(guó)已經(jīng)在酉陽(yáng)、富順、永川、長(zhǎng)寧、昭通等開(kāi)展了頁(yè)巖氣二維地震勘探，威遠(yuǎn)、長(zhǎng)寧2個(gè)地塊實(shí)施了頁(yè)巖氣三維地震，形成南方海相頁(yè)巖氣藏地震勘探技術(shù)［9，15］。這些成功的勘探案例在我國(guó)頁(yè)巖氣地震勘探中具有重要的指導(dǎo)作用。

1．1．2 儲(chǔ)層含氣性預(yù)測(cè)

除了從地震剖面上識(shí)別頁(yè)巖層，還可以利用不同的數(shù)據(jù)處理方法預(yù)測(cè)頁(yè)巖的含氣性。目前常用的技術(shù)有疊后波阻抗反演、疊前AVO 反演、疊前彈性阻抗反演及頻譜分解［8］。

（1）疊后波阻抗反演：頁(yè)巖含氣量越高，其密度和速度越低，波阻抗減小。通過(guò)地震數(shù)據(jù)的反射系數(shù)得到波阻抗，進(jìn)而可推算出頁(yè)巖的含氣性。但受制于反演的多解性，該方法不能全面、準(zhǔn)確地提供儲(chǔ)層的巖性和物性信息。

（2）疊前AVO 反演：頁(yè)巖層的密度和速度直接影響到含氣層的彈性參數(shù)。通過(guò)使用不同的近似式反演求解得到與巖性、含油氣性相關(guān)的多種彈性參數(shù)，用來(lái)預(yù)測(cè)儲(chǔ)層含油氣性。該方法已在松遼盆地進(jìn)行驗(yàn)證，成功確定了巖層含氣位置和分布范圍［16］。此方法對(duì)地震資料的質(zhì)量要求較高，且穩(wěn)定性和分辨率相對(duì)較低。

（3）疊前彈性阻抗反演：彈性阻抗是縱波速度、橫波速度、密度和入射角的函數(shù)，充分利用了振幅隨偏移距變化的信息。因此它既有疊后波阻抗反演的優(yōu)點(diǎn)，又彌補(bǔ)了疊前AVO 反演的分辨力和穩(wěn)定性，增強(qiáng)了儲(chǔ)層含氣性的預(yù)測(cè)能力。多項(xiàng)研究和試驗(yàn)證實(shí)了此方法預(yù)測(cè)結(jié)果的有效性［17，18］。

（4）頻譜分解技術(shù)：基于含油氣儲(chǔ)層的高頻吸收特性進(jìn)行頁(yè)巖氣檢測(cè)。這項(xiàng)技術(shù)已在常規(guī)油氣中開(kāi)展應(yīng)用，但在頁(yè)巖氣的應(yīng)用中還較少［19］。

1．2 頁(yè)巖氣測(cè)井

地球物理測(cè)井具有分辨率高、精細(xì)測(cè)量的特點(diǎn)，已成為常規(guī)油氣勘探中必不可少的手段之一。與鉆探相比，地球物理測(cè)井更加經(jīng)濟(jì)高效，不需要取芯即可準(zhǔn)確獲取鉆孔中的多種物性參數(shù)。由于受環(huán)境影響，測(cè)量巖芯獲得的物性參數(shù)與真值之間往往存在一定的誤差，而地球物理測(cè)井法直接在井中進(jìn)行測(cè)量，不改變其物質(zhì)的沉積環(huán)境，因而可以獲得更加準(zhǔn)確的結(jié)果。除了直接獲得井中物性參數(shù)外，還可以對(duì)井壁周圍進(jìn)行推測(cè)，判斷目標(biāo)體的規(guī)模和延伸。由此可見(jiàn)，在評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量方面，地球物理測(cè)井已成為頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的重要技術(shù)手段。

由于含氣頁(yè)巖的孔隙滲透率低，且具有很強(qiáng)的非均質(zhì)性和各向異性［20］，常規(guī)測(cè)井解釋評(píng)價(jià)方法不再適用，因而需要建立新的測(cè)井方法模式。已經(jīng)逐漸發(fā)展起來(lái)用于識(shí)別頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的測(cè)井技術(shù)方法有氣測(cè)識(shí)別法、常規(guī)測(cè)井組合識(shí)別法、ΔlgR識(shí)別法、介電常數(shù)識(shí)別法［21］。

（1）氣測(cè)識(shí)別法：低滲透率頁(yè)巖一般具有較高的烴含氣量，鉆井時(shí)會(huì)發(fā)生井涌等現(xiàn)象。通過(guò)氣測(cè)異常，可以識(shí)別頁(yè)巖氣儲(chǔ)層。該方法已經(jīng)在四川盆地、濟(jì)陽(yáng)坳陷等地識(shí)別出了頁(yè)巖氣儲(chǔ)層［22，23］。

（2）常規(guī)測(cè)井組合識(shí)別法：利用不同的測(cè)井組合有效識(shí)別頁(yè)巖氣儲(chǔ)層。吳慶紅等利用自然伽瑪、電阻率、中子孔隙度、聲波時(shí)差和感應(yīng)測(cè)井組合識(shí)別出龍馬溪組頁(yè)巖氣儲(chǔ)層［24］。

（3）ΔlgR識(shí)別法：來(lái)源于Exxon 公司和Esso公司，見(jiàn)公式（1）。

ΔlgR為經(jīng)過(guò)一定刻度的孔隙度曲線與電阻率曲線的幅度差，R表示地層電阻率，R基線表示非源巖電阻率基線，Δt為聲波測(cè)井讀數(shù)，Δt基線表示非源巖聲波測(cè)井基線，K為刻度系數(shù)，取決于孔隙度測(cè)井的單位。ΔlgR反映了富含有機(jī)質(zhì)烴源巖地層、含烴儲(chǔ)集層和巖性差異。齊寶全等（2011）［25］利用ΔlgR識(shí)別法突出了頁(yè)巖氣，識(shí)別效果較好。

（4）介電常數(shù)識(shí)別法：含碳?xì)浠衔镯?yè)巖層介電常數(shù)高，反之則介電常數(shù)低，利用該特征可達(dá)到識(shí)別頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的目的。此方法的有效性已在美國(guó)某些頁(yè)巖層得到了證實(shí)。

綜上所述，筆者認(rèn)為測(cè)井技術(shù)和解釋方法作為高效快速的地球物理探測(cè)和分析手段，可以為地質(zhì)學(xué)家和開(kāi)發(fā)工程師提供豐富的評(píng)價(jià)指標(biāo)［26］。

1．3 電磁法

如前所述，地震是油氣勘探中最有效的方法。油氣賦存多與盆地有關(guān)，地形和巖層產(chǎn)狀相對(duì)較為平緩，為地震勘探提高了良好的地形條件。但對(duì)于地形起伏劇烈、構(gòu)造復(fù)雜（如推覆體地區(qū)）和火山巖覆蓋區(qū)的地區(qū)，數(shù)據(jù)采集困難，地震波散射嚴(yán)重，難以進(jìn)行地震勘探難。在我國(guó)，頁(yè)巖氣可分為南方、北方、東北、西北和青海－西藏五大區(qū)［1］。其中南方地表?xiàng)l件復(fù)雜，高阻的碳酸鹽巖層比較發(fā)育，阻擋了地震波向下穿透，難以獲得深部信息。因此需要考慮非震方法。電磁法根據(jù)巖石或礦石的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性的不同，利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行勘探的方法，具有勘探深度大、不受高阻層屏蔽、對(duì)低阻層分辨靈敏等優(yōu)點(diǎn)，在常規(guī)油氣勘探發(fā)揮著重要的作用。唐新功等（2011）［27］認(rèn)為，音頻大地電磁測(cè)深（AMT）和復(fù)電阻率法（CR）在頁(yè)巖氣勘探中具有非常良好的前景。

1．3．1 音頻大地電磁測(cè)深（AMT）

AMT 是以天然電磁場(chǎng)源進(jìn)行勘探的方法，可用于尋找構(gòu)造圈閉與層位追蹤。AMT 方法具有效率高、成本低、布點(diǎn)靈活、儀器輕便的特點(diǎn)，特別適合在我國(guó)南方地區(qū)開(kāi)展普查。電磁波對(duì)高阻的碳酸鹽地層具有很強(qiáng)的穿透力，易于在高阻覆蓋區(qū)開(kāi)展勘探工作，可以用于劃分盆地范圍、了解主要地層分布、發(fā)現(xiàn)與油氣構(gòu)造相關(guān)的深部信息。以江蘇溧水火山盆地的AMT 勘探結(jié)果為例（圖2），可見(jiàn)茅東斷裂出露處（252號(hào)點(diǎn)）往北西的茅山推覆體之下存在一顯著層狀高阻層。區(qū)域物性研究表明，海相地層在該區(qū)為高阻、高密度，重力測(cè)量成果也顯示茅東斷裂以西為重力異常高值區(qū)。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識(shí)，推斷茅山推覆體下方高阻層為以灰?guī)r為主的古生界海相地層（該區(qū)主要頁(yè)巖氣產(chǎn)層），其頂面埋深在1000m 以內(nèi)?？梢?jiàn)AMT 方法在頁(yè)巖氣勘探中具有良好的應(yīng)用前景。

1．3．2 復(fù)電阻率法（CR）

CR 法是電磁法中唯一能夠直接指示油氣藏的方法，可用于檢測(cè)工作區(qū)域內(nèi)的局部圈閉或異常是否含油。已有的研究成果表明，CR 法在油氣勘探中的預(yù)測(cè)符合率高達(dá)75%［28］。泥質(zhì)砂巖的復(fù)電阻率在特定的頻段存在明顯的頻散現(xiàn)象，為CR 法測(cè)量頁(yè)巖氣提供了物理基礎(chǔ)。除了電阻率外，CR 法所測(cè)的視極化率也具有探尋油氣藏圈閉的能力（圖3中新疆準(zhǔn)噶爾盆地某區(qū)2號(hào)井和4號(hào)井下的高極化異常均鉆孔證實(shí)為油氣藏圈閉）。

1．4 重磁法

重力勘探是測(cè)量與圍巖有密度差異的地質(zhì)體在其周圍引起的重力異常﹐以確定這些地質(zhì)體存在的空間位置﹑大小和形狀，從而對(duì)工作地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造作出判斷的一種地球物理勘探方法。磁法勘探是以探測(cè)對(duì)象的磁性差異為基礎(chǔ)，進(jìn)而研究目標(biāo)體的分布規(guī)律的一種方法。重磁法勘探都是基于位場(chǎng)理論，它們的數(shù)據(jù)處理與解釋方法相互通用，故有重磁不分家的說(shuō)法。

圖2 江蘇溧水火山巖盆地AMT 電阻率斷面圖①Fig．2 AMT resistivity section of Lishui volcanic basin in Jiangsu Province

重磁勘探結(jié)果具有區(qū)域性特點(diǎn)，其局部分辨率較差。所有地球物理方法中，重力勘探是第一個(gè)被用于油氣勘探的方法［30］。盆地是油氣賦存的重要場(chǎng)所，特別是新生代海相碳酸鹽巖殘留盆地的勘探將成為頁(yè)巖氣勘探的突破口。一般而言，盆地的密度相對(duì)基底低，相對(duì)覆蓋其上的第四系沉積物要高，利用重力可以劃分出盆地的密度界面［31－33］。相比地震勘探，重磁測(cè)量效率高、成本低，在如盆地這種面積性測(cè)量中有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。郝天珧等通過(guò)巖石物性分析，利用正反演方法，求取了大港地區(qū)重力基底和磁性基底的埋深，討論了前新生代殘留盆地的宏觀分布，并預(yù)測(cè)了前新生代油氣資源有利區(qū)［34］。隨著儀器精度的提高和數(shù)據(jù)處理解釋技術(shù)的完善，重磁法將在頁(yè)巖氣勘查中起到重要的作用。

1．5 綜合地球物理勘探

賦存頁(yè)巖氣的頁(yè)巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，勘探難度較大。單一的地球物理方法存在一定的局限性，需要綜合多種地球物理法進(jìn)行勘探。綜合地球物理方法不僅能從不同角度認(rèn)識(shí)問(wèn)題，還能相互約束提高各種方法的準(zhǔn)確度。綜合地球物理勘探方法已成為常規(guī)油氣勘探發(fā)展的一個(gè)重要方向，也是頁(yè)巖氣勘探的發(fā)展方向。只有走綜合地球物理之路，才能充分發(fā)揮各種地球物理方法的優(yōu)勢(shì)和特長(zhǎng)［35］。地震勘探在含氣頁(yè)巖識(shí)別中有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在頁(yè)巖氣勘探中，應(yīng)堅(jiān)持地震為主、非震為輔的勘探技術(shù)路線。利用重磁區(qū)域測(cè)量，圈定潛在含頁(yè)巖氣盆地；然后利用地震、電磁法、測(cè)井，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造及沉積環(huán)境，確定有利的頁(yè)巖層沉積微相發(fā)育特征以及展布范圍。標(biāo)定出深部構(gòu)造和頁(yè)巖層的頂?shù)捉缑?，分析?yè)巖層段對(duì)地震波、電阻率及測(cè)井參數(shù)的響應(yīng)特征。在地震剖面上識(shí)別和追蹤頁(yè)巖儲(chǔ)層，確定含儲(chǔ)層的深度、厚度以及延伸。在研究深部構(gòu)造、基底結(jié)構(gòu)等方面，電磁法是地震勘探的一個(gè)重要補(bǔ)充。合理利用各種方法組合，能提高探測(cè)結(jié)果的可靠性。

綜合前人研究成果，我們認(rèn)為井震聯(lián)合是頁(yè)巖氣勘探最直接有效的方法組合，應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)研究應(yīng)用。井震聯(lián)合能準(zhǔn)確標(biāo)定頁(yè)巖氣層的頂?shù)捉缑嬉约坝行ы?yè)巖的位置，進(jìn)而在地震剖面上識(shí)別和追蹤頁(yè)巖儲(chǔ)層，圈出頁(yè)巖的區(qū)域展布特征。通過(guò)建立儲(chǔ)層特征曲線與地震響應(yīng)的關(guān)系，選用合適的反演技術(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，達(dá)到有效勘探頁(yè)巖氣的目的。

2 展望

2．1 我國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)展史可以追溯到20 世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)頁(yè)巖氣作為常規(guī)油氣的副產(chǎn)品在我國(guó)多個(gè)含油盆地中被發(fā)現(xiàn)；90年代中期對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)展了大量研究工作，探討我國(guó)頁(yè)巖氣的形成和富集；2005年對(duì)我國(guó)頁(yè)巖氣的資源潛力進(jìn)行調(diào)查和評(píng)價(jià)。近幾十年的研究證實(shí)我國(guó)頁(yè)巖氣成藏條件好，頁(yè)巖氣儲(chǔ)量巨大。但限于技術(shù)原因，仍未開(kāi)展全國(guó)范圍頁(yè)巖氣資源調(diào)查與評(píng)價(jià)，我國(guó)頁(yè)巖氣真實(shí)的資源總量和分布情況并未完全掌握。值得關(guān)注的是，我國(guó)第一口頁(yè)巖氣勘探評(píng)價(jià)井－威201已經(jīng)于2010年4月實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)氣量（1～2）×104m3。近幾年已在四川、重慶、貴州、湖北等地開(kāi)展頁(yè)巖氣井鉆探，獲得工業(yè)頁(yè)巖氣井流井10口，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)頁(yè)巖氣的突破［36］。

2012年12月27日，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心在北京掛牌成立，為國(guó)家油氣資源戰(zhàn)略、規(guī)劃、管理及勘探開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支撐。“十二五”規(guī)劃也明確提出“推進(jìn)頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)利用”，顯示出我國(guó)大力推動(dòng)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的決心。2013年，油氣資源調(diào)查中心開(kāi)始啟動(dòng)項(xiàng)目，在我國(guó)南方優(yōu)選有利頁(yè)巖氣區(qū)帶。

2．2 我國(guó)頁(yè)巖氣勘探技術(shù)展望

我國(guó)頁(yè)巖氣資源豐富，具有良好的資源前景。我國(guó)的頁(yè)巖氣勘探技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)研究及總結(jié)摸索階段。受北美頁(yè)巖氣勘探啟發(fā)，我們應(yīng)在借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展適合我國(guó)頁(yè)巖氣成藏特點(diǎn)的勘探技術(shù)研究。特別是復(fù)雜地形和地質(zhì)條件下，利用地震采集和處理解釋、頁(yè)巖氣測(cè)井識(shí)別和儲(chǔ)層精細(xì)描述等地球物理關(guān)鍵技術(shù)。探討非震方法在頁(yè)巖氣中的勘探能力，建立頁(yè)巖氣地球物理勘探方法體系，為確定頁(yè)巖氣“甜點(diǎn)區(qū)”提供強(qiáng)有力的技術(shù)手段。

我國(guó)賦存頁(yè)巖氣的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，特別是南方海相頁(yè)巖發(fā)育地區(qū)，地形起伏較為劇烈，植被覆蓋嚴(yán)重，應(yīng)用地球物理方法進(jìn)行勘探面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，需要提高復(fù)雜地形條件下地震勘探結(jié)果的質(zhì)量，并加強(qiáng)更適合山區(qū)工作的電磁法、重磁法等非震方法對(duì)頁(yè)巖氣勘探有效性研究。深化地質(zhì)認(rèn)識(shí)，優(yōu)選一批具有勘探前景的靶區(qū)，開(kāi)展綜合地球物理方法試驗(yàn)，優(yōu)化技術(shù)方法組合。南京地質(zhì)調(diào)查中心承擔(dān)的“重點(diǎn)地區(qū)頁(yè)巖氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目，計(jì)劃于2013年完成華東地區(qū)的頁(yè)巖氣選區(qū)，并將從2014年開(kāi)始投入地球物理方法進(jìn)行重點(diǎn)地區(qū)頁(yè)巖氣勘探。隨著國(guó)家和社會(huì)資金的不斷投入，未來(lái)5～10年我國(guó)的頁(yè)巖氣勘探技術(shù)可能會(huì)取得一定突破。

3 結(jié)論

（1）地震是頁(yè)巖氣勘探最有效的地球物理方法，不僅能圈出頁(yè)巖的規(guī)模與埋深，還可以評(píng)價(jià)頁(yè)巖層儲(chǔ)氣能力。測(cè)井能精確標(biāo)定頁(yè)巖層的結(jié)構(gòu)并評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣的儲(chǔ)量。測(cè)井與地震相結(jié)合，以測(cè)井的精細(xì)結(jié)構(gòu)指導(dǎo)地震識(shí)別和追蹤頁(yè)巖氣層，能充分發(fā)揮各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

（2）非震綜合地球物理方法（電磁法、重磁法）在常規(guī)油氣勘探中發(fā)揮了重要作用，是地震勘探的一個(gè)重要補(bǔ)充。特別是在地形復(fù)雜區(qū)、推覆體區(qū)和火山巖覆蓋區(qū)，非震地球物理方法更具應(yīng)有優(yōu)勢(shì)。隨著我國(guó)頁(yè)巖氣勘探進(jìn)程的推進(jìn)，非震地球物理方法的應(yīng)用將日益廣泛。

（3）綜合地球物理方法是有效解決地質(zhì)問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到勘探目的的有效途徑。賦存頁(yè)巖氣的地質(zhì)條件復(fù)雜，勘探難度大，單靠一種方法無(wú)法解決問(wèn)題，需使用多種方法，相輔相成，從不同的角度對(duì)同一個(gè)目標(biāo)進(jìn)行解剖，才能得到可靠的勘探結(jié)果。

注釋

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