《頁巖氣地震勘探技術(shù)》從地震采集、處理成像、巖石物理、地震解釋與綜合預(yù)測等方面全面闡述頁巖氣勘探開發(fā)中應(yīng)用的地震技術(shù),包括頁巖氣地震數(shù)據(jù)觀測采集、保幅高分辨率處理與偏移成像、全方位各向異性成像與反演一體化、頁巖氣儲層巖石物理建模與分析、頁巖層埋深與厚度預(yù)測、脆性地震預(yù)測、裂縫地震表征、地應(yīng)力地震預(yù)測以及TOC地震預(yù)測等技術(shù)。
《中國能源新戰(zhàn)略頁巖氣出版工程》包括頁巖氣地質(zhì)理論與勘探評價、頁巖氣地球物理勘探方法與技術(shù)、頁巖氣開發(fā)工程與技術(shù)、頁巖氣技術(shù)經(jīng)濟與環(huán)境政策等4卷20分冊。叢書對頁巖氣產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)理論、方法及技術(shù)等進行了全面系統(tǒng)的梳理、闡述與討論。
《頁巖氣地震勘探技術(shù)》基于國家自然科學(xué)基金委員會-中國石油化工股份有限公司石油化工聯(lián)合基金資助項目(U1663207)和國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)課題(2014CB239104)聯(lián)合資助。本書編著者在多年地震勘探技術(shù)研究和頁巖氣領(lǐng)域應(yīng)用實踐的基礎(chǔ)上,結(jié)合近年來國內(nèi)外頁巖氣地球物理技術(shù)的應(yīng)用實例、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,系統(tǒng)全面地總結(jié)提煉頁巖氣勘探開發(fā)中應(yīng)用的有關(guān)地震技術(shù),從基本概念、基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展前沿和應(yīng)用效果等不同角度介紹頁巖氣地震勘探技術(shù)。
《中國能源新戰(zhàn)略頁巖氣出版工程》策劃于國家《能源發(fā)展十二五規(guī)劃》及《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(20112015 年)》公布之時,跨越十二五到十三五,契合新發(fā)布的《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(20162020 年)》。這套叢書的出版希望能從國家層面為我國能源政策提供決策參考,為我國頁巖氣的大規(guī)模、高質(zhì)量開發(fā)利用提供助推燃料,為中國能源生產(chǎn)與消費革命提供政策輿論支持。
叢書的出版得到了國內(nèi)頁巖氣領(lǐng)域?qū)<业闹С,叢書編委包括:中國科學(xué)院趙鵬大院士、戴金星院士、金之鈞院士,中國工程院康玉柱院士、胡文瑞院士推薦作序;張金川教授任叢書主編;張大偉、董寧、董本京任叢書副主編。叢書獲國家出版基金年檢優(yōu)秀,得到上海市新聞出版專項、上海高校服務(wù)國家重大戰(zhàn)略出版工程資助。
《頁巖氣地震勘探技術(shù)》一書為《中國能源新戰(zhàn)略頁巖氣出版工程》第07分冊。
過去的十多年以來,由于鉆井和壓裂改造技術(shù)的進步,泥頁巖不僅被認為是傳統(tǒng)意義的烴源巖和蓋層,也是油氣資源的重要儲集層,特別是頁巖氣的開發(fā),儼然可以看作一場新的化石能源革命。地球物理技術(shù)在頁巖油氣勘探開發(fā)的各種新技術(shù)集成與融合中發(fā)揮了不可替代的重要作用,從頁巖油氣開發(fā)核心區(qū)選區(qū)評價到鉆完井設(shè)計,從測井識別頁巖油氣層到隨鉆測井,從地面三維地震甜點評價到微地震壓裂裂縫監(jiān)測,地球物理技術(shù)已經(jīng)融入頁巖油氣勘探開發(fā)的各個階段,成為頁巖油氣儲層評價和增產(chǎn)改造不可或缺的技術(shù)手段。特別是地震勘探技術(shù),在頁巖氣勘探開發(fā)中,能夠發(fā)揮以下功能。① 了解頁巖分布的形態(tài):構(gòu)造、斷裂、埋深、厚度和巖性變化的空間分布等;② 地質(zhì)甜點的預(yù)測:TOC、物性、保存條件、含氣量、頂?shù)装鍘r性物性與流體分布等;③ 可壓性評價:脆性(礦物成分、巖石力學(xué))、地應(yīng)力、裂縫尺度和發(fā)育程度;④ 壓裂監(jiān)測:微地震壓裂監(jiān)測。由于頁巖油氣儲層的微觀復(fù)雜性(TOC、三孔隙、極低孔滲、脆性)、非均勻性和強地震各向異性,給宏觀尺度地震表征微觀儲層屬性(主要是脆性、裂縫、應(yīng)力和TOC)帶來了極大的挑戰(zhàn)性(難度),頁巖氣地震技術(shù)的很多方法技術(shù)還在發(fā)展和探索中。
為滿足廣大讀者了解和學(xué)習(xí)頁巖氣地震勘探技術(shù)的需要,本書編著者在多年地震勘探技術(shù)研究和頁巖氣領(lǐng)域應(yīng)用實踐的基礎(chǔ)上,結(jié)合近年來國內(nèi)外頁巖氣地球物理技術(shù)的應(yīng)用實例、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,系統(tǒng)全面地總結(jié)了提煉頁巖氣勘探開發(fā)中應(yīng)用的有關(guān)地震技術(shù),從基本概念、基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展前沿和應(yīng)用效果等不同角度,編寫了一本適用于廣大頁巖氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的投資者、管理者和技術(shù)工作者閱讀的技術(shù)普及性讀物。
本書研究內(nèi)容基于國家自然科學(xué)基金委員會中國石油化工股份有限公司石油化工聯(lián)合基金資助項目(U1663207)和國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)課題(2014CB239104)聯(lián)合資助。
全書共分5章:第1章緒論分析了頁巖氣勘探開發(fā)對地震勘探的技術(shù)需求,頁巖氣地震勘探技術(shù)的進展和發(fā)展趨勢,使讀者有一個概括性的了解,其中VSP、井間地震、時移地震和微地震監(jiān)測等技術(shù)將在本叢書其他專著中闡述;第2章頁巖氣地震勘探資料采集技術(shù)是地震勘探技術(shù)的基礎(chǔ),從頁巖氣地震勘探面臨的主要問題談起,闡述觀測系統(tǒng)設(shè)計、參數(shù)論證、提高地震資料品質(zhì)的激發(fā)和接收方法,最后給出實例;第3章頁巖氣地震勘探資料處理技術(shù)是地震勘探技術(shù)的關(guān)鍵,闡述了時間域保幅高分辨率預(yù)處理技術(shù)、疊前偏移成像技術(shù)、全方位各向異性成像與反演一體化技術(shù),最后給出應(yīng)用實例;第4章頁巖氣儲層地震巖石物理技術(shù)是頁巖氣儲層地震識別與綜合解釋的基礎(chǔ),闡述頁巖氣儲層巖石物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì),給出巖石物理建模方法和敏感彈性參數(shù)、巖石力學(xué)參數(shù)、巖石物理分析方法;第5章頁巖氣儲層地震識別與綜合預(yù)測技術(shù)是頁巖氣地震技術(shù)的核心,從勘探與開發(fā)不同角度,系統(tǒng)闡述了地震方法技術(shù)與應(yīng)用,包括常規(guī)解釋與疊后反演頁巖氣儲層厚度與埋深預(yù)測技術(shù)、地震疊前彈性參數(shù)反演脆性預(yù)測技術(shù)、地震疊前疊后多尺度裂縫預(yù)測技術(shù)、地震疊前彈性參數(shù)反演地應(yīng)力預(yù)測技術(shù)、頁巖氣儲層TOC地震預(yù)測技術(shù)等。
本書編寫力求做到:針對頁巖氣特點,基礎(chǔ)、全面又體現(xiàn)出技術(shù)特色與發(fā)展前沿,既能體現(xiàn)技術(shù)性,又具有實用性。
本書由董寧、劉喜武主持編寫,各章節(jié)的主要執(zhí)筆人如下:第1章,董寧、劉喜武、劉宇巍;第2章,劉喜武、劉宇;第3章,劉喜武、劉志遠;第4章,劉喜武;第5章,董寧、劉喜武、霍志周、劉宇巍、周剛、劉志遠。全書由董寧、劉喜武統(tǒng)稿定稿。
本書編寫過程中,得到中國石化石油勘探開發(fā)研究院、中國石化江漢油田、中國地質(zhì)大學(xué)(北京)、中國石油大學(xué)(華東)、中國石油大學(xué)(北京)、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所等單位的大力支持和幫助,在此一并表示衷心的感謝。
感謝華東理工大學(xué)出版社的編輯同志的耐心和卓有成效的工作,使本書得以出版。
由于編著者水平有限,錯誤和不妥之處敬請批評指正。
《中國能源新戰(zhàn)略頁巖氣出版工程》叢書主編張金川教授,第376 次香山科學(xué)會議(中國頁巖氣資源基礎(chǔ)及勘探開發(fā)基礎(chǔ)問題)、頁巖氣國際學(xué)術(shù)研討會等會議的執(zhí)行主席,中國較早開始引進并系統(tǒng)研究我國頁巖氣的學(xué)者。
《頁巖氣地震勘探技術(shù)》主編董寧教授,中國石化石油勘探開發(fā)研究院地球物理副總工程師。主持完成過多項重點科技攻關(guān)項目,獲得國家、省部級科技進步獎6項,曾獲全國三八紅旗手等榮譽稱號。
第1章 緒論 001
1.1 頁巖氣成藏特點與勘探開發(fā)概況 003
1.1.1 頁巖氣成藏特點 003
1.1.2 我國頁巖氣勘探開發(fā)概況 005
1.2 頁巖氣地震勘探技術(shù)需求 006
1.2.1 地震勘探技術(shù)概述 006
1.2.2 頁巖氣地震勘探技術(shù)面臨的挑戰(zhàn) 007
1.3 頁巖氣地震勘探技術(shù)進展 011
1.3.1 巖石物理技術(shù) 011
1.3.2 地震資料采集技術(shù) 012
1.3.3 地震資料處理技術(shù) 014
1.3.4 儲層地震識別與綜合評價技術(shù) 014
1.3.5 其他地震勘探技術(shù) 023
1.4 頁巖氣地震勘探技術(shù)展望 030
1.4.1 地震巖石物理技術(shù) 030
1.4.2 地震資料采集及特殊處理技術(shù) 032
1.4.3 各向異性成像與反演一體化技術(shù) 033
1.4.4 頁巖氣甜點地震預(yù)測技術(shù) 033
1.4.5 微地震壓裂監(jiān)測與裂縫綜合評估技術(shù) 034
參考文獻 035
第2章 頁巖氣地震勘探資料采集技術(shù) 041
2.1 頁巖氣地震勘探采集概述 044
2.1.1 頁巖氣勘探特點 044
2.1.2 頁巖氣勘探目標 044
2.1.3 頁巖氣勘探原則 045
2.1.4 頁巖氣勘探地震資料采集難點 045
2.2 頁巖氣地震勘探采集寬(全)方位觀測系統(tǒng)設(shè)計 047
2.2.1 地震采集要素 047
2.2.2 觀測系統(tǒng)定義 053
2.2.3 寬方位觀測系統(tǒng)設(shè)計 054
2.3 頁巖氣地震勘探采集參數(shù)論證 059
2.3.1 采集參數(shù) 059
2.3.2 參數(shù)論證方法 060
2.4 提高地震資料品質(zhì)的激發(fā)與接收方法 066
2.4.1 地震地質(zhì)條件 066
2.4.2 激發(fā)條件與方式 070
……