重磁力测量在石油勘探的应用及进展--课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ppt课件,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,重磁力测量,在石油勘探中的应用及进展,1,ppt课件,概况,重力、磁法测量是重要的油气地球物理勘探方法，并且简便、快速、经济。重力资料在圈定沉积盆地范围、推断含油气远景区及寻找局部构造方面，具有独到的作用，在我国几十年的石油普查及勘探工作中，起到了先锋作用。,近年来，由于地震法发展不断完善，地震资料具有相当高的精度和分辨率；特别是我国的许多油气区已经进入勘探或详查及开发阶段，原来作为“普查工具”的重力法还有没有用？在石油勘探中，地震法是否可以单独行事，而不再需要重力等物探方法的帮助？根据近几年非地震油气勘探尤其是重磁力勘探工作的实践，回答是肯定的。,2,ppt课件,一、重磁力测量所解决的油气地质问题,总的来说,1,、在盆地的分析和区带勘探阶段，解决三维地震勘探的靶区选择问题；,2,、在区带滚动评价阶段，解决构造带和钻探圈闭的优选问题；,3,、在圈闭评价及油藏描述阶段，解决油气层的预测和评价问题,;,4,、配合测井等资料直接预测油气藏及资源储量的计算。,3,ppt课件,一、重磁力测量所解决的油气地质问题,几十年的油气勘探实践证明，重磁力勘探资料不仅在确定区域性的大断裂（含区域性的,级及,级断裂）的位置及展布情况，在研究基底结构及其起伏情况，确定凸起和凹陷的特征及分布，划分二级构造单元方面有独特的作用；而且在确定基底埋深、沉积盖层的厚度、火成岩分布及局部异常性质、圈定有利的油气运景区，为地震勘探以至探井布署提供方向等方面也有其他方法不可替代的作用。,4,ppt课件,一、重磁力测量所解决的油气地质问题,近年来，随着重磁力原始数据的采集速度和精度（含各项外部改正的精度）的成倍提高，处理解释技术的飞快进步，大比例（,1/1,万,1/5,万），高密度点的重磁力勘探日趋广泛，过去被忽视的微弱异常研究愈越来越受到重视，并在沉积体系划分、油气的重力资料检测方面获得突破，正得到广泛地运用，取得了很好的经济效益，在油气田的开发过程中，也有人运用微重力勘探对区块评价并配合测井等资料进行储量计算等。,5,ppt课件,实际上，由于下列因素，重力法具有强大的生命力：,近年来，重力仪器的测量精度已经达到,0.005mCal,，可以探测到微小的密度差异（例如油气藏）引起的异常，还能够观测出由油气藏开采引起的重力随时间的变化；,可以观测出除布格重力异常（重力位一次微商）之外的，能够更完善地反映地质体特征的其它重力要素（如重力梯度）；,6,ppt课件,可以利用飞机（或者直升飞机）、船舶及卫星等运载工具，高速度地进行观测，甚至能够到达地球上的任何地方，不受自然条件的限制；,数据处理水平的不断提高，能够从观测异常中分离出或者突出由油气藏引起的异常等；,重力法优于其它一些地球物理方法所依赖的固有的物理基础,-,地质体之间的密度差以及观测值中所包含的十分丰富的，几乎由所有的地质因素所引起的信息。只要以上四项因素中的任何一项有一定的改善，重力法都会找到新的应用领域。,7,ppt课件,重力法或者重力资料己经在以下一些,方面得到不同程度的应用,油气资源评价；,解决勘探中不同阶段的问题；,结合地震及磁法资料进行综合解释，解决地震解释中的一些难题；,解决火山岩地区的问题；,估计地震波速度；,推断油气横向运移方向；,预测油气田；,进行油气藏探测等。,8,ppt课件,二、重磁法在油气资源评价中的应用,高精度的重磁数据，能够用于资源评价的不同阶段。,9,ppt课件,总任务,远景区确定,远景区评价,资源评价,储集层管理,要,求,石油体系分析，确定勘探重点,远景区识别，工区数据采集，构造研究，盆地模拟,井位确定（不太复杂的勘探区）,资源评价及开发，井位确定（复杂成像）,储集层特征监测,重,力,应,用,区域构造分析，突出盆地及沉积中心，区域模拟,半区域性构造，地层分析，突出目标区域，勘探目标的圈定，密度及岩性研究,详细的二维,/,三维综合模拟，孔隙率,/,压力预测,综合三维岩性及速度模拟，综合深度偏移（叠前或叠后），井中重力,-,遥控孔隙率探测,随时间变化精确重力，综合储集层描述，井中重力,要,求,的,重,力,分,辨,率,1,5mCal,，波长,2,20km,0.2,1mCal,，波长,1,5km,0.1,0.5mCal,，波长,0.5,2km,0.1,0.5mCal,，波长,0.2,1km,，,0.01,0.005mCal,（井中）,0.02,0.1mCal,10,ppt课件,总任务,远景区确定,远景区评价,资源评价,磁,法,应,用,磁性基底的区域深度，区域构造分析，居里点分析,详细的基底解释，详细的断层及线性构造分析，火山岩、盐岩层及页岩圈定,详细的综合二维,/,三维模拟（断层、基底构造、火山岩）,“,深度分析,”,及线性构造分析，沉积岩磁性分析,详细的二维,/,三维模拟、反演，综合深度偏移（叠前或叠后）磁性地层,要,求,的,磁,法,分,辨,率,20km,点距，,5,8km,网格，,1,5nT,2,5km,点距，,1,2km,网格，,0.5,2nT,0.5,1km,点距，,0.1,0.5nT,0.25,0.5km,点距，,0.1,0.5nT,11,ppt课件,问题,重磁任务,综合资料,源岩沉积,源岩在何处沉积？源岩有多深？,到磁性基底的深度，突出区域盆地（清晰度）,综合地震资料，区域地质资料,源岩的成熟,生油区（,“,cooking pots,”,）及补充区（,fetch,）在何处？今天盆地的热补充源是什么，其变化有多大？地壳厚度？什么是覆盖层？,磁性基底的深度，均衡剩余沉积厚度，深度,密度模拟，区域构造模拟，居里点（区域热流），火山岩圈定,综合地震资料，钻探资料，密度和速度资料，热流资料,解决各种石油勘探问题的重磁法,12,ppt课件,问题,重磁任务,综合资料,油气迁移,基底起伏有多大？生油区,“,形状,”,近源区有大垂直通道吗？有大线性构造吗？它们与最近的地质特征有什么关系？,磁法反演，磁性基底的深度，垂直断层识别，梯度分析，区域沉积中心及沉积路径的突出,综合钻探及露头资料，地形资料，遥感资料，地震资料，层序地层分析，地震地层学分析,储集层预测,最厚的沉积在何处？砂岩最可能在何处存在沉积源在何处？大地构造对沉积的影响？沉积中心有没有随时间迁移？沉积物的压实历史？砂岩的横向延续性及连接性？,沉积中心及沉积路径的突出，综合盆地模拟，密度反演，磁性源确定，沉积磁性分析，古磁分析，综合速度分析（二维和三维）,综合地震资料，岩性资料（露头及钻探），层序地层分析，生物地层资料,13,ppt课件,问题,重磁任务,综合资料,圈团,主要构造在何处？构造的总方向？沉积剖面中有断层吗？横向孔隙率有变化，吗？,剩余异常，三维或三维构造,/,地层模拟，断层识别,梯度分析，构造反演，密度反演,综合地震、露头、地形、遥感及地震地层学资料,垂直封闭,盐的突出部（,overhang,）在何处？盐板有多厚？火山岩有多厚？,剩余异常研究，剥层法，综合二维,/,三维模拟，沉积磁性分析,综合地震资料，层序地层分析,定时间,沉积层的时代？所有的石油体系元素如何拟合到一起及其形成时代？,综合二度半构造,/,地层模拟，剥层法，构造地层分析，古磁分析,综合密度和速度资料，地震资料，生物地层资料，后剥层法，古地理、古构造及其再造,14,ppt课件,三、应用重磁法解决石油勘探问题的实例,在美国、加拿大、西欧、东欧、俄罗斯、南美、非洲及南亚等地，应用重磁方法在解决各种石油勘探问题并减少勘探和开采费用方面，有一些十分生动的例子。,15,ppt课件,在西欧的北海地区，应用重力模拟减少了叠前深度偏移的一次迭代，因而节省了一大笔费用。,在南亚，便宜的卫星重力技术，提前为新区勘探集团预测了未发现的小盆地，使他们重新把地震测线布置到最有远景的地区。,16,ppt课件,在墨西哥湾的深海区，根据卫星重力资料对局部大地水准面所约束的海洋环流模型作出预测，钻探者作好了充分准备，当涡流（,Eddy,）通过后马上恢复钻探操作，节省了时间。,在俄罗斯，全俄航磁图清楚地显示出大油田与磁性构造之间的相关关系。根据这个关系，已经选择了一些新地区作为勘探目标,。,17,ppt课件,在黑海地区，卫星重力测量技术是现有的能够约束地质假设及设计地震测量的唯一有效方法。,在埃及苏伊士湾，由于受到低质量的二维地震资料的困扰，应用战略性的高分辨率的航磁资料取得了勘探进展，发现了一个新油田，并根据磁力资料解释的构造布置了探井。,在秘鲁，某集团公司利用航空重力和航磁测量技术对遥远的致密丛林中的租借地进行了评价。并在有利远景区设计了地震工作。,18,ppt课件,在美国,Montana,，应用一种新的牢固而精确的,Scintrex CC-3M,型重力仪进行地面重力测量，发现了沿盆地翼部的礁的延伸趋势，并重新布置了三维地震测量。,在美国,Montana,和,North Dakota,，利用先进的处理手段，对现有的航磁资料重新处理，并应用图像分析技术提取出与,Williston,盆地中基底断裂趋势有关的微弱线性异常，据此布置了三维地震以评价具有断裂孔隙的,Wlsortianta,构造。,19,ppt课件,在墨西哥湾，为了描述圈闭的翼部，在一个盐丘上方采集了三维地震资料。处理地震资料之前首先处理和解释了与三维地震测量同时采集的高精度重力数据。重力资料解释预测在盐丘一侧有一个大的突出部位（,overhang,），而盐丘另一侧面接近垂直。由重力资料解释得到的这个盐丘模型，指导了地震处理人员选择适当的叠前深度偏移速度模型，指导三维地震解释者尽可能靠近盐丘面进行勘探。,在墨西哥湾，根据在海面上方,250ft,处的高分辨率航磁测量，发现了由盐丘构造引起的少有的磁异常极小值。同时磁法模拟确定了抗磁性盐丘的棱边及总体厚度。,20,ppt课件,在西欧的北海地区，在地震剖面上见不到盐层顶部的反射。海洋重力测量成功地提供了用于确定盐层顶部深度的地球物理信息，因此减少了构造的不确定性，改进了偏移速度模型。,在苏格兰,Hebrides,和,Shetland,岛，利用大面积高分辨率的航磁测量资料，帮助了这些海岛西部高度危险的深水区的投标。应用有限的二维地震、海洋重力及航磁资料设计了综合模型，通过对模型的理论计算，准确解释了地震反射是否是砂岩储集层或者是火山流引起的。,21,ppt课件,在油气开发区，快速而经济的垂直磁梯度测量，以较高的分辨率精确地消除了人文噪声，得到更可靠的地质构造解释结果。,在美国,Houston,附近的一个大炼油厂，因地下管线漏油形成了一个大洞，利用工程重力测量为检修队探测到了测地雷达没有发现的这个大洞。,在加拿大，利用航磁和航空电磁法，可以准确地确定已知的及未知的埋藏核废料圆桶的位置。,根据沿地震测线采集的高分辨率重力数据进行的地震静校正，使地震队能够校正他们的地震资料，而且足以得到这些测线的折射和反射的静校正解。,22,ppt课件,在阿曼，应用井中重力测量，监测了在一个黏性油气藏中的气流。,在美国,Louisiana,一些沼泽地，井中重力测量约束了应用,VSP,方法在盐体邻近测量成像的盐丘翼部的几何形态。,在美国,Michigan,井中重力测量探测到了礁体中的多孔隙带及潜在的干井，取得了商业上的成功。,在中东油田，井中重力能够测量出地层中的天然气饱和度。,23,ppt课件,最近几年，国内应用重磁力勘探解决石油地质问题越来越普遍。主要有以下几个方面：,1,、对已有老资料进行处理，确定地震勘探有利构造带,我国实施的作为基础地球物理调查的,1:10,万,-1:100,万重力资料，或是作为石油勘探进行的,1:10,万,-1:20,万重力调查资料，其资料研究程度一般较低，其原因前者是作为基础地质调查，主要是获取基础地球物理资料；后者主要是在油气普查阶段进行的调查，研究区地质、地球物理工作程度低，资料处理解释的约束条件少，定量解释多解性因素多，因而影响了资料解释的深入程度。对这些宝贵资料进行重新处理，利用后期完成的大量的地质、地球物理资料作为约束条件，必将获得一些新的认识。,24,ppt课件,如中石化东北新区勘探事业部（,2004-2005,年）对松辽盆地南部上世纪,50-80,年代实测的地面,1:10,万,-1:100,万重力、,1:10,万,-1:20,万航空磁测资料进行重新处理，通过重磁力资料处理研究，重新确定了研究区的断裂构造体系，在对重磁异常特征和基底起伏、埋深研究的基础上，重新进行了构造单元的划分。新发现了颇具找油（尤其是煤成气）前景的瞻榆凹陷,开鲁凹陷的西部的清河苇莲苏断陷带、北兴断陷,通辽凹陷及大林凹陷等，发现了一批有意义的局部异常或异常带。,在综合分析重磁力资料所反映的构造、生储盖组合条件的基础上对区块的油气前景进行了客观分析，确认松辽盆地南部具有沉积岩分布广、生油层分布面积大、生油层系多、储集体系发育、运移条件优越，油气藏类型复杂等特点。新发现了一批有利构造，为下一步地震和钻探工作部署提供了依据。,25,ppt课件,2,、在新登记区块进行,1:5,万,-1:10,万高精度重磁力测量，确定构造地质特征,随着国民经济的快速发展，我国对能源的需求愈显突出。最近几年，石油系统登记了许多新区进行油气勘探。新区勘探普查阶段，应用了较多的非地震勘探。如胜利油田和田勘探部对塔西南,14000,多平方公里实施了,1:5,万,-1:10,万高精度重力测量及部分地区的高精度磁力测量，通过对重磁力资料的定性与定量解释，并结合地震、电法等资料，确定了研究区的断裂构造体系及有利局部构造。对研究区进行了构造区划，对山前推覆构造的特征进行了讨论，提出山前推覆体地层为上下层组合，并属于异地系统与原地系统的认识。对研究区的油气远景进行了评价，认为推覆前缘断裂构造三角带是寻找油气的有利地段。,26,ppt课件,3,、应用,1:5,万,-1:10,万高精度重磁力测量确定火山岩分布,如在松辽盆地北部某火山岩分布区实施,1:5,万,-1:10,万高精度重磁力测量，其地质任务为：查明基底埋深、岩性及其结构特征；查明断裂分布及发育特征；,预测火山岩分布、发育及其岩性变化特征，预测火山岩相带变化、探索火山岩厚度、综合评价测区含油气有利目标。通过对重磁力资料解释，发现已有采油井与南北向分布的局部重力高、磁力高三者平面位置吻合较好，而且该局部重力高、磁力高带恰与地表出露火山岩带一致，进而推测了研究区其它地段油气远景区及火山岩分布特征。,27,ppt课件,4,、应用,1,：,2,万,-1,：,5,万高精度重磁力测量寻找隐伏古潜山、圈定局部构造,如华北油田在泗树店地区利用,1,：,5,万高精度重磁力测量圈定了局部构造，并经苏,49,井验证获得工业油流；在晋县凹陷圈定出一条隐伏的古潜山构造带，指导了地震勘探范围。,28,ppt课件,四、重、磁、地震的综合应用,应用重力、磁力、地震和其它的地球物理资料以及已知的地质资料对研究目标进行综合解释，是保证和提高地质解释可靠性的必要和有效手段。由于地球物理解释固有的多解性及方法的局限性，根据单一方法资料作出的地质结论有可能是脱离客观实际的。,西方及我国的地球物理学家、地质学家们在石油勘探中综合利用了重磁及地震方法。从数据的采集到计算机模拟过程，把重、磁、地震三种勘探方法结合在一起，并应用重磁资料约束地震解释结果。,29,ppt课件,根据墨西哥湾及欧洲浅海新的解释实例，有可能应用重磁法加强和约束三维地震数据。应用三维地震数据解释的数字界面及高精度的重磁资料，能够很快建立一个综合的和约束的地质模型并进行试验。在欧洲和美国，高精度重磁资料的采集与三维地震测量同时进行。所用的典型装备有,DCPS,三维测量船，同时进行高精度的重磁测量，不会增加多少费用。从世界范围来说，采集和处理重磁数据的费用只是地震采集费用的,1%,3%,。,30,ppt课件,利用重力和磁法数据可以帮助地震解释解决下列问题：,提高解释陡倾角地层的分辨率；,有助于分辨地震的“无资料带”（逆掩断层，盐层下部等）；,确定地震速度分析所需的盐层与沉积物的关系，改进地震速度模拟等。,例如在墨西哥湾，以人机交互方式，应用各种地球物理技术（地震、重力和磁法）以及地质约束，得到了可靠的解释。模型研究证明，在许多情况下，重力、磁法及地震的综合计算机模拟，解决地质问题比只应用地震资料更精确。,31,ppt课件,火山岩地区重磁资料的应用,在复杂的盐构造地区及火山岩地区，由于体外反射的存在以及盐和致密沉积岩间有限的波阻抗差异，使得深部下边构造的地震解释困难。此外，沉积岩内高阻抗的火山岩侵入体和火山岩可能是地震图像的屏障，而且妨碍火山岩侵入体和火山岩下部地层的解释。因此，在这些地区，重磁法可以发挥重要作用。,在英国境内,Faroe-Shetland,盆地的东南部，估计有,850,百万桶石油储量。盆地的西北面完全是一个未知区，主要是对覆盖岛屿及其近海的玄武岩的厚度一无所知。在这个地区，应用重磁模拟推断了,Faroese,玄武岩层的厚度变化及范围，推断了玄武岩层的形成过程，清楚地显示出沉降方式，并发现在,Faroes,地台玄武岩层和基底之间存在一个沉积间断。这些结果也对地震解释提供了非常宝贵的约束条件。,32,ppt课件,在西欧北海中部，应用地震、重力和磁法资料的综合模拟，解决了一个包含盐构造和火山岩体的复杂沉积岩地区地质解释和野外勘探问题。区域重磁异常图清楚地显示出该区的区域构造。布格重力异常图显示出由于地壳变薄引起的区域重力正异常，而剩余重力异常清楚地显示出浅部构造特征。海洋磁异常反映了结晶基底和沉积岩内部的火山岩体。,根据地震、重力资料的综合解释，显示出在,Lomond,盐丘处一个,10mCal,的重力差。应用重力模拟，修改模型，使地震解释更加可靠。,33,ppt课件,应用重力资料估计地震波速度,沙特阿拉伯石油公司介绍了一个应用重力估计速度的例子。为了计算储集层的深度，必须利用钻井得到的速度与储集层的单程地震波时间。然而，在钻井稀少的地区，由于速度变化得不到钻井资料的控制，这一方法遇到了困难。但在这个特定地区，剩余重力异常和井中储集层深度变换速度之间存在明显的相关关系，相关性达到,0.76,；由地震得到的速度与钻井控制的速度之间的相关性很差，相关性最大值只有,0.4,。因此，利用钻井速度与剩余重力异常之间的相关关系，可以建立一个深度变换速度网。,34,ppt课件,五、油气田预测及探测,实际上，重磁异常或者经过特殊处理的重磁场特征，与大型油气田的存在有一定的相关关系。在西西伯利亚，重磁异常分析一直是勘探和发现油气藏的有效手段，其中的主要方法之一就是把位场异常的一些空间要素同油气藏的分布直接进行比较。通过重磁异常不同分量特征与油气藏水平分布关系的统计分析，预测可能的新的油气藏。,分析结果表明：,油气藏大多数处在正的区域重磁异常的斜坡（梯极带）处，这可解释为与裂谷构造有关。油气藏位置一般与基底的低密度和低磁化强度地质体引起的局部重磁异常极小值位置相符合。西西伯利亚北部的所有已知油气藏都处在波长约为,90,100km,、异常值相对较高的重力异常梯级带地区。,油气藏大多位于大梯级带处区域重力异常极大值的周边、以及正磁异常的周边。,油气藏主要位于局部重磁异常负等值线内，即处在密度和磁化强度减小的地带。,所有已知的油气藏与较高的重力异常水平梯度有关。,35,ppt课件,在石油勘探中，探井位置的正确布置是十分重要的。然而，迄今为止没有哪种地球物理方法能够为探井位置的正确布置提供直接的依据。,重力方法是最方便、最便宜的石油地球物理勘探方法之一。应用重力资料探测油气藏的先决条件是重力观测值中应该包含有由油气藏本身引起可观测的重力异常。,36,ppt课件,1967,年，美国的,T.H.,麦卡拉赫在一专题报告中指出，,充满油气的多孔储集层及其围岩之间有明显的负密度差。,这一差值可以达到,-0.6g/cm3,，能够引起可观测的重力负异常。,由油气藏造成的储集层密度亏损引起的重力极小值在加利福,尼亚第三系盆地多处可见，而且非常明显。,他还介绍，,R.H.,米勒早在,1931,，,S.P.,波塔也夫早在,1934,年，,以及多夫斯基和卡玛诺娃在,1959,年就指出，油气藏能够引,起明显的重力负异常。,1995,年，袁业培等应用河南油田的实例表明，油气藏能够引,起,257Cal,的重力负异常。应用精度达到几个或者几十微伽,的高精度重力仪发现异常并不困难。,当然，根据重力异常来探测油气藏系通过由重力低发现低密,度体（在油气区可能为油气藏）的方法，仍是,“,间接,”,找油。,37,ppt课件,高精度重力勘探直接,预测油气藏的方法,(GONG,技术,),1,、问题的提出,上世纪,70,年代初，随着高精度重力仪的问世和野外采集水平的,提高，国内外一些学者已开始从事高精度重力勘探预测油气藏,的研究工作。,这项工作大致分两类：,间接预测油气藏：主要通过较密的测网和高精度重力测量来发现一些含油气构造，以达到间接预测油气藏的目的。,直接预测油气藏：是指在储油构造中，由于充满油气的孔隙岩石与充满水的同一种岩石之间的负密度差可达,-0.6,-0.2,10,3,kg/m,3,从而在油气田上方的地表高精度重力观测中，引起重力负异常效应。根据这种负异常可直接预测油气藏。,38,ppt课件,在高精度重力勘探直接预测油气藏研究中，前苏联地球物,理学家,I.N.,米哈依诺夫博士通过分析所观测的重力异常值,发现：含油区上方存在有,0.1,0.3,毫伽的负异常，一般这,样微小的异常在平面图上都被平滑掉了，只有在单条剖面,上通过精细解释才能发现。通过分析多条测线上的这类异,常及其成片成带分布的特点，可确定油气藏的存在。,上世纪,70,年代末，,I.N.,米哈依诺夫博士等人以其国内一些,油气田在不同深度上重力测井资料为依据，分析、总结了,150,200,个不同类型烃矿床上的高精度重力测量成果，发现,油气藏在重力场中有下列规律：,39,ppt课件,任何类型的油气藏都毫无例外地具有重力负异常的特征，,这种负异常的变化梯度较大；,对于具有工业意义的单层油气藏而言，它们产生的局部,负异常的幅值（经各项改正后）可达到：石油为,0.05-0.15,毫伽，天然气为,0.1-0.3,毫伽。对于多层油气藏而言，其综,合异常幅值可达,1.0,毫伽或更高；,油气矿床所产生的重力异常通常与研究区的地质结构的,复杂性、储集层和圈闭类型无关，且与油气矿床的埋深关系,不大。,对背斜构造油气藏，当其含油构造空隙仅占背斜构造的,百分之几时，油气藏所产生的微弱重力异常在构造重力背景,上反映不出其局部负异常的特性；,根据重力异常的形态和特点，可以推断油气矿床的成因,和类型（背斜、非背斜等）。,40,ppt课件,2,、方法的基本思路,由于烃类物质向上泄露，,使上方岩石密度相对减小，,弹性波传播速度相对降低。,在重力场中，重力场特征,局部最小值为,0.1-0.3,毫伽，,高梯度翼被认为是受油气影响,的结果。,在许多情况下，根据重力资料,可以判断、确定油气藏的分布,和圈闭类型。,这种局部异常的幅度通常可,作为预测油气藏储量的指示,器。,41,ppt课件,3.,GONG技术的基本原理,米哈依诺夫的重力辐射场假说,及重力预测油气藏模式建立,首先，在重力勘探记录到的油气藏产生的重力场实际上是与埋藏深度无关的，而在水平方向油田储层的边界处却存在一个明显的横向变化，显示为陡峭的水平方向梯度变化带。因而认为重力场与其它辐射场没有什麽不同，重力场也可以写成辐射场源的函数形式：,F=F,0,exp,(-kt),exp,(-hx),式中F为重力辐射场，F,0,为辐射初始值，k为时间衰减系数，,为岩石密度，x为辐射源的屏蔽厚度，h为屏蔽常数。,在重力勘探时，F,0,C，采用屏蔽层厚度x和岩石密度为参数描述辐射场的变化量,F=Chx,42,ppt课件,和,x,为辐射变化异常体的,密度和层厚度的变化量。,以上即为,GONG,技术的理论基础。可见，,GONG,异常仅与含油层与围岩密度差和含油层厚度成正,比，与含油层深度和水平距离无关。它的物理含,义是：重力场是自地心的辐射线，射线穿过油气,藏储层时，部分射线被吸收，因而用重力仪在油,藏上方记录的重力场出现负异常。,说明：米哈依诺夫提出的重力辐射场理论，目前仍缺乏有利证据加以证明，该理论并未应用到重力勘探的实际工作中去，只是一种假说。,43,ppt课件,4.GONG,技术应用效果,4.1 GONG,技术在前苏联的应用效果,在苏联，,GONG,技术主要用于西伯利亚的丘明油田、塔林,油田，哈萨克斯坦的热蒂巴伊油田等，取得了一定的成功。,据有关资料，用,GONG,技术指导钻井的成功率，在,13,个盆,地油田的结果为：,44,ppt课件,GONG,技术 钻井 重力最小值内部 重力最小值外部,应用地区 总数 （,GONG,异常）（,GONG,异常）,有油 无油 有油 无油,秋涅斯卡亚,123 69 5 9 40,达涅普罗斯卡,16 7 3 1 5,克里米亚,9 4 5,白俄罗斯,3 1 3,新西伯利亚,8 1 1,6,塔本斯地区,9 3 2,4,卡木恰特卡,1,1,斯达夫罗保利亚,4 2 2,吐库曼,3 3,乌斯别克,1 1 ,克米,ACCP,8 6,2,某油田,3 2,1,某天然气田,3 3,总数,191 102 13 10 66,45,ppt课件,在钻井总数,191,口井中，,GONG,技术指导钻井成功率,K,GONG,为,88%,。而俄罗斯依据地震资料指导钻井成功率,为,58.6%,。,K,GONG,-K,钻井,=29.4%,因此，,GONG,技术指导钻井效果是明显的，大大提高,了钻井的成功率。,46,ppt课件,4.2 GONG,技术在中国的应用,背景：为了开发中国的石油资源，寻找利用,综合物探方法直接预测油气藏的有效途径，上,世纪,90,年代初期，中国石油天然气总公司与全,俄地球物理研究院合作，引进,GONG,技术。,当时，在中国施工的工区有：新疆吐哈油田,恰勒坎工区；玉门油田酒东盆地马家梁工区。,另外，当时参加项目的地质矿产部区域重力,调查方法技术中心也在华北油田赤峰盆地、胜,利油田埕北工区等地进行了试验。,47,ppt课件,应用效果,吐哈油田恰勒坎工区,工区背景,恰勒坎工区位于吐鲁番市东北约,34KM,，恰勒坎河西岸,胜金台乡附近。,工区地形南低北高，海拔在,730-1600M,之间。地表切割,破碎，南北向冲沟十分发育，且沟壁陡峻，沟间山梁狭,窄。,48,ppt课件,打到了工业油流,49,ppt课件,50,ppt课件,（打到了,工业油流,）,51,ppt课件,地震勘探方法在层状介质中，有高分辨率，所以在油气勘探中占有主导地位。重磁勘探是体积勘探，分辨率低，在物探方法中，处于从属地位。近年来，由于地震勘探条件更加恶劣和深部找矿的需要，重磁勘探的工作量有较大的增加。但是重磁勘探必需提高资料处理和解释水平，才能提高勘探效果。我们这次会议就是为此目的而召开。,重磁资料处理有许多问题等待解决，其中有两个比较重要的问题：（,1,）根据重磁资料的解释获得地下密度（磁性）的分布；（,2,）重磁场不同深度层源的分离。解决了这两个问题，将使重磁解释水平大大提高一步。,52,ppt课件,中国重磁测量及数据处理解释应用的新进展,1.,重磁异常的分离,（,1,）小波变换重力场多尺度分解方法,（,2,）高精度重力解释中的双谱信号重构法,（,3,）位场曲化平的插值,-,迭代法,（,4,）双重正则化下延方法,53,ppt课件,2.,重磁异常的反演,（,1,）重磁异常三维物性反演随机子域迭代法,（,2,）基于位场分离与延拓求视密度的重力反演方法,（,3,）三维重磁采集、处理和反演技术,（,4,）位场三维相关成像,（,5,）三维重力地震同步联合反演界面成像,（,6,）基于正则化向下延拓的重磁概率成像方法,（,7,）用重力资料反演视密度的质面法,（,8,）用于航磁异常的改进的欧拉反演法,（,9,）用于直升机磁测数据处理的频率域偶层位方法,（,10,）基于烃渗漏理论的磁异常识别方法,（,11,）应用航磁异常全梯度模估计沉积盆地基底深度的方法,54,ppt课件,三维重磁采集技术,三维重磁采集的数据是高精度、高密度、符合三维重磁反演的数据体。三维重磁勘探的测网密度一般为,100m,500m,重力异常总精度在,0.010,0.050,mgal,，磁力异常总精度一般应达到在,0.5,2.0nT,。为获得如此精细的微重磁异常，三维重磁采集中除了精细布设重力基点和磁力校验点、缩短观测单元起闭基点时间等措施外，还需要采用以下特殊技术。,镶边采集技术。为适应三维重磁处理与反演的要求，三维重磁采集要求对测区进行镶边补测，镶边补测数据的使用有利于区域场的求取和反演模型的三维建模。镶边补测区域宽度通常目标地质体深度的,2,3,倍。镶边区域的测网密度可以逐渐放稀，如果外围已有满足要求的重磁数据则可拼接使用，以减少实测工作量。,复测采集技术。复测采集技术要求在同一点位进行两次观测，要求是同点位、不同时间的两次采集，通过重复观测提高采集精度。在地表条件较有利的地区，可采用正交复测采集方式；在地形条件较为困难的地区，可采用往返逆向式或叠瓦推进式采集方式。,55,ppt课件,辅测采集技术。辅测采集是对观测点采集信息的补充，辅测点位于测点附近，根据勘探比例尺不同，一般距离测点,10,50m,，在测点前、后各布设一个辅测点。辅测点的作用主要是监测测点异常、压制近地表干扰，这在地面磁力采集中具有重要使用价值。,控制检查技术。为提高采集精度，在垂直测线方向布设控制检查线，其线距一般为测点点距的,10,倍，重力控制检查线采用,100%,重复测量，磁力控制检查线采用校验点观测方式测量。控制检查线与测线重合点的检查观测可作为检查点使用。,56,ppt课件,重磁异常的反演,是国内外重磁数据处理解释方面的一个非常热门的课题，在这方面发表的反演文章可能是最多的。为了提高反演方法的效果，必须要解决下列几个关键问题：,（,1,）提高反演计算，主要是反演过程中正演计算的速度；,（,2,）提高反演方法的准确性，特别是描述地质体形态及物理性质分布的准确性，以便提高实际的地质效果，这是反演方法生命力的所在；,（,3,）重磁异常的分离问题。,57,ppt课件,在提高反演计算速度方面，姚长利提出了一个有效的随机子域迭代法，这个方法提高反演计算速度的效果是明显的。这个方法的实质是把反演计算的区域分为一些子域，一个一个子域进行计算；子域的选择是随机的。为了能够遍及整个算区，并提高精度，采用了迭代计算。方法的理论根据在于：一个测点的重磁异常的大部分，主要是由该点下方的异常体引起，异常体离测点愈远，其影响愈小。据此，才能对异常所在子域下方的场源体进行计算，而暂时不考虑其他区域。,58,ppt课件,计算机成像在反演中提高地质解释的准确性上起到了重要作用。,孟小红等提出的位场三维相关成像方法，吴招才和刘天佑提出了三维重力地震同步联合反演界面成像的方法，快速、直观而生动地勾画出场源的分布情况。,59,ppt课件,利用重力异常计算的视密度分布，对于地质构造的解释有比较大的实用价值。,徐世浙等用细致的重力异常分离与比较好的延拓方法求取的视密度，在石油、金属矿勘探和海洋研究中取得了一定效果。,60,ppt课件,重磁异常的分离,要根据重磁异常求,(,反演,),某个地质体，必须首先从叠加重磁异常中分离出单纯由这个地质体引起的异常，然后用这个异常进行反演。,能否不进行异常分离，直接用观测的叠加重磁异常勾绘（反演）出复杂的地质构造？目前看来是不可能的。,从叠加异常中分离出某个地质体引起的异常，或者把叠加异常分解为几个地质体引起的单一的异常，是比较困难的。,根据目前存在的异常分离方法，叠加重磁异常能否分离的必要条件是由不同地质体引起的异常的空间频率（或波数）必须存在差异；差异愈大，愈容易实现分离。,61,ppt课件,至今为止国内外在重力异常分离上，普遍采用的一个提法是区域,-,剩余分离,即是把观测重力异常看作两个部分：由深部大地质体引起的区域异常及由浅部小地质体引起的剩余异常或局部异常。,例如，为了求地壳的厚度，把,Moho,间断面以上所有的地质体引起的异常看作局部异常加以消除，得到由,Moho,间断面引起的区域异常，这一区域异常的反演，便估计出地壳的厚度。再如，为了求出浅部的金属矿床或其他的小地质体，把金属矿床以下所有地质体引起的异常看作区域异常加以消除，得到由它引起的局部异常，经过反演，便估计出金属矿床的情况。,基于上述区域,-,剩余分离提法的方法有一定效果，但是非常粗略而且过于简单，实际情况并非如此。,62,ppt课件,观测重力异常是地下许多地质体引起的叠加异常，绝不能当作两个地质体引起的区域异常和剩余异常来处理。例如，在石油勘探中要求的多层密度界面引起的重力异常的分离，既存在各个密度界面引起的重力异常具有相似的空间频率的困难，又不可能用区域,-,剩余分离的方法来加以实现。这是一个非常困难的问题。小波变换方法的出现，为这个问题提供了解决的可能途径。,63,ppt课件,侯遵泽和杨文采提出了二维小波多尺度分析方法以实现由多个场源体引起的重力异常的分离，而不是传统的区域,-,剩余异常的分离，并在实际重力资料处理中取得了好的效果。这个方法的效果是否也会受到不同场源体引起的异常的,“,尺度,”,（类似于,“,空间频率,”,）差异的限制？,俞建宝把双谱信号重构技术用于重力异常分离，为解决这个难题引进了一个新的手段。,冀连胜利用磁力解析信号分离深层火山岩的磁力异常，孙中任从成图角度分析了磁异常分离的重要性。这些都反映出磁异常的分离也越来越受到大家的重视。,64,ppt课件,解析延拓是进行重磁异常分离的主要方法之一。,向上延拓是一种稳定的计算，而且精度比较高；但是，向下延拓是不稳定的；延拓愈深，误差愈大。,为了使向下延拓稳定，并加大延拓深度，徐世浙等提出了一种插值,-,迭代法进行向下延拓。,这个方法的基本思想是把某个深度的下延值再向上延拓到原始或者观测异常值的高度，把再向上延拓的值与观测异常值比较。显然，如果向上延拓与向下延拓计算都非常精确，这两个值应当相差不大。然而，由于向下延拓计算的误差，二者有比较大差别。这个差值用来修改下延值。通过迭代计算提高了下延的精度。这个方法好象是通过向上延拓，用观测异常值来约束、控制向下延拓的计算。向下延拓精度的提高有很大的实际意义。,65,ppt课件,重磁资料的应用,郝天珧等提出的通过提取烃渗漏磁异常（油气藏的,“,烟囱效应,”,？）以探测油气藏的方法，是一种比俄罗斯学者提出的归一化总梯度更为,“,直接,”,的探测油气藏的方法，而且其原理相当简单。用此方法在中国某海区预测油气分布，并为钻探证实。我们应当研究更多的用重磁资料探测油气藏的方法，以提高地球物理方法的应用价值。,张明华等利用黄海及邻区的重磁、钻井、地震资料进行了综合反演与解释，推断了本区的地质构造，评价了油气前景。这是一个比较典型的综合性的区域地球物理研究，有比较大的参考价值。,杨辉等,冀连胜应用重磁资料解决地震资料难以解决的火山岩地区的油气勘探问题取得了较好的勘探效果。,66,ppt课件,主要技术进展,重力勘探技术进步显著，定位精度和布格异常总精度大大提高,区域重力调查精度进一步提高，,GPS,高精度定位测量技术广泛应用,推动了卫星测高重力资料在海洋地质调查中的应用,67,ppt课件,主要技术进展,磁勘探数据处理和解释方法技术显著提高,研制开发了基于,Windows,的航空物探处理系统,AirProbe,，大大提升了我国航磁资料的处理能力和解释水平。,开展了航磁数据等离地高度,“,曲化曲,”,研究，提出了台劳级数法、等效源法以及两者相结合的三种,“,曲化曲,”,的新方法，在频率域实现了大数据量向上、向下曲化曲与曲化平延拓，而且下延精度高。,68,ppt课件,主要技术进展,计算机制图技术全面推广应用，重磁编图技术进一步提高,计算机制图技术全面推广应用,编制了全国重磁系列图件，重磁编图技术进一步提高,开发了,MapGis,下航空物探彩色成图软件,69,ppt课件,主要技术进展,航磁测量系统主要性能指标进一步提高，航磁测量技术继续保持国际先进水平,研制和开发了新一代,HC-2,000,核光泵磁力仪,.,全面实现了航磁测量自动化采集和磁实时软补偿,.,导航定位精度大大提高,70,ppt课件,存在问题,我国地面高精度重力仪和航空重力仪的研制落后于国际先进水平,已有重磁勘探仪器设备老化，技术人员严重不足，不能满足现有重磁勘探工作的需求,重视野外调查，不够重视数据处理和解释,重点成矿带上区域重磁调查程度较低，制约了后续地质找矿工作,重磁勘探方法技术方面需要完善和改进之处还很多,71,ppt课件,展望,1.,重力测量,1),卫星重力将成为浅海区域勘探的主要手段,并将为地震勘探的部署提供依据。,2),海洋和陆地的重力数据采集仍然是勘探不可缺少的基本手段,其分辨率将得到进一步提高。,3),航空重力将成为常规勘探方法,而且将具有高灵敏度、高精度、高分辨率及低成本的优点。,4),在陆地、海洋和航空重力勘探中,将使用移动平台采集矢量重力数据。,72,ppt课件,5),将广泛使用重力梯度测量,特别是用于解决油气藏问题,方法的穿透力将由于灵敏度的提高而增大。联合使用重力测量和重力梯度测量将对于石油工业更为有利。重力梯度测量对于金属及非金属矿藏的勘探将更为重要。,6),井中重力将在油气藏勘探和开发中得到广泛的应用。,7),绝对重力测量和重力梯度测量将成为地面及移动平台的常规方法,将强烈影响到,整个重力勘探方法的发展。,73,ppt课件,2.,资料处理及解释,1),子波变换将起到与现在的傅里叶,(Fourier),方法相同的作用。,2),等效源法将起到与插值、导数计算及解释相同的作用。,3),神经网络及遗传算法将渗透到重力数据的处理及解释。,4),如果根据重力资料对于一个地区的地质情况有了很好的了解,那么均衡校正将会与布格校正一样重要。,74,ppt课件,5),在工作站上对地质、重力及地震数据进行综合解释,;,然而,将只涉及密度界面模型,而不是密度的三维分布。,6),将会出现利用地质模型的可视的,(virtual reality type),人机交互式解释方法。,7),可视化的图像处理技术将成为常规方法。,8),应当研究针对复杂地质情况,而非只适合简单模型的反演方法,;,应当通过地震、重磁及梯度测量的同时反演、继续加强三维解释。,75,ppt课件,磁法,一、磁力仪与磁力测量,（一）发展高精度多参量、多用途磁测仪器，提高综合信息采集能力,（,1,）发展与应用磁通门、质子、光泵等梯度三分量（全梯度）磁力仪；研制在特殊情况使用的测量探头间距小的梯度磁力仪；研制超导磁力梯度仪，以满足多方面的需要。,（,2,）研制高精度多分量（包括矢量）磁力仪，用以研究复杂磁异常及场源目标体的性质与定位。,（,3,）研制高精度井中磁力仪，以便发现并研究钻井周围空间中的弱磁性体。,（,4,）研制低空无人驾驶遥控遥测高精度航空磁力仪，实现复杂地质地形条件下的快速大比例尺磁测工作。,76,ppt课件,（二）研究高精度磁测方法技术，拓宽磁测工作领域,（,1,）开展卫星磁测方法技术研究；发展低空无人驾驶航磁测量技术；研究大测区航磁、海磁高精度磁日变改正方法。,（,2,）发展车载、船载高精度磁测方法技术；发展高精度微磁测，研究磁场微结构。,（,3,）研究高精度井中三分量磁测方法；改进地下工程中的高精度磁测方法。,77,ppt课件,二、磁异常的处理转换与解释,（一）综合卫星、航空（海洋）与地面（重）磁力资料研究地球结构与构造,利用卫星磁测与各年代地磁场测量资料，研究与地磁有关的地球动力学问题。综合利用地球空间不同高度层次的（重）磁力资料，分析对比归一化综合解释地壳结构与构造。,（二）发展与高精度（重）磁测相匹配的数据处理技术，充分提取有用信息,（,1,）研究（重）磁异常弱信号提取技术，增强异常识别能力。,（,2,）研究垂向分辨率高的不同深度（重）磁场分离方法。,（,3,）研究南北大跨度区、低磁纬度区、中高山区、磁测资料的高精度处理转换方法技术。,78,ppt课件,（三）发展复杂条件下（重）磁异常三维可视化正反演解释技术，实现三维立体地质填图与目标体三维精细描述,（,1,）发展三维物性反演成像技术。研究实用的面积性多体快速概略三维物性反演与单体精细三维物性反演成像技术，形成由区域到局部的反演方法组合。,（,2,）采用人机交互实时三维可视化技术与精细三维反演方法，实现自动化、智能化程度高的三维场源屏幕正反演可视化解释。,（,3,）发展基于,GIS,平台的多功能综合解释系统，形成以重磁三维可视化正反演为基础、联合其他地球物理方法进行顺序或同时反演，并能复合地质成果图像进行综合预测的解释系统。,（,4,）发展利用磁异常、三分量与梯度等多参量对磁源（地质体和各种静止与移动的人工目标体）实时定位的方法技术。,79,ppt课件,三、基础研究与基础工作,（一）理论研究与基础工作,（,1,）建立统一的地球物理资料解释理论；面向应用地球物理人工智能处理的基础上建立地球物理资料自动解释的逻辑体系和计算机技术。,（,2,）研究求解（重）磁力勘探中含有误差的大维数线性代数方程组的稳定解法；研究采用多复变函数理论与适合位场的小波变换等现代数学方法于（重）磁场反演，以及研究起伏地形条件下复杂三度体磁场的实用反演理论和方法。,（,3,）地壳磁层下界面的科学定位与定量建立地壳磁结构的研究。,（,4,）卫星与月球磁测资料的定量解释研究。,（,5,）建立我国多层次的综合磁信息数据库，编制中国及其海域的中小比例尺航磁异常图与磁性分布图。,80,ppt课件,（二）物性研究,加强磁性多参数研究，磁性参数包括磁化率、磁化率各向异性，剩余磁化强度以及磁滞回线的特征参数等。,（,1,）研究与油气藏相关的岩石与土壤的磁性多参数，以解决磁力勘探油气检测找油的机理问题。,（,2,）研究磁组构（磁化率各向异性），提供古流向作为流体动力示踪，应用于岩浆岩相带、岩体类型的划分、岩体形成深度和断裂、褶皱、盆地分析等方面。,（,3,）利用地壳断面岩石磁性多参数的测定结果与岩石的矿物、化学成分及非磁地球物理参数（密度、波速及电导率等）相结合，探讨地壳断面磁性结构与岩石学特征之间的相互关系，为地壳的深部地质过程提供佐证。,（,4,）研究岩石压磁、震磁效应的磁性特点及其可能的应用。,81,ppt课件,四、扩展应用领域,（,1,）深人开展高精度高密度磁测在有害废弃物环境调查和污染源探查中的应用。,（,2,）深人研究磁测在地热田、煤田火烧区、考古、探墓和探潜中的作用与效果，开展磁测在水文工程地质研究中的试验研究工作。,（,3,）充分发挥高精度磁测在危机矿山攻深找盲与外围找矿的作用，重视研究矿山磁测中的特殊问题。,（,4,）探索磁测在预测与防治地质灾害中的作用；研究土壤磁学在农业中的应用；加强城市物探中的磁测工作。,82,ppt课件,思考题,1.,重磁力勘探能解决什么石油地质问题,?,2.,阅读有关文献，综述重磁力勘探的研究现状及应用。,83,ppt课件,地球重力场,1.,地面上一点的实测绝对重力值与由国际正常重力公式计算的结果通常是不等的，试分析造成这种现象的主要原因。,2.,推导任意形状均匀地质体引起的重力异常表达式。,3.,简述重力值外部改正的物理意义。,84,ppt课件,地球磁场,1.,简述地磁要素在我国分布的主要特征。,2.,简述地磁场的构成。,3.,简述岩（矿）石剩余磁性的类型及特征。,85,ppt课件,重力异常数据处理,1.,为什么要对重力异常进行数据处理。,2.,常用的重力资料数据处理方法有哪些？其原理是什么？,重磁力勘探野外工作方法技术,1.,简述重磁力勘探工作技术设计编写基本内容和野外采样方法技术,86,ppt课件,重力异常重力解释,1.,重力异常解释应注意哪些问题？,2.,收集有关文献，对某区块重力异常进行解释。,87,ppt课件,重磁异常的反演及磁异常解释,1.,什么是重磁异常的反演，简述反演的基本原理及目前常用的反演方法。,2.,简述磁法勘探与重力勘探异同。,3.,根据你所学的知识，简述重磁异常平面等值线图的识别方法及其可能的地质意义，并简述重磁力测量所能解决的石油地质问题。,4.,试述为何在解决同一地质任务时要应用综合物探方法。,5.,磁法勘探方法在石油勘探中有什么应用？为什么？如何应用？,88,ppt课件,