高频电磁勘探在柴东生物气勘探中的应用.pdf

高频电磁勘探在柴东生物气勘探中的应用 王财富何展翔林存国罗卫峰 ( 东方地球物理公司综合物化探事业部7 3 6 2 0 0 ) 摘要：柴达木箍地东部生物气勘探遇到了技术难题，近几年的甩开探井全部失利，在沉积新近、变形微弱 的第四系低幅度构造圈闭和岩性圈闭的地震解释和识别技术还没有取得突破的条件下，有选择的、试验性的 实施了高频电磁和高精度重磁综合勘探，充分利用了气田区的高阻团块异常特征和激发极化参数对油气的直 接检测作用，结合重磁资料进行了综合评价，取得了较好的勘探效果 引言 柴达木盆地浅成气勘探是天然气勘探的重要领域，根据第三次油气资源评价认为柴东浅 成气资源丰富，三湖地区早期利用地震勘探发现了一些含气构造的地震异常体，发现了柴东 地区的主要大气田，但近些年针对第四系天然气预测的地震异常体的钻探则相继失利在此 条件下综合勘探是必由之路 1 高频电磁勘探方法 采用仪器：A M T 系列大地电磁仪，高频电磁野外施工一般采用‘‘+ ”字型、电磁场四分量张 量观测方式，采用G P S 卫星同步采集( 图3 - 1 ) ，具有以下特点： ( 1 ) 、高频电磁采集技术与M T 基本上相同，不同之处在于高频电磁采集频段范围更广： 1 0 4 0 0 H z _ _ 0 ．0 0 0 3 4 I - I z ，采集频点可达到1 0 0 个。

( 2 ) 、高频电磁采集数据量大，资料叠加次数更多 ( 3 ) 、高频电磁法对浅层分辨率较高 图1 采集方法示意图 2 油气检测原理 非地震油气直接检测方法的一般机理：油气成藏后，由于油气的垂直渗漏或在不同的环 境条件下储层与非储层之间发生了离子交换，引起储集层上方及周围介质发生物理、化学变 化，造成地下物理场变化和化学响应发生异常，从而使在近地表进行的各种物理、化学测量 2 1 5 能检测出这些微小异常目前所有的物 理、化学探测手段都是基于这一基本原 理因此，使用非地震勘探方法来直接检 测油气是具有理论基础的，而且在油气检 测方面比地震方法更具有明显优势，实践 证明是可行的 油气藏地球物理异常模式一般为三段 式( 图2 ) ，即地表氧化还原带、边缘渗漏 带和油气藏本身，需要采用测深的方法才 能探测主要研究目标——油气藏，高频电 图2 油气藏地球物理异常模式 磁法就是直接高精度探测油气藏的非震方法之一 电( 磁) 法检测油气的一般原理：圈闭是否含有油气，其电阻率差异一般都较大，极化 率差别也非常明显，另外电阻率、极化率对于储层孔隙度、渗透率以及温度的变化相当灵敏 因此，电( 磁) 法在油气检测方面具有先天的优势。

利用高频电磁的作用主要有两方面：( 1 ) 探测气藏电性分布；( 2 ) 探测激发极化信息 3 已知气田区的试验情况 有方法如此，是否有效，还需要实践检验，选择了从涩南2 井一涩北一号气田位置部署了 一条4 2 k m 的高频电磁测线，通过资料处理发现浅层二维反演电阻率断面( 图3 ) 反应的高阻 团块异常位置与已知气田有较好的对应关系，已知气田区表现为电阻率较高的高阻团块异常， 但南部与已知气田范围相当，北部略大于气田范围，在涩南2 井( 非产气井) 区没有发现高 阻团块异常，初步认定了方法的可行性，然后我们又从两方面对激发极化参数进行了提取， 一方面从阻抗张量( 电阻率和相位) 出发提取反映储层电性和极化特征的双极化信息剖面， 有7 种：剩余相位剖面图、单频相位剖面图、双频相位剖面图、三频相位剖面图、双频相位 差剖面图、单频振幅差剖面图、双频振幅差剖面图；另一方面从电磁场张量( E X 、E Y 和H X 、 H Y ) 出发提取反映储层极化特征信息的极化信息剖面，有单频振幅剖面图、双频振幅剖面图、 三频振幅剖面图、单频振幅差剖面图、双频振幅差剖面图五种，共2 0 种剖面进行了成图。

通 过与已知气田和已知钻井( 涩南2 井) 的对比，发现有5 种双极化信息剖面和7 种极化信息 剖面与已知气田和钻井吻合良好，对这些剖面的激发极化信息进行了叠加，发现通过叠加， 激发极化信息参数确定的有利区与气田范围相当，进一步加深了高频电磁在三湖地区应用的 可靠性 图3 二维反演电阻率剖面图 2 1 6 瓣一 ．～? ：) _ ! ： 重，h ／一～． ，小、 ／ ，_ 一 一 一 ． 一 4 综合勘探，联合解释 试验成果得到了青海油田分公司的认可，并及时的在台南气田南部的涩南二号重力高上 部署了9 0 0 k i n 2 的高频电磁和高精度重磁勘探，综合确定涩南二号重力高的含油气性，为进一 步勘探部署提供靶区 按照上述解释思路对涩南二号的高频电磁资料进行了处理解释，对各剖面的5 0 0 - 2 2 0 0 m 的极大值电阻率进行了平面成图，发现了两个大型高阻团块异常区，电阻率与涩北一号气田 电阻率相当，或略大于涩北一号气田，分别是台南南部高阻团块异常区和H F 0 5 - 7 线南部异常， 面积分别为8 9 ．4 k m 2 和8 ．6 k m 2 ，同样对研究区的极化、双极化信息也进行了提取和平面成图， 高阻团块异常区也具有较强的极化和双极化异常，只是极化异常图还有其它地区极化信息较 强，这些异常区极化信息的增强与储层流体性质有关。

同时分别对重磁资料进行了重力归一化总梯度计算和磁力高频磁异常提取，发现高阻团 块异常区具有明显的高频磁异常和较强的重力归一化总梯度异常，综合上述特征把这两个高 阻团块异常评价为一级有利区，特别是台南南部异常区的H F 0 5 - 3 线位置的高阻团块异常还表 现为环状重力高中低异常，应引起下一步勘探的重视 5 结论 高频电磁勘探方法的应用为柴达木盆地浅成气油气勘探提供了一种新的物探手段，对柴 达木盆地的第四系生物气勘探将起到重要推动作用 高频电磁勘探通过对高阻团块异常的分析，结合从电磁场分量提取的极化信息和从电阻 率、相位出发提取的双极化信息的分析和综合研究，综合高频磁异常和重力归一化总梯度异 常对高阻团块异常的含油气性进行评价，提出台南南异常区和H F 0 5 - 7 线南部异常是下一步勘 探的有利目标，对柴东浅成气勘探具有重要的指导作用 2 1 7 H i g hF r e q u e n c y T e c h n i q u ea n dI t sA p p l i c a t i o nt oB i o g e o c h e m i c a l S u r v e yi nE a s t e r nQ a i d a mB a s i n W a n g - c a i f uH e —z h a n x i a n gL i n - c h u n g u oL u o - w e i f e n g N o n —s e i s m i cs u r v e y , B G P , C h i n a ．0 7 2 7 5 1 S o m ed i f f i c u l t i e sa p p e a r e dd u r i n go u rb i o g e o c h e m i c a ls u r v e yi nw e s t e r nQ a i d a mb a s i n ，a n dt e s t w e l l si nr e c e n ty e a r sa r ea l ld r yN o wt h a tt h e r ei sn ob r e a k t h r o u g hi ns e i s m i ci n t e r p r e t a t i o na n d i d e n t i f i c a t i o nt e c h n i q u eu p o nl a t e ，w e a k - d i s t o r t i o na n dl o w —a m p l i t u d eQ u a t e r n a r yd e f o r m a t i o n a l t r a p sa n dl i t h o l o g yt r a p s ，w eh a v et r i e dt oC a l T yo u th i g hf r e q u e n c yE Mm e t h o d ．A l la p p l i c a t i o n si n Q a i d a mb a s i ns h o w e dg o o de x p l o r a t i o ne f f e c t s ． H i g hf r e q u e n c yE Ms y s t e me m p l o y e dA M Tm a g n e t o t e l l u r i cm e t e r s ．D u r i n gf i e l da c q u i s i t i o n ， e l e c t r o d e sa r eu s u a l l yd e p l o y e db y “+ ”t y p e ．T h es y s t e mo b s e r v e sf o u re l e c t r o m a g n e t i ct e n s o r s c o n t r o l l e db ys y n c h r o n o u ss a t e l l i t e ．I ti sf e a t u r e db y ： 1 ．T h ep r i n c i p l eo fi t sa c q u i s i t i o nt e c h n i q u ei sb a s i c a l l ys a m ea st h a to fM Ts y s t e m ．r n l e d i f f e r e n c eb e t w e e nt h e mi st h a th i g hf r e q u e n c yE Ms y s t e m ，w h o s er e c o r d e dd a t af r e q u e n c yi s l i m i t e dw i t h i n1 0 4 0 0 H z 卅．0 0 0 3 4 H za n dr e c o r d e df r e q u e n c yp o i n t sr e a c hu pt o1 0 0 ，h a v ew i d e r f r e q u e n c ym n g et h a nt h eo t h e r o n e ． 2 ．H i g hf r e q u e n c yE Ms y s t e mc a l lr e c o r dm o r ed a t a ．t h e r e f o r ei t ss u p e r p o s i t i o nt i m e sa r em o r e t h a nt r a d i t i o n a lE Mm e t h o d s ． 3 ．H i g hf r e q u e n c yE Ms y s t e mi so fr e l a t i v eh i g hr e s o l u t i o nt os h a l l o ws t r u c t u r e ． T h ef i r s tr e c o r d e dl i n eg o e st h r o u g hw e l lS e n a n 2 ( d r y ) a n dG a sF i e l dS e b e i l ，w h i c hi s4 2 k m l o n g ．D a t ap r o c e s s i n gi n c l u d e st w op e r f o r m a n c e s ：O n ei sp r o f i l ei n v e r s i o n ．O ni n v e r s i o np。