页岩气勘探中的地球物理方法综述及展望

１ 页 岩 气 勘 探 中的 地 球 物 理 方 法
地 球物 理勘 探是 以不 同岩 矿石 之 间物理性 质 的 差异 为依据 ， 利 用物理 学原 理 ， 通 过 观测各 种地 球物 理 场空 间和 时 间的 分 布规 律 来 美 国页岩 气年 产量 １ ３ ７ ８亿立 方米 ， 至 ２ ０ １ ５年将
地质 、 地球 物理 、 地 球 化 学及 钻探 等 综 合 方 法 ， 划 分 出页 岩层 ； 最后 分 析 页 岩 的含 气 特 征 ， 确定产气层。 上述综 合 方法 中 ， 地 质 以地表露 头 观测 为主 ， 钻探 虽 可直接 了解 地 表 以下 的物 性 特 征 ， 但具有 “ 一 孔 之
勘 探 中钻探 不可 能大 面积 投入使 用 。而地 球 物理技
气指 赋存 在 泥页 岩 中以吸 附及游 离 状态存 在 的重 要
的非 常 规 天然 气 资 源口 ］ 。据 统 计 ， 全 球 页 岩 气 储
术 可 以让 我 们 透 过 地 球 表 面 “ 看” 到 地 表 以下 的物
质， 相 对钻探 来说 ， 在提 高 勘 探 效 率 的前 提 下 ， 大大
提 高 到近 ２ ７ ０ ０亿 立方 米 。如 此 巨大 的 页岩 气 产量 已改 变 了美 国资 源 紧缺 的局 面 ， 解 决 了其 天 然 气供 需 矛 盾 。我 国页岩 气 勘 探 起 步 较 晚 ， 页 岩 气 勘探 技
产 资源 勘查 的 核 心 ］ 。在 常 规 油气 勘 探 过 程 中 ， 地
球物 理方 法是 不 可或 缺 的 技 术 手段 ， 其 中地 震 勘 探 是最 行 之有 效 的 方 法 。在 页 岩 气 勘 探 与 开 发 过 程 中， 地球 物理 方法也 是 必要 的技术 手段 。近年来 ， 随
术 尚处 于借 鉴 与 摸 索 阶段 。 同常 规油 气勘 探 一 样 ， 页 岩 气勘探 也需 要 一 系 列 综 合方 法 ： 首 先 评估 页岩 的规模 及其 储层 潜力 ， 圈定 勘 探有 利靶 区 ； 然后 运用
降低 了勘探成 本 ， 是探测 页 岩气 空 间分布最 有效 、 最
准确 的 预测方 法 。
本文 在 大量调 研 国内外 页岩 气勘 探成果 的基础 上， 总结 了页岩 气 勘探 中有 效 的地 球物 理技 术 和 方 法， 并 对 我 国页岩气 勘探 技术 的发 展进行 了展望 ， 为 我 国页岩 气勘 探与 开发 提供技 术参 考 。
查
与— ｄ Ｅ
关键词 ： 页 岩气 ； 地震勘探 ； 测井 ； 电磁 法 ； 重磁法 ； 综 合 地球 物 理 勘 探 ； 展 望
中图分类号 ： Ｐ ６ ｌ ８ ． １ ３ 文献标识 码 ： Ａ
随着 世界经 济 的快 速 发 展 ， 人 类社 会 对油 气 资 环 源 的需 求量 也 日益 增 加 ， 而 常 规 油 气 资 源 的供 应 已 境 量研 究 资料 表 明 ， 页岩 气 等 非 常 规 天然 气 蕴 含 着 巨
滕 龙， 徐振 宇 ， 黄 正清 ， 殷启春 ， 谭 桂 丽
（ 中国地质 调查 局 南京地 质调 查 中心 ， 南京 ２ １ ０ ０ １ ６ ）
资 ∞ 摘 要 ： 地球 物 理 方 法 是 页 岩 气 勘 探 中最 有 效 、 最 准 确 的 预 测 方 法 之 一 。在 调 研 国 内 外 利 用 地 球 物 理 方 法 勘 探
页 岩 气 研 究 成 果 的基 础 上 ， 分 析 总 结 了页 岩 气 勘 探 中最 有 效 的 地 震 和 测 井 法 对 页 岩 气 的 应 特 征 ， 讨 论 了 常 规 油 源
Ｓ 气 勘 探 中 已获 得 成 功 的 电磁 法 、 重 磁 勘 探 以及 综 合 地 球 物 理 方 法 在 页 岩 气 勘 探 中 的 应 用 ； 对 我 国 页 岩 气 勘 探 技 术 凋 的 发 展 进 行 了展 望 ， 为我国页岩气勘探与开发提供参考 。
第 ３ ５卷
第 １ 期
Ｖ０ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． ｉ
Ｍａ ｒ ．２ Ｏ１ ４
２ ０ １ ４年 ３月
文章 编 号 ： １ ６ ７ ｌ 一 ４ ８ １ ４ （ ２ Ｏ ｌ ４ ） ０ １ － ０ ６ １ － ０ ６
页岩 气 勘 探 中 的地 球 物 理方 法综 述 及 展 望
着计 算机 与 Ｇ Ｐ Ｓ技 术 的发展 ， 地球 物 理方 法 勘探 的
＊收 稿 鹾期 ： ２ ０ １ ３ ～ ０ ７ — ２ ２ 改 回 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ８ 一 ｌ ６ 责任 编 辑 ： 汪建 宁 基金项 目： 中 国地 质 调 查 局 “ 重点地区页岩气资源调查评价” 项 目（ 项 目编 码 ： １ ２ １ １ ３ ０ ２ １ ０ ８ ０ ２ ５ — ３ ） 资助 。 第一作者简介 ： 滕 龙， １ ９ ８ ０年 生 ， 男， 工程师 ， 从 事地 球 物理 勘 探工 作 。 Ｅ ｍａ ｉ ｌ ：ｔ ｌ ｄ ｒ ａ ｇ ｏ ｎ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｎ。 ｒ
日益 紧缺 ， 因此 寻 找 新 的 替代 能源 已刻 不 容 缓 。大
大 的资 源潜 力 ， 页岩 气 勘 探 与 开 发 已成 为 全 球 油 气
资 源研究 的热 点 ， 正 在 改 变 世 界 能 源格 局 ］ 。页 岩
见” 的缺点 ， 且钻 探 成 本 高 、 效 率低 ， 因此， 在 页 岩 气
量约为 ４ ５ ６ 万 亿立 方米 ， 我 国页 岩气 储量 约 为 ２ ６万
亿 立 方米 ， 占全 球 页岩 气 储 量 的 ５ ． ７ 。我 国是 天 然气等 能源消耗大国， 到２ ０ ２ ０年 我 国天 然 气 将 有 ８ ０亿 立 方 米 的 缺 口。若 能 将 页 岩 气 进 行 合 理 开 发 利用 ， 将能 极大 地缓 解我 国天 然气 资源 的供 需矛 盾 。 页 岩气 赋存 在地 表 以下 ， 在 勘 探 过 程 中需 要 利 用 先 进 的勘 探技 术 和方法 才 能确定 目标 储层 。美 国是 世 界上 最 早进 行 页岩 气勘 探 开发 的 国家 ， 其 页岩 气 的 开发 极 大 地 促 进 了世 界 页 岩 气 的开 发 热 潮 。２ ０ １ ０