一種基于高光譜遙感和電磁探測(cè)勘測(cè)油氣的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于高光譜和超低頻電磁探測(cè)技術(shù)提供一種油氣勘查方法，所述方法包括以下步驟：收集勘查區(qū)已有地質(zhì)資料，根據(jù)收集的資料并結(jié)合油氣烴滲漏理論，確定勘查區(qū)的油氣蝕變指示礦物，獲得勘查區(qū)無(wú)植被區(qū)和有植被區(qū)的高光譜遙感影像，進(jìn)行預(yù)處理，然后對(duì)無(wú)植被和植被區(qū)域進(jìn)行油氣蝕變指示礦物高光譜信息的提取，并根據(jù)提取結(jié)果獲得油氣蝕變指示礦物的綜合分布區(qū)域；在油氣潛在埋藏區(qū)內(nèi)進(jìn)行超低頻電磁探測(cè)，獲取超低頻探測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)獲得的超低頻電磁探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與油氣信息提取與分析，再結(jié)合已有的地質(zhì)資料以及地表油氣蝕變信息，確定油氣勘探靶區(qū)。然后通過(guò)野外采集探靶區(qū)的土壤樣品，進(jìn)行波譜測(cè)試、酸解烴化驗(yàn)分析以及土壤樣品礦物成分分析，定性地得出研究區(qū)實(shí)測(cè)土壤礦物成分與高光譜遙感信息提取結(jié)果的一致性，從而為驗(yàn)證探靶區(qū)提供了有力的證明。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于高光譜遙感和電磁探測(cè)勘測(cè)油氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣資源勘測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種綜合利用高光譜遙感和超低頻電磁探測(cè)技術(shù)的油氣勘查方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)能源需求和供應(yīng)矛盾加劇，油氣資源短缺已成為制約國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要瓶頸之一。另一方面，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外油氣勘探形式則發(fā)生了新的變化，復(fù)雜埋藏條件、隱蔽類(lèi)油氣藏成為油氣勘探的主要區(qū)域。這類(lèi)油氣藏通常地質(zhì)條件更為苛刻、勘探成本更為高昂。在這種情況下，發(fā)揮非地震勘探手段的優(yōu)勢(shì)，探索新的多學(xué)科油氣勘探綜合應(yīng)用模式，提高油氣勘探的工作效率變得非常必要。
[0003]高光譜遙感可以快速獲得大面積區(qū)域的地表高光譜信息，尤其可以針對(duì)部分具有植被的地表，通過(guò)地表蝕變的光譜信息，來(lái)推測(cè)地下的油氣信息。超低頻電磁波可以穿透地下物質(zhì)，對(duì)地層的電性特征有良好的反應(yīng)，可以用探測(cè)地下儲(chǔ)油層的物性界面，進(jìn)而提取油氣信息，并且通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證是否有效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種油氣勘查方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中由于復(fù)雜地形影響以及植被影響而造成勘探困難的缺陷，并且通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明綜合利用高光譜和超低頻技術(shù)提供一種油氣勘查方法，所述方法包括以下步驟:收集勘查區(qū)已有地質(zhì)資料，根據(jù)收集的資料并結(jié)合油氣烴滲漏理論，確定勘查區(qū)的油氣蝕變指示礦物，獲得勘查區(qū)的高光譜遙感影像，進(jìn)行預(yù)處理，然后對(duì)無(wú)植被和植被區(qū)域進(jìn)行油氣蝕變指示礦物高光譜信息的提取，并根據(jù)提取結(jié)果獲得油氣蝕變指示礦物的綜合分布區(qū)域，由此圈定；在油氣潛在埋藏區(qū)內(nèi)進(jìn)行超低頻電磁探測(cè)，獲取超低頻探測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)獲得的超低頻電磁探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與油氣信息提取與分析，再結(jié)合已有的地質(zhì)資料以及地表油氣蝕變信息，確定油氣勘探靶區(qū)。通過(guò)野外采集探靶區(qū)的土壤樣品進(jìn)行波譜測(cè)試、酸解烴化驗(yàn)分析，找出了波譜測(cè)試烴吸收數(shù)據(jù)和酸解烴數(shù)據(jù)兩者之間的相關(guān)性；同時(shí)，做了土壤樣品礦物成分分析，定性地得出研究區(qū)實(shí)測(cè)土壤礦物成分與高光譜遙感信息提取結(jié)果的一致性。這都為上述的研究有效性提供了有力的證明。
[0006]優(yōu)選地，所述選定勘查區(qū)油氣蝕變指示礦物的步驟，具體為:根據(jù)收集的地質(zhì)資料，結(jié)合油氣烴滲漏理論，確定用于高光譜遙感識(shí)別的油氣蝕變指示礦物。
[0007]優(yōu)選地，所述高光譜影像選擇210?21396 μ m為研究波段。
[0008]優(yōu)選地，所述的油氣蝕變指示礦物高光譜信息的提取步驟，具體為:無(wú)植被區(qū)，對(duì)高光譜影像進(jìn)行基于蝕變礦物的油氣信息提取；植被區(qū)，對(duì)高光譜影像進(jìn)行基于植被光譜異常的油氣信息提取；提取結(jié)果加權(quán)處理獲得蝕變指示礦物的綜合分布區(qū)域；提取過(guò)程還包括基于小波的PAC特征提取和基于小波的Fisher特征提取，從而得到特征圖像。
[0009]優(yōu)選地，所述的超低頻電磁探測(cè)步驟，具體為:綜合已有地質(zhì)資料和現(xiàn)有條件，詳細(xì)設(shè)計(jì)探測(cè)路線(xiàn)，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)重復(fù)探測(cè)。
[0010]優(yōu)選地，所述的超低頻電磁探測(cè)數(shù)據(jù)處理步驟，具體為:對(duì)單個(gè)測(cè)點(diǎn)多次重復(fù)探測(cè)數(shù)據(jù)，先進(jìn)行疊加處理，然后再采用自適應(yīng)閾值小波方法進(jìn)行去噪，對(duì)于多個(gè)測(cè)定的數(shù)據(jù)采用反距離加權(quán)法生成超低頻探測(cè)二維剖面圖。
[0011]優(yōu)選地，所述確定油氣勘探靶區(qū)的步驟，具體為:結(jié)合現(xiàn)有地質(zhì)資料，根據(jù)超低頻探測(cè)二維剖面圖以及油氣蝕變分布圖，綜合分析，確定油氣勘探靶區(qū)。
[0012]優(yōu)選地，包含驗(yàn)證過(guò)程:采集探靶區(qū)的土壤樣品進(jìn)行波譜測(cè)試、酸解烴化驗(yàn)分析，做土壤樣品礦物成分分析，定性地得出研究區(qū)實(shí)測(cè)土壤礦物成分與高光譜遙感信息提取結(jié)果的一致性。
[0013]本發(fā)明是一種綜合利用高光譜遙感和超低頻電磁探測(cè)技術(shù)的油氣勘查方法，避免了測(cè)井，人工地震等高成本的物探方法，能夠快速有效的實(shí)現(xiàn)測(cè)區(qū)從地表至地下的油氣信息分析，勘查快速快，面積大，成本低，特別適用于復(fù)雜地形，具有一定植被區(qū)域的地區(qū)，并且能驗(yàn)證有效性。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0015]本實(shí)施例綜合利用高光譜遙感和超低頻電磁探測(cè)技術(shù)的油氣勘查方法對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例包括以下步驟:
[0016](I)收集勘查區(qū)已有地質(zhì)資料，并根據(jù)已有資料確定油氣蝕變指示礦物。首先對(duì)該區(qū)域的地質(zhì)資料進(jìn)行收集。收集到的地質(zhì)資料顯示該地區(qū)粘土礦物富集，分析表明，油氣烴滲漏造成的還原環(huán)境所導(dǎo)致的高價(jià)鐵還原為低價(jià)鐵的結(jié)果，導(dǎo)致地層低價(jià)鐵富集。因此，結(jié)合油氣烴滲漏理論，菱鐵礦等可以被確定為研究區(qū)的油氣蝕變指示礦物。
[0017](2)高光譜測(cè)定:采用便攜式地物波譜儀在獲得采樣點(diǎn)上的高光譜數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行預(yù)處理:獲取十條以上的高光譜曲線(xiàn)，刪除與其他曲線(xiàn)存在明顯差異的異常曲線(xiàn)，再計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)剩余高光譜曲線(xiàn)的平均值，得到每個(gè)采樣點(diǎn)高光譜曲線(xiàn)，從而進(jìn)一步得到高光譜遙感影像；述預(yù)處理還依次包括如下步驟:將高光譜遙感影像數(shù)據(jù)另存為ENVI標(biāo)準(zhǔn)格式，并選擇其中有效的波段；對(duì)高光譜遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行去除死像素列的處理；對(duì)高光譜遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行去除條帶噪聲的處理；對(duì)高光譜遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射校正處理；對(duì)高光譜遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理。
[0018](3)對(duì)預(yù)處理后的高光譜遙感影像，進(jìn)行油氣蝕變指示礦物高光譜信息的提取，其中包含基于小波的PAC特征提取步驟；基于小波的Fisher特征提取步驟。并根據(jù)提取結(jié)果獲得蝕變指示礦物的綜合分布區(qū)域。
[0019](4)根據(jù)蝕變指示礦物的綜合分布圈定油氣潛在埋藏區(qū)。
[0020](5)在圈定的油氣潛在埋藏區(qū)內(nèi)進(jìn)行超低頻電磁探測(cè)，獲得超低頻探測(cè)數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，綜合已有地質(zhì)資料和現(xiàn)有條件，布設(shè)測(cè)線(xiàn)(探測(cè)剖面)I條，測(cè)點(diǎn)6，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地探測(cè)，選擇探測(cè)步距I米，探測(cè)波形8個(gè)，探測(cè)距離30-800米；在測(cè)點(diǎn)發(fā)射并接收彈性波，其中，所述彈性駐波是由電機(jī)振動(dòng)作為震源產(chǎn)生的入射波與經(jīng)探測(cè)目的物底界面反射產(chǎn)生的反射波相干涉而形成的駐波；確定相關(guān)數(shù)據(jù)。[0021](6)將獲取的超低頻探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再結(jié)合已有的地質(zhì)資料以及地表油氣蝕變信息，進(jìn)行油氣信息提取與分析，確定具體的油氣勘探靶區(qū)。
[0022]結(jié)合已有的地質(zhì)資料，將獲得的超低頻數(shù)據(jù)以及蝕變礦物分布圖進(jìn)行綜合分析。
[0023]采集的土壤樣品做了波譜測(cè)試、酸解烴和礦物成分分析。選擇采樣點(diǎn)，所述采樣點(diǎn)未遭受人為干擾，且采樣點(diǎn)不存在污染脅迫；在各采樣點(diǎn)處取深度為大于30cm的土壤，土壤取樣量重600-800g，結(jié)果表明:土壤波譜測(cè)試分析呈現(xiàn)出粘土礦物，礦物組分分析結(jié)果是粘土礦物的結(jié)果，證實(shí)了蝕變信息和較強(qiáng)的菱鐵礦信息組合是識(shí)別油氣區(qū)的有利遙感解譯標(biāo)志。酸解烴分析從地球化學(xué)場(chǎng)等角度驗(yàn)證了研究區(qū)屬于高背景場(chǎng)和以甲烷為主的地下含油氣性結(jié)論，以及實(shí)測(cè)波譜數(shù)據(jù)烴指數(shù)和酸解烴甲烷兩者之間的相關(guān)性。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種油氣勘查方法，其特征在于:該方法包含高光譜遙感、超低頻探測(cè)以及試驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程，具體包括以下步驟: .1、收集勘查區(qū)已有地質(zhì)資料，并根據(jù)已有資料確定油氣蝕變指示礦物； .2、采用高光譜成像儀獲取勘查區(qū)高光譜遙感影像數(shù)據(jù)，選擇210~21396μ m為研究波段，高光譜遙感影像數(shù)據(jù)來(lái)源于植被區(qū)和無(wú)植被區(qū)，并且對(duì)上述遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理； 其中，所述預(yù)處理依次包括如下過(guò)程: 1)將高光譜遙感影像數(shù)據(jù)另存為ENVI標(biāo)準(zhǔn)格式，并選擇其中有效的波段； 2)對(duì)高光譜遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行去除死像素列的處理； 3)對(duì)高光譜遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行去除條帶噪聲的處理； 4)對(duì)高光譜遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射校正處理； 5)對(duì)高光譜遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理。
2.對(duì)預(yù)處理后的高光譜遙感影像數(shù)據(jù)，進(jìn)行油氣蝕變指示礦物高光譜信息的提取 無(wú)植被區(qū)，對(duì)高光譜影像進(jìn)行基于蝕變礦物的油氣信息提?。恢脖粎^(qū)，對(duì)高光譜影像進(jìn)行基于植被光譜異常的油氣信息提??；提取結(jié)果加權(quán)處理獲得蝕變指示礦物的綜合分布區(qū)域； 其中，所述的高光譜信息的提取包括如下處理: 1)基于小波的PAC特征提?。? 2)基于小波的Fisher特征提取。
3.根據(jù)蝕變指示礦物的綜合分布圈定油氣潛在埋藏區(qū)。
4.在圈定的油氣潛在埋藏區(qū)內(nèi)進(jìn)行超低頻電磁探測(cè)，獲得超低頻探測(cè)數(shù)據(jù)； 其中步驟5還包括如下過(guò)程: 1)探測(cè)時(shí)，選擇空曠地的6個(gè)測(cè)點(diǎn)探測(cè)，以避免干擾； 2)選擇探測(cè)步距I米，探測(cè)波形8個(gè)，探測(cè)距離30-800米； 3)在測(cè)點(diǎn)發(fā)射并接收彈性波，其中，所述彈性駐波是由電機(jī)振動(dòng)作為震源產(chǎn)生的入射波與經(jīng)探測(cè)目的物底界面反射產(chǎn)生的反射波相干涉而形成的駐波，形成相關(guān)數(shù)據(jù)。
5.將獲取的超低頻探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到超低頻探測(cè)二維剖面圖，再結(jié)合已有的地質(zhì)資料，根據(jù)所述超低頻探測(cè)二維剖面圖以及油氣蝕變分布圖，進(jìn)行綜合分析，確定油氣勘探靶區(qū)。
6.采集探靶區(qū)的土壤，進(jìn)行波譜測(cè)試，土壤酸解烴化驗(yàn)分析并實(shí)測(cè)土壤礦物質(zhì)成分，驗(yàn)證上述油氣蝕變指示礦物與實(shí)測(cè)土壤成分的一致性； 其中，步驟7還包括下述過(guò)程: 1)選擇采樣點(diǎn)，所述采樣點(diǎn)未遭受人為干擾，且采樣點(diǎn)不存在污染脅迫；在各采樣點(diǎn)處取深度為大于30cm的土壤，土壤取樣量重600-800g ； 2)土壤樣品分別在室內(nèi)和室外條件下作波譜測(cè)試，測(cè)試采用一點(diǎn)多次測(cè)量的方法，避免環(huán)境因素以及人為因素的影響，真實(shí)反映波譜特性。
【文檔編號(hào)】G01V11/00GK103728672SQ201210385576
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月12日
【發(fā)明者】劉丹丹 申請(qǐng)人:劉丹丹