三、煤层气地球物理勘探技术发展现状
4.1 煤层气国外勘探技术现状
目前，世界17个主要采煤国家均开展了煤层气的开发利用，其中地面 地震探测技术—美国；沿煤层钻探、横波地震、地面地震及地震填图等— 澳大利亚；地质参数和富集储层的物理、化学特征-—俄罗斯；横波地震探 测-—德国。
三、煤层气地球物理勘探技术发展现状
(接铭训，非常规天然气有效开采工程技术会议，2011年9月)
基本形成800m以内浅、中高煤阶煤 层气勘探开发技术
井组井眼三维轨迹图
排采井位置投影
鄂
尔
多 三交
沁
斯 大宁-吉县 盆
水 盆
地 韩城 沁地水
中国石油煤层气重点目标分布图
三、煤层气地球物理勘探技术发展现状
4.3 煤层气岩石物理特征
煤层不仅是煤层气的源岩，也是煤层气的储集层。煤层气主要以游离、吸 附和溶解三种状态赋存于煤层中。游离气仅占10%一20%。吸附气可占70%-95%。
（1）孔隙系统：煤的孔隙结构分为基质孔隙和裂隙孔隙，是一种双重孔隙系 统。基质是主要的储气空间，裂隙是主要的渗流通道。 （2）孔隙度：孔隙度一般仅为1%-5%，基质孔隙度也仅为2%。 （3）渗透率：原始渗透率一般小于10md，
煤层渗透率伴随埋藏深度的增加而降低。
煤层气储层割理发育、低孔、低渗， 这一特性主要表现在以上三个方面。
三、煤层气地球物理勘探技术发展现状
4.3 煤层气地震勘探技术国内发展现状
经过多年的攻关研究与实践，国内逐步形成了
以地震勘探确定煤层分布范围与空间形 态，识别断裂，优化设计钻探井位； 以裂缝识别技术预测优势渗流通道；
以地质综合研究评价研究沉积体系、预测煤层厚 度、含气量，分析成藏模式，优选富集区带；以 煤岩学评价与测井评价认识煤岩成分、煤型及结 构，评价煤储层物理、物性特征，确定射孔方案 和排采基本工作制度等预测、评价技术系列。
非常规油气资源地球物理勘探
技术发展现状及趋势
报告人：汪忠德
中国石化石油物探技术研究院
物探战略规划研究所 2012年9月6日
汇报内容
一、非常规油气资源概念 二、非常规油气资源勘探开发技术体系 三、页岩气地球物理勘探技术发展现状 四、煤层气地球物理勘探技术发展现状 五、展望
一、非常规油气资源概念
1.0 非常规油气资源发展现状
2009—2011年，BGP在滇北昭通等地区实施了专门针对页岩气为目标的二维 和三维的地震勘探。
基于不同目的层埋深的优化观测系统技术 采集技 经济技术一体化地震采集技术
术 基于高精度卫片炮检点布设技术
长排列+小弯线+小道距观测系统技术
山地高精度静校正技术
波动方程正演与照明技术
山地地区配套静校正处理技术 处理技 高保真综合去噪处理技术
术 高精度振幅补偿处理技术 各向异性叠前时间偏移处理技术 三维分方位角配套处理技术
解释技 页岩储层综合标定、地震响应 术 三维构造建模及解释技术 复杂地表构造变速成图方法
其中为有效方法有地震干涉；面波反演； 宽方位；全波反演；偏移向量，并且重视 静校正和速度建模
（据SLB和XTO / ExxonMobil）
一、非常规油气资源概念
1.1 什么是非常规天然气资源
技术经济学
角度
非
常
规
工程技术学
油 气
角度
资
源
石油地质学
角度
上世纪70年代早中期美国多数勘探地质学家将次经济的和在经济 评价中处在盈亏平衡点上的煤层气、页岩气、致密气、致密油等称 为非常规油气资源
将现有技术难以进行经济开发的油气资源称为非常规油气资源。 美国能源安全联合研究协会（RPSEA）认为非常规油气资源应该 是采用普通勘探开发技术难以表征和进行商业性生产的油气聚集。
页岩气独特的岩石物理特征和地震响应特征，为地震技术应用于非 常规天然气勘探提供了基础依据。
地震技术应用于非常规天然气勘探的主要优势在于低幅度构造和细 微构造解释、应力场和裂缝系统预测，储层预测与精细描述，以及 含气性综合分析与评价。
美国地质调查局（USGS）从油气藏的地质特征出发，提出“连 续型油气藏”的概念，指空间分布范围大、无清晰边界且不依赖于 水柱而存在的油气藏；其主要的差别在于资源的“低品位”。
一、非常规油气资源概念
1.1 什么是非常规天然气资源
所谓非常规天然气资源，是的埋藏、赋存状态与常规天然气资源有 较大的差别，资源的“低品位”的；尚未充分认识、还没有可以借鉴的 成熟技术和经验进行开发的一类天然气资源。主要包括：
中子孔隙度 地层密度 岩性密度
深浅电阻率
中子孔隙度
高值
束缚水使测量值偏高；含气量增大使测量值偏低；裂缝地 区的中子孔隙度变大
地层密度
中低值
含气量大密度值低；有机质使测量值偏低；裂缝底层密度 值偏低，井径扩大
有效光电吸收指
低值
烃类引起测量值偏小，气体引起测量值偏小，裂缝带局部 曲线降低
深探测电阻率， 总体低值，局部高值
煤层气（瓦斯）； 页（泥）岩气； 致密气（致密砂岩气、火山岩气、碳酸盐岩气）； 天然气水合物（可燃冰）； 水溶气； 无机气以及盆地中心气、浅层生物气等。
汇报内容
一、非常规油气资源概念 二、全球非常规油气资源勘探开发技术体系 三、页岩气地球物理勘探技术发展现状 四、煤层气地球物理勘探技术发展现状 五、展望
AVO属性名称 密度
剪切模量
P波速度 纵横波速度比
泊松比 体积模量
意义 影响因素：岩性、矿物成分、孔隙、裂隙和压实程度、流体含量
用于标明岩性变化、区分孔隙和裂隙类储层、区分固体和流体介质
影响因素：岩性、矿物成分、孔隙、裂隙和压实程度、含量、密度 影响因素：岩性、流体 影响因素：岩性、流体 影响因素：岩性、矿物成分、孔隙、裂隙和压实程度、流体含量
北京SEG生产论坛,2011年10月
3-D数字岩石物理成成像平台
三、煤层气地球物理勘探技术发展现状
4.4 煤层气构造及断层识别—浅层二维地震及储层识别技术 地震勘探确定煤层分布范围与空间形态，识别断裂，优化设计钻探井位
煤层反射特征
韩城三维5#煤顶面构造 图（初步解释结果）
韩城地区5煤层构造图立体显示
储层和盖层，具有典型的“自生自储”的特点。
储层微观孔隙发育, 具有三孔隙结构, 具有很强的各向异性，特征介于致
密砂岩与煤层(吸附气85%以上)之间，主要的差别在于资源的“低品
位”。
Barnett页岩
微裂缝 微孔隙
游离气
有 机 质
储集空间
粘 吸附气
土 颗 粒
三、页岩气地球物理勘探技术发展现状
页岩气层测井特征 “四高两低一扩”
面元：30×30~30×60m
韩城三维11#煤层-5-5ms曲率属性平面图
三、煤层气地球物理勘探技术发展现状
4.5 煤层气裂缝识别技术
预测优势渗流通道，一是利用地震属性信
息预测煤层裂缝发育特点和分布位置，二
是利用测井资料进行进行裂缝识别，并在
确定煤岩是氧化或还原条件下，进行优势
渗流通道预测。 深浅电阻率差值、自然电位预 测优势渗流通道
汇报内容
一、非常规油气资源概念 二、全球非常规油气资源勘探开发技术体系 三、页岩气地球物理勘探技术发展现状及趋势 四、煤层气地球物理勘探技术发展现状及趋势 五、展望
三、页岩气地球物理勘探技术发展现状
3.1 页岩储层特征
页岩气以吸附或游离状态赋存在暗色泥页岩中的非常规天然气。与常规
气藏不同，泥页岩既是天然气生成的烃源岩，也是聚集和保存天然气的
二、非常规油气资源勘探开发技术体系
2.1 全球非常规天然气开发技术体系
以美国为代表的非常规天然气开采，经过近30年的不断探索， 形成了适用于非常规天然气开发的技术体系。中国在致密气开发 走在了世界前列。 其关键主体技术包括：
非常规天然气地震勘探开发技术。 非常规天然气成藏基础理论研究（有机质、孔隙、渗流等）。 致密砂岩气藏精细描述技术。 丛式井、水平井、羽状水平井钻井工艺技术。 多井、多层压裂改造增产工艺技术（批量化施工）。
煤岩孔隙结构
三、煤层气地球物理勘探技术发展现状
4.3 煤层气岩石物理特征
3-D数字岩石物理成成像平台
斯坦福大学Amos Nur教授利用数 字岩石物理学和虚拟三维成像技术， 将煤岩岩心进行3D 高分辨率成像， 结合专有的图像处理能力，可以实现 连续岩心浏览、CT 井眼成像和CT 密 度与原子序数曲线绘制等。好处在于 是非破坏性的，并能快速数值模拟粘 性矿物现实的孔隙空间分布情况。
浅探测电阻率
地层渗透率：泥质和束缚水均使电阻率偏低，有机质干酪 根电阻率极大，测量值局部为高值
（张卫东 2010 ）
三、页岩气地球物理勘探技术发展现状
页岩气层储层评价
2000年以来，XTO/ExxonMobil 主要支持公司非常规项目，具有丰富的页岩 气开发经验，涉及美国几乎所有的主要页岩气，是美国最大的天然气生产商，页 岩气产量大约为2Bcfd；
测井曲线
自然伽马
井径 声波时差
输出参数
自然放射性
井眼直径 时差曲线
曲线特征 高值（>100API），
局部低值
影响因素
泥质含量越高，自然伽马值越大，有机质可能含有高放射 性物质
扩径
泥质地层显扩径：有机质的存在使井眼扩径严重
较高，明显“跳波” 岩性密度：泥岩<页岩<砂岩；有机质丰度高，声波时差大
；含气量增大声波值变大；遇裂缝发生周波跳跃；
汇报内容
一、非常规油气资源概念 二、全球非常规油气资源勘探开发技术体系 三、页岩气地球物理勘探技术发展现状及趋势 四、煤层气地球物理勘探技术发展现状及趋势 五、展望与建议