一種基於高光譜遙感和電磁探測勘測油氣的方法
2023-04-28 08:27:36
一種基於高光譜遙感和電磁探測勘測油氣的方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於高光譜和超低頻電磁探測技術提供一種油氣勘查方法，所述方法包括以下步驟：收集勘查區已有地質資料，根據收集的資料並結合油氣烴滲漏理論，確定勘查區的油氣蝕變指示礦物，獲得勘查區無植被區和有植被區的高光譜遙感影像，進行預處理，然後對無植被和植被區域進行油氣蝕變指示礦物高光譜信息的提取，並根據提取結果獲得油氣蝕變指示礦物的綜合分布區域；在油氣潛在埋藏區內進行超低頻電磁探測，獲取超低頻探測數據，並對獲得的超低頻電磁探測數據進行處理與油氣信息提取與分析，再結合已有的地質資料以及地表油氣蝕變信息，確定油氣勘探靶區。然後通過野外採集探靶區的土壤樣品，進行波譜測試、酸解烴化驗分析以及土壤樣品礦物成分分析，定性地得出研究區實測土壤礦物成分與高光譜遙感信息提取結果的一致性，從而為驗證探靶區提供了有力的證明。
【專利說明】一種基於高光譜遙感和電磁探測勘測油氣的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及油氣資源勘測【技術領域】，特別是涉及一種綜合利用高光譜遙感和超低頻電磁探測技術的油氣勘查方法。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的高速發展，我國能源需求和供應矛盾加劇，油氣資源短缺已成為制約國內經濟發展的主要瓶頸之一。另一方面，當前國內外油氣勘探形式則發生了新的變化，複雜埋藏條件、隱蔽類油氣藏成為油氣勘探的主要區域。這類油氣藏通常地質條件更為苛刻、勘探成本更為高昂。在這種情況下，發揮非地震勘探手段的優勢，探索新的多學科油氣勘探綜合應用模式，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域的地表高光譜信息，尤其可以針對部分具有植被的地表，通過地表蝕變的光譜信息，來推測地下的油氣信息。超低頻電磁波可以穿透地下物質，對地層的電性特徵有良好的反應，可以用探測地下儲油層的物性界面，進而提取油氣信息，並且通過試驗數據來驗證是否有效。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的問題是提供一種油氣勘查方法，以克服現有技術中由於複雜地形影響以及植被影響而造成勘探困難的缺陷，並且通過試驗驗證其準確性。
[0005]為達到上述目的，本發明綜合利用高光譜和超低頻技術提供一種油氣勘查方法，所述方法包括以下步驟:收集勘查區已有地質資料，根據收集的資料並結合油氣烴滲漏理論，確定勘查區的油氣蝕變指示礦物，獲得勘查區的高光譜遙感影像，進行預處理，然後對無植被和植被區域進行油氣蝕變指示礦物高光譜信息的提取，並根據提取結果獲得油氣蝕變指示礦物的綜合分布區域，由此圈定；在油氣潛在埋藏區內進行超低頻電磁探測，獲取超低頻探測數據，並對獲得的超低頻電磁探測數據進行處理與油氣信息提取與分析，再結合已有的地質資料以及地表油氣蝕變信息，確定油氣勘探靶區。通過野外採集探靶區的土壤樣品進行波譜測試、酸解烴化驗分析，找出了波譜測試烴吸收數據和酸解烴數據兩者之間的相關性；同時，做了土壤樣品礦物成分分析，定性地得出研究區實測土壤礦物成分與高光譜遙感信息提取結果的一致性。這都為上述的研究有效性提供了有力的證明。
[0006]優選地，所述選定勘查區油氣蝕變指示礦物的步驟，具體為:根據收集的地質資料，結合油氣烴滲漏理論，確定用於高光譜遙感識別的油氣蝕變指示礦物。
[0007]優選地，所述高光譜影像選擇210?21396 μ m為研究波段。
[0008]優選地，所述的油氣蝕變指示礦物高光譜信息的提取步驟，具體為:無植被區，對高光譜影像進行基於蝕變礦物的油氣信息提取；植被區，對高光譜影像進行基於植被光譜異常的油氣信息提取；提取結果加權處理獲得蝕變指示礦物的綜合分布區域；提取過程還包括基於小波的PAC特徵提取和基於小波的Fisher特徵提取，從而得到特徵圖像。
[0009]優選地，所述的超低頻電磁探測步驟，具體為:綜合已有地質資料和現有條件，詳細設計探測路線，在每個測點重複探測。
[0010]優選地，所述的超低頻電磁探測數據處理步驟，具體為:對單個測點多次重複探測數據，先進行疊加處理，然後再採用自適應閾值小波方法進行去噪，對於多個測定的數據採用反距離加權法生成超低頻探測二維剖面圖。
[0011]優選地，所述確定油氣勘探靶區的步驟，具體為:結合現有地質資料，根據超低頻探測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。
[0012]優選地，包含驗證過程:採集探靶區的土壤樣品進行波譜測試、酸解烴化驗分析，做土壤樣品礦物成分分析，定性地得出研究區實測土壤礦物成分與高光譜遙感信息提取結果的一致性。
[0013]本發明是一種綜合利用高光譜遙感和超低頻電磁探測技術的油氣勘查方法，避免了測井，人工地震等高成本的物探方法，能夠快速有效的實現測區從地表至地下的油氣信息分析，勘查快速快，面積大，成本低，特別適用於複雜地形，具有一定植被區域的地區，並且能驗證有效性。
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
[0015]本實施例綜合利用高光譜遙感和超低頻電磁探測技術的油氣勘查方法對本發明進行詳細說明。本實施例包括以下步驟:
[0016](I)收集勘查區已有地質資料，並根據已有資料確定油氣蝕變指示礦物。首先對該區域的地質資料進行收集。收集到的地質資料顯示該地區粘土礦物富集，分析表明，油氣烴滲漏造成的還原環境所導致的高價鐵還原為低價鐵的結果，導致地層低價鐵富集。因此，結合油氣烴滲漏理論，菱鐵礦等可以被確定為研究區的油氣蝕變指示礦物。
[0017](2)高光譜測定:採用可攜式地物波譜儀在獲得採樣點上的高光譜數據，並且進行預處理:獲取十條以上的高光譜曲線，刪除與其他曲線存在明顯差異的異常曲線，再計算每個採樣點剩餘高光譜曲線的平均值，得到每個採樣點高光譜曲線，從而進一步得到高光譜遙感影像；述預處理還依次包括如下步驟:將高光譜遙感影像數據另存為ENVI標準格式，並選擇其中有效的波段；對高光譜遙感影像數據進行去除死像素列的處理；對高光譜遙感影像數據進行去除條帶噪聲的處理；對高光譜遙感影像數據進行輻射校正處理；對高光譜遙感影像數據進行降噪處理。
[0018](3)對預處理後的高光譜遙感影像，進行油氣蝕變指示礦物高光譜信息的提取，其中包含基於小波的PAC特徵提取步驟；基於小波的Fisher特徵提取步驟。並根據提取結果獲得蝕變指示礦物的綜合分布區域。
[0019](4)根據蝕變指示礦物的綜合分布圈定油氣潛在埋藏區。
[0020](5)在圈定的油氣潛在埋藏區內進行超低頻電磁探測，獲得超低頻探測數據。本實施例中，綜合已有地質資料和現有條件，布設測線(探測剖面)I條，測點6，在每個測點進行實地探測，選擇探測步距I米，探測波形8個，探測距離30-800米；在測點發射並接收彈性波，其中，所述彈性駐波是由電機振動作為震源產生的入射波與經探測目的物底界面反射產生的反射波相干涉而形成的駐波；確定相關數據。[0021](6)將獲取的超低頻探測數據進行處理，再結合已有的地質資料以及地表油氣蝕變信息，進行油氣信息提取與分析，確定具體的油氣勘探靶區。
[0022]結合已有的地質資料，將獲得的超低頻數據以及蝕變礦物分布圖進行綜合分析。
[0023]採集的土壤樣品做了波譜測試、酸解烴和礦物成分分析。選擇採樣點，所述採樣點未遭受人為幹擾，且採樣點不存在汙染脅迫；在各採樣點處取深度為大於30cm的土壤，土壤取樣量重600-800g，結果表明:土壤波譜測試分析呈現出粘土礦物，礦物組分分析結果是粘土礦物的結果，證實了蝕變信息和較強的菱鐵礦信息組合是識別油氣區的有利遙感解譯標誌。酸解烴分析從地球化學場等角度驗證了研究區屬於高背景場和以甲烷為主的地下含油氣性結論，以及實測波譜數據烴指數和酸解烴甲烷兩者之間的相關性。
[0024]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種油氣勘查方法，其特徵在於:該方法包含高光譜遙感、超低頻探測以及試驗驗證過程，具體包括以下步驟: .1、收集勘查區已有地質資料，並根據已有資料確定油氣蝕變指示礦物； .2、採用高光譜成像儀獲取勘查區高光譜遙感影像數據，選擇210~21396μ m為研究波段，高光譜遙感影像數據來源於植被區和無植被區，並且對上述遙感影像數據進行預處理； 其中，所述預處理依次包括如下過程: 1)將高光譜遙感影像數據另存為ENVI標準格式，並選擇其中有效的波段； 2)對高光譜遙感影像數據進行去除死像素列的處理； 3)對高光譜遙感影像數據進行去除條帶噪聲的處理； 4)對高光譜遙感影像數據進行輻射校正處理； 5)對高光譜遙感影像數據進行降噪處理。
2.對預處理後的高光譜遙感影像數據，進行油氣蝕變指示礦物高光譜信息的提取 無植被區，對高光譜影像進行基於蝕變礦物的油氣信息提取；植被區，對高光譜影像進行基於植被光譜異常的油氣信息提取；提取結果加權處理獲得蝕變指示礦物的綜合分布區域； 其中，所述的高光譜信息的提取包括如下處理: 1)基於小波的PAC特徵提取； 2)基於小波的Fisher特徵提取。
3.根據蝕變指示礦物的綜合分布圈定油氣潛在埋藏區。
4.在圈定的油氣潛在埋藏區內進行超低頻電磁探測，獲得超低頻探測數據； 其中步驟5還包括如下過程: 1)探測時，選擇空曠地的6個測點探測，以避免幹擾； 2)選擇探測步距I米，探測波形8個，探測距離30-800米； 3)在測點發射並接收彈性波，其中，所述彈性駐波是由電機振動作為震源產生的入射波與經探測目的物底界面反射產生的反射波相干涉而形成的駐波，形成相關數據。
5.將獲取的超低頻探測數據進行處理得到超低頻探測二維剖面圖，再結合已有的地質資料，根據所述超低頻探測二維剖面圖以及油氣蝕變分布圖，進行綜合分析，確定油氣勘探靶區。
6.採集探靶區的土壤，進行波譜測試，土壤酸解烴化驗分析並實測土壤礦物質成分，驗證上述油氣蝕變指示礦物與實測土壤成分的一致性； 其中，步驟7還包括下述過程: 1)選擇採樣點，所述採樣點未遭受人為幹擾，且採樣點不存在汙染脅迫；在各採樣點處取深度為大於30cm的土壤，土壤取樣量重600-800g ； 2)土壤樣品分別在室內和室外條件下作波譜測試，測試採用一點多次測量的方法，避免環境因素以及人為因素的影響，真實反映波譜特性。
【文檔編號】G01V11/00GK103728672SQ201210385576
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月12日 優先權日:2012年10月12日
【發明者】劉丹丹 申請人:劉丹丹