地震油气检测论文

刘 炯1，2 魏修成1，2 陈天胜1，2

（1.中国石化石油勘探开发研究院，北京 100083；

2.中国石化多波地震技术重点实验室，北京 100083）

摘 要 传统AVO分析技术建立在弹性波Zoeppritz方程的理论基础上，它没有考虑到实际介质的频散特性。最近试验表明：在含油气的地层岩石中，地震波传播速度与频率有关；流体含量越高的地方，地震波频散的程度越高；含油、气储层的地震频散要高于含水储层的频散。因此地震速度频散可能作为流体识别的标志。本文在前人研究的基础上推导了一种新的频变AVO方法，并将该方法应用至丰谷三维地震数据中进行油气预测。频变AVO反演和测井对比结果表明，纵波频散梯度大的地方和地下优质的油气储层区域有着较好的对应关系，因此本文提出的频变AVO方法可以用来检测实际的地下油气储层。

关键词 频散 AVO 频变 油气检测

Predicting Oil and Gas Reservoir Underground by

Frequency－dependent AVO Inversion

LIU Jiong1，2，WEI Xiucheng1，2，CHEN Tiansheng1，2

（ and Production Research Institute，SINOPEC，Beijing

1 00083，China； Laboratory of Multi Components Seismic

Technology，SINOPEC，Beijing 100083，China）

Abstract The traditional AVO analysis is based on Zoeppritz equation of elastic wave theory，and it does not take into account the seismic dispersion in actual experiments show that seismic wave velocity is related to the frequency in rocks including oil and higher the local fluid content，the more seismic wave in strata with oil，gas are great than those with ，seismic dispersion may be as a marker of fluid the basis of previous studies，a new frequency－dependent AVO inversion is deduced in this paper，and the inversion is applied to Fenggu 3D seismic data to predict oil and gas comparing result between inversion and log indicated that the places with great P－wave’s dispersion gradient correspond to oil and gas the frequency－dependent AVO inversion can be used to detect oil and gas reservoir underground.

Key words dispersion；AVO；frequency－dependent；detection of oil and gas

当前的AVO分析技术建立在弹性波的Zoeppritz方程的理论基础上。在弹性波理论中，地震波速度是不随频率变换的，然而最近的地震岩石物理理论和实际勘探已经证明，实际地下岩石是黏弹性的，尤其是当地层中含有流体时，会导致地震波发生频散和不同程度的衰减。当前的弹性AVO技术并没有考虑到实际介质的频散特性。

地震频散往往会使得地震、声波测井、实验室岩石物理测量数据之间的比较变得复杂，但频散同时也揭示了岩石所包含孔隙空间和孔隙流体的细节。因此最近有学者开始尝试利用地震的频散属性来检测地下的油气储层。Chapman等［1］研究了频散对地震振幅随偏移距变化的影响，验证了应用频散特性进行储层含油气性检测的潜力。Wilson等［2］提出了一种实用的频变AVO反演方法，并用反演得到的纵波频散梯度来预测地下的油气储层。Wu等［3］利用平滑伪Wigner－Ville分布的信号谱分解技术，改进了Wilson频变AVO反演精度。王海洋和孙赞东［4］从Aki －Richard的弹性AVO反演公式出发，提出了一种改进型的频变AVO反演公式。这种基于黏弹性介质假设的频变AVO反演技术充分考虑了实际地层黏弹性所造成的速度频散，可以直接对地下油气藏进行检测，因此具有重大的理论和现实意义。

本文在前人频变AVO反演方法的基础上提出了一种新的频变AVO反演方法，并将该方法应用至实际地震资料中，预测实际地下油气储层。

1 频变AVO反演理论

AVO反演基础

当纵波传播到弹性分界面时要发生波型转换和能量的重新分配。Zeoppritz ［5］利用反射界面两侧位移和应力连续的边界条件，得到了界面处弹性波的反射系数和透射系数与入射角和介质弹性参数之间的关系。然而Zoeppritz方程中的反射系数表达形式复杂，且物理意义不直观。Aki和Richard ［6］假定相邻地层弹性参数变化较小，忽略了Zoeppritz方程中的高阶项，推导出了反射系数的近似公式，其表达形式如下：

油气成藏理论与勘探开发技术（五）

式中：R表示纵波的反射系数；VP、VS、ρ、θ分别表示界面上下层的平均纵波速度、横波速度、密度以及入射角；△VP、△VS、△ρ是上下层介质的纵波速度差、横波速度差以及密度差。

Smith和Gidlow ［7］将Gardner密度与纵波速度关系的经验公式代入Aki－Richard方程中，得到了一种近似表达公式，即Smith－Gidlow方程。在Smith－Gidlow方程中，纵波反射系数的表达式如下：

油气成藏理论与勘探开发技术（五）

利用上式（2），通过不同角度的纵波反射系数可以反演弹性界面处纵波的变化量 以及

Wilson－Wu频变AVO反演理论

在含油气的地层岩石中，地震波传播速度与频率有关。一般而言流体含量越高的地方，地震波频散的程度也越高；含油、气储层的地震频散要高于含水储层的频散。因此地震速度频散可能作为流体识别的标志。基于此种考虑，Wilson提出了具体频变AVO反演的方法，首先对Smith－Gidlow公式进行重排，然后将公式推广至频率域，最后通过泰勒展开，忽略高阶项，得到反射系数的频率域表达公式：

油气成藏理论与勘探开发技术（五）

其中，系数A（θ）、B（θ）表达如下：

油气成藏理论与勘探开发技术（五）

方程（3）中Ia、Ib分别表示纵、横波速度变化率随频率的导数（以后称为纵波频散梯度和横波频散梯度），其表达形式如下：

油气成藏理论与勘探开发技术（五）

Ia、Ib反映了地震波在参考频率处的频散程度大小。又因为含流体多、流体渗透率大的地方，地震波频散也剧烈，所以Ia、Ib可以作为属性来预测地下流体的情况。Wu等利用平滑伪Wigner－Ville分布的信号谱分解技术，改进了原Wilson频变AVO反演的精度。

在Wilson－Wu频变AVO反演公式的推导工作中，横、纵波速度比被假设为不随频率变化的常数。然而实际岩石介质由于纵、横波是随频率变化的，所以横、纵波速度比一般情况下也应该是随频率变化的，Wilson和Wu的这种横、纵波速度比不随频率变化的假设处理忽略了速度比随储层和频率变化的特性，本研究认为这点是Wilson－Wu频变AVO反演误差的一个重要来源。

用Wilson－Wu方法对某实际资料的一条二维地震测线进行了频变AVO反演，得到的Ia、Ib剖面如图1所示。

图1 某实际二维地震测线Wilson－Wu频变AVO反演结果

从图1可以看到横波频散梯度很大，甚至超过了纵波频散梯度。而目前实验观测以及理论都表明横波的频散是很小的。因此用Wilson－Wu频变AVO反演得到的横波频散梯度Ib结果不可信。通过分析认为这主要是反演公式（3）中 不随频率变化的假设造成的。

王海洋＆孙赞东频变AVO反演公式

王海洋和孙赞东从Aki－Richard公式出发，认为纵波反射系数、地震速度是频率的函数，并引入Gardner公式中速度与密度的关系，得到：

油气成藏理论与勘探开发技术（五）

其中，系数A1（θ）、B1（θ）、C1（θ）的表达式如下：

油气成藏理论与勘探开发技术（五）

再对方程（8）采用泰勒级数在参考频率f0附近处展开，忽略二次及其以上的频率高阶项，得到如下该井型的频变AVO反演的公式：

油气成藏理论与勘探开发技术（五）

其中纵波频散梯度Ia1、剩余纵波频散梯度Ib1以及剩余横波频散梯度Ic1是反演待求量，它们的表达式如下：

油气成藏理论与勘探开发技术（五）

在王海洋＆孙赞东频变AVO反演公式（12）中，不仅纵、横波速度是频率的函数，而且横纵波速度比V 也是频率的函数，因此改进型的反演公式中没有Wilson－Wu频变AVO反演公式中 频率无关假设所带来的误差。但是在式（12）中系数B1（θ）、C1（θ）是线性相关的，因此用式（12）进行频变AVO反演得到的结果是不唯一的，按此公式只能得到一定意义下的最优反演结果，如距离最小。

本研究提出的新频变AVO反演公式

通过对Wilson－Wu频变AVO反演公式的误差分析，本研究提出一种新的频变AVO反演公式。首先将Smith－Gidlow公式（2）中的反射系数、纵横波速度以及横纵波速度比 都看成是频变的函数，然后在参考频率f0附近进行泰勒展开，最后通过整理可得如下改进的频变AVO反演公式：

油气成藏理论与勘探开发技术（五）

其中，系数A2、B2的表达形式如下：

油气成藏理论与勘探开发技术（五）

仿照王海洋＆孙赞东频变AVO反演公式中命名方式，本文将式（16）中待求量Ia2和Ib2分别叫做纵波频散梯度和混合剩余频散梯度，它们的表达式如下：

油气成藏理论与勘探开发技术（五）

由于在新的频变AVO反演公式（16）的推导过程中并没有引入 不随频率变化的假设，所以理论上说新公式要比Wilson－Wu的频变AVO反演公式（3）更准确。又由于新公式中系数A2、B2是线性不相关的，所以它不会出现王海洋＆孙赞东公式反演结果不唯一的情况。此外混合剩余频散梯度是纵波、横波速度的函数，其意义不是很明确，因此本文后面主要以纵波频散梯度值来预测地下油气储层。

2 频变AVO方法在实际资料中的应用

图2 实际资料的频变AVO反演流程

对于实际的地震资料，频变AVO反演的流程如图2所示：首先从经过精细处理的叠前地震记录（偏移距道集）出发，利用地震速度提取频变AVO反演所需要的叠前角道集数据；随后利用SPWVD（平滑伪Wigner－Ville分布）技术对叠前角道集进行频谱分解，得到不同频率下的分频角道集地震记录；然后用本文提出的新频变AVO反演公式对分频角道集数据进行处理，得到纵波频散梯度结果；最后利用含油气储层中纵波频散大的原理，根据纵波频散梯度的结果来预测有利的油气储层区域。

本文利用新推导出来的频变AVO公式，并结合SPWVD频谱分解技术对丰谷地区须家河组须四段的三维地震资料进行了频变AVO反演。

图3是利用地震速度对偏移距叠前地震数据进行处理后得到的叠前角度道集数据。

图3 丰谷地区三维地震资料的叠前角度道集

用SPWVD方法对角度道集进行分频处理，最后用推导出来的公式对分频记录进行频变AVO反演，得到如图4所示的纵波频散梯度结果。

cf175、cf563是研究区域内资料完整的两口井，下面将这两口井的解释结果和上面频变AVO反演结果进行对比。

图5表示的是过井cf175剖面的频变AVO反演结果与测井结果的比较。左侧的Seismic表示地震资料反演结果的色棒；井柱上的颜色块表示测井孔隙流体解释结果，颜色块的厚薄表示气藏的厚度。

图5表明cf175井上两块大的裂缝型气藏区域（椭圆所示）与频变AVO反演纵波频散梯度大的位置相吻合。

图6中cf563井上所示的优质孔隙型气藏（上部椭圆）和裂缝型气藏（下部椭圆）位置与频变AVO反演的纵波频散梯度大的区域相吻合。

目前在计算区域内有5口油气测试完整的井，现在将须四段第一套砂层的频变AVO反演结果同该套砂层的测井结果进行对比。计算区域内反演得到的纵波频散梯度结果如图7所示。

图4 三维资料频变AVO反演结果

图5 过cf175井剖面的频变AVO反演结果

图6 过cf563井剖面的频变AVO反演结果

图7 须四段第一套砂层组的纵波频变AVO反演结果

表1 须四段第一套砂层组井测试结果

表1是须四段第一套砂层组的测井结果。

对频变AVO反演结果和测井结果进行比较可以看到：cf563的位置纵波频散梯度值大，测井表明该处为高产气层；fg22的位置纵波频散梯度值小，测井表明该处为泥岩；cf125、fg21的位置纵波频散梯度较大，测井表明为差气层。cf563、cf125、fg22、fg21位置处的油气检测结果和实际油气测井的结果一致。只有在cf175位置处，反演纵波频散梯度值大，但测试表明该处是差气层，预测和实际结果出现偏差。从整体上看，须四段第一套砂层频变AVO反演的油气检测成功率较高，达到了80％。

三维地震资料的频变AVO反演结果和测井结果对比表明，井上优质的气层位置和频变AVO反演纵波频散梯度值大的地方相对应，这也证明了频变AVO反演方法可以用来直接预测地下油气位置。

3 小结

本文主要基于岩石孔隙介质中的流体流动是油气储层中地震频散主要原因的原理，推导了一种新的频变AVO反演方法，并将新方法应用至丰谷地区对地下的油气储层进行了检测。从频变AVO反演结果和已有测井结果的对比来看，纵波频散梯度大的地方和地下优质的油气储层区域有着较好的对应关系，因此本文提出的频变AVO方法可以用来检测实际的地下油气储层。

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聂 鑫

（广州海洋地质调查局 广州 510760）

作者简介：聂鑫（1986—），女，助理工程师，主要从事地震地质解释方向的研究。邮箱：miracle8618＠

摘要 地震属性从各个侧重角度充分提取地震信息，在用于划分地震相、改进地震资料品质、进行断裂检测效果明显，识别上超、顶超、削截等地层终止方式有着较大的优越性。通过地震属性分析技术在中国东部某油田地震资料上的实际应用，表明图形均衡属性明显提高了地震的分辨率；余弦相位属性在识别层序界面、不连续信息的获取上优越于原始地震数据；利用多属性组合进行断裂分析，在地震剖面上难以发现的小断层和微断裂都可以被突显出来。

关键词 地震属性 地震剖面 地质解释

1 地震属性概念及历史

地震属性是指叠前或叠后的地震数据，经过数学推导变换出的关于地震波几何形态、运动学特征、动力学特征以及统计学特征的特殊值。它们是地下地质构造、岩性、物性、含油气性以及其他相关性质的表征。

地震属性分析技术就是以地震属性为载体从地震数据中提取隐藏的信息，并将这些信息转化成与岩性、物性或油藏参数相关、可以为地震地质解释提供直接信息的一项技术。它从地震数据中提取的信息极大地引导了解释人员对地质现象的正确认识，从而增加了地震方法的应用价值［1-6］。

回顾地震属性发展历史，不难看出人们在不断地认识地震属性、挖掘地震属性、利用地震属性。地震发展初期，人们只是利用时间信息进行目标层位的确定与构造图件的绘制，随着地震技术的日益快速发展，人们发展了地震属性并且越来越多地利用属性进行辅助性地震解释。从20世纪60年代，人们就尝试利用楔状模型的振幅响应进行薄层调协厚度解释。到了70年代，出现了 “亮点” 技术，开始利用地震属性进行油气的检测。80年代初，Ostrander发现含水砂岩反射振幅随偏移距增加而减少，而含气砂岩反射振幅会随偏移距增加而增加。这一现象使人们开始关注和利用叠前地震属性，这也同时将反射系数随入射角变化应用于含气砂岩的识别。随着地震地层学的发展和应用，人们使用最多的是三瞬属性。进入90年代，随着三维地震的广泛应用和计算机技术的发展，对地震属性的应用进入了普及和快速发展阶段。另外，出现了具有明确地质含义的三维地震属性，如入倾角、方位角等，打消了地震属性使用者的顾虑，推动了地震属性的广泛应用。此外，相干体技术在断层解释与地质异常体检测中的成功应用，使三维属性体技术再次引起了人们的普遍关注。总之，随着具有明显地质意义的属性的不断应用，地震属性分析方法的不断提出，地震属性分析逐渐由线性向非线性发展，由定性向半定量、定量发展。各种属性分析方法如通过聚类、神经网络或协方差进行多元属性分析已经广泛应用于储层特征分析和地质建模［7-23］。

2 地震属性及其地质含义

据统计，现已有的地震属性达数百种，但实际地震解释上常用的只有几种。目前研究人员尚无法找到全部地震属性与岩石地质特征间的一一对应关系。但是，大量油气勘探实践和经验的统计结果表明：油气储层性质与地震属性之间确实存在某种统计相关性（表1）［24-27］。

表1 地震属性可能反映的储层性质［1］

3 地震属性在地震解释中的应用实例

各类地震解释软件都已开发了属性选择的软件包，解释人员可在地震波的运动学和动力学的基础上，来选择所需要的属性。本文使用Petrel软件进行地震属性的提取，Petrel软件中的属性包继承了地震解释软件Geoframe属性包的大部分内容，在它的基础上还有所扩充，加入了许多新技术和新方法。

运用地震属性提高地震数据质量

地震信号处理类属性通过对地震信号的基本处理，进行信号改造，包括对地震信号振幅增益、图形均衡、相移、地震数据求导等，突出需要的成分，提高分辨率，使之有利于层位解释与构造信息的分析。

通过属性的计算，得到了通过信号处理后的地震数据体。现以图形均衡属性（Graph-ic equalizer）为例，比较分析信号类属性在提高分辨率、刻画构造信息、提高信号质量的作用。图形均衡属性是通过应用或高或低或带通滤波，采用10个阶位作为频率控制点，提高或压制某些频率的信号，是改进和减小选择频率成分的有效的工具。

现以中国东部某油田地震数据为例进行说明。所选测线位置如图1中AA’位置所示，本文所用的剖面分别是测线AA’中选取的典型特征段。

图1 选区范围及测线位置

该油田地震工区主频为20 Hz，通过图形均衡属性，将30～50 Hz部分频率提高，地震信息中将高频的成分突出，分辨率得到提高，图2为提高前和提高后同相轴的变化，及断裂信息的凸显。图2（左）为原始地震数据，图2（右）为通过图形均衡后将频率为30～50 Hz的信息突出后的数据。

图2 原始地震剖面（左）与图形均衡后剖面（右）对比

从图2可以看出，通过信号滤波，提高了30～50 Hz的频率信息后，同相轴分辨率明显提高，同相轴连续性增强，高频信息的增加同时也突出了断裂信息，使原来不明显的断层突显出来，有利于小断层的展布特征分析和构造特征的研究，图形均衡是地震属性优化的一种重要方法。

信号分析类属性还包括初始振幅、振幅增益、相移、地震数据一阶导数、二阶导数、时间增益、自动增益等。这些都可对地震数据做某些方面的改善，对地震数据优化，为解释人员提供更理想的地震数据。

图3 地震反射终止类型及层序界面处反射特征示意图（据VanWagoner等，1990）

运用地震属性进行地层特征分析

在地震剖面上，层序界面常常表现为不协调的反射终止类型（图3），界面之上常见上超、下超反射，之下常见削截、顶超反射。其中，削截和顶超是层序界面识别的首要标志。顶超代表无沉积作用面，表现为以很小的角度逐步向层序顶面收敛；削截意味着地层沉积期后、经受了强烈的构造隆升或海平面下降而出露地表、遭受长期侵蚀作用。两者都反映上、下两套层序之间存在沉积间断。此外，由于沉积时背景的差异，有时强振幅反射同相轴所显示的上、下地层表现出截然的差异（图4）。

利用地震属性来突出层序界面的终止反射类型，可以帮助解释人员更方便开展工作。现以余弦相位属性（Cosine of phase）为例，说明地震道属性对分析对象的应用。余弦相位属性是在对地震道做希尔伯特变换后提取瞬时相位后，取相位的余弦得到的。仅包含相位信息，不包含振幅信息，使得较弱振幅的相位信息和较强振幅的相位信息同等体现出来，凸显出弱反射的信息，所以，也称均一化的振幅。余弦相位属性能用于层序地层划分，层序边界确定，砂体进积特征刻画、地震相内部反射结构、反射终止类型的研究等。

地震数据中提取了余弦相位属性，从余弦相位属性剖面来看（图4），突出相位不连续性，顶超现象明显，反射终止特征突出，同相轴连续性较原始剖面好，立体感强，消除了振幅的影响，突出了弱小的相位变化，增强了横向连续性，可以通过相位信息来确定地震内部反射结构，有助于层序界面的划分。在地震层位解释过程中，有利于进行层位的自动追踪。

图4 原始地震剖面（左）和余弦相位属性剖面（右）

运用地震属性进行构造特征分析

利用地震属性可以突出地震数据里的断裂信息，进行剖面的构造分析。计算原始地震数据的二阶导数（Second derivative），提取数据体的二阶导数属性。导数反映的是数据的变化，一阶导数求的是信号的斜率，表征信号的变化，二阶导数表征信号斜率变化的速度，对数据求二阶导数突出了地震信号中的变化特征，如断裂引起的同相轴突变。由于地震信号是由不同频率、不同振幅的正弦（余弦）信号叠加而成的，对其求二阶导数后，仍然是由正弦（余弦）信号叠加而成的波形信号。

对地震数据进行二阶导数的同时，相位偏移了180°，所以要对二阶导数属性进行级性翻转，相移180°归位。这样，既突出了构造变化特征，又符合地震信号的真实相位。构造平滑属性体的提取是在相移180°属性体上提取的，增加地震反射纵向和横向上的连续性，也改进了存在的边缘检测。

图5 分别是原始地震剖面和经过“二阶导数-相移180°-构造平滑” 后的时间剖面，可以看出，经过多属性“二阶导数-相移180°-构造平滑” 后得到的剖面断裂信息更加突出。

在做断裂分析的流程中，每一步都是以上一步作为母体所生成新的属性体，新的属性体按照流程设计再形成新的属性体，称为多属性研究，这就要求先要对单个属性逐一分析，分析能反映地质特征的有用属性。

在进行断裂分析方面，三维地震相干数据分析是近几年来发展起来的一项新技术［28～30］，该方法通过地震道的互相关来检测地震数据体的相似性，突出地震同相轴的不连续性，并在解释小断层、识别断裂系统方面取得了明显的效果。Bahorich M和Farmert在墨西哥湾、北海等地区进行了断层的解释，Kenlicth等人也在特立尼达地区利用相干技术对砂岩储集层进行了预测，但并未涉及储层和沉积相研究，国内也利用相干地震属性来识别和描述断层［29～31］。

图5 原始地震剖面（左）与经“二阶导数-相移180°-构造平滑” 后属性剖面（右）

4 总 结

地震属性的应用已经在油气勘探开发实践中取得了良好的效果，随着具有明显地质意义的属性的不断应用，以及地震属性分析方法的不断提出，如何便于解释人员根据解释的目的在众多的地震属性中选择合适且有效的属性，并且能正确、合理的使用这些属性来指导解释，是解释人员利用地震属性进行地震解释工作的关键所在。解释人员需要利用经验或数学方法，优选出对所预测目标最敏感的、个数最少的地震属性或多个地震属性组合，可以提高地震解释的精度，从而开辟了地震油气勘探研究的新途径。

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Study on Seismic Attribute Technique and its Application in Seismic Interpretation

Nie Xin

（Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760）

Abstract：Seismic attributes underline seismic information from different aspects，which havegreat advantages in dividing seismic facies，improving quality of seismic data，detecting fault aswell as identifying stratigraphic formation ending mode，including onlap，toplap and the practical application in some study area，it can easily tell that graphic equalizer at-tribute can improve the seismic resolution very well，and the cosine phase attribute is much betterin define the sequence interface and discontinuity information than the original seismic multi -attribute combinations to analyze the fracture can tell apart the micro-fracture whichis hard to observe from the seismic profile.

Key words：Seismic attribute Seismic profile Geological interpretation

一、中国东部地区遥感应用特点

中国东部系指东经112°以东，长江以北的广大地区。其中分布着著名的东北平原、华北平原及部分长江中下游平原，总面积约250万km2；发育了众多的中新生代沉积盆地，是中国东部油气勘探的主要场所。

由于这些中新生代沉积盆地几乎全被较厚的（130～160m）第四系覆盖，因此长期以来，石油勘探一直依赖于昂贵的地震勘探方法。但近年来，随着遥感技术的引进以及从其在南阳盆地、周口盆地、苏北盆地、黄骅坳陷和辽河盆地的石油地质应用实践来看，遥感技术在大面积第四系覆盖区的石油勘探中，具有良好的地质解译效果和巨大的应用潜力，尤其是通过适当的图像处理，并结合地质、物探资料对深部地质结构及构造的解译，可以取得令人满意的效果。

第四系覆盖区的隐伏构造，是通过遥感图像显示的微地貌特征、水系分布特征及土壤的湿度、植被群落类型等相关因素的解释而获得的间接信息。然后结合已有的各种物、化探资料判断其地质含义及属性，为油气勘探提供一方面的地质资料。

另一方面作为特殊地质体的油气藏，其烃类物质在各种地质作用下，可通过各种方式穿过致密的盖层而渗透到地表，或被土壤吸附并发生各种物理化学作用，造成土壤的蚀变和植物生长的变异；或烃类物质逸散至空中，当达到一定的浓度及在适当的温度、湿度等气候条件下，形成游离于油气田上方的雾状体。由于这种雾状体对太阳电磁辐射在可见光波段有较强的反射，因而构成遥感图像上的“渲晕状”亮区。则这些土壤蚀变带、植被变异区和“渲晕状”亮区有可能指示地下油气藏的存在。

二、揭示地下地质信息的遥感手段

石油遥感工作的根本任务就是利用机载或星载传感器获取的遥感资料（数据），通过计算机处理，获取反映各种地物综合信息的图像，并以现代石油地质理论为指导，建立各种地质解译标志，对含油气盆地的区域地质背景、盆地构造（包括二级构造带和大型局部构造）、及油气微渗漏可能产生的地面效应进行解译，并在野外验证的基础上，综合物化探及其他有关资料，进行含油气远景和有利勘探靶区的预测或评价。

就目前所采用的卫星遥感资料（MSS或TM）而言，对于中国东部第四系广泛覆盖区，并且在人文景观干扰严重的情况下，一般的增强处理图像很难取得满意的地质解译效果。而经过多年探索、研究，总结的多功能，即线性拉伸＋直方图调整＋局部统计增强＋彩色级上色等四个主要功能组合，处理所获得的新图像，是揭示地下地质结构、构造的有效途径和手段。这是利用MSS资料在I2S101系统上实现的。这种新图像已在中国东部不少油田的应用中取得了良好效果。

图1南阳—泌阳凹陷重力、航磁异常与遥感解译环形影像叠加图

1—线性影像；2—带状色调异常；3—重力等值线；4—航磁等值线；5—经特殊处理图像上显示的环形影像；6—经一般拉伸处理后图像上显示的环形影像；7—已知油区

图2泌阳凹陷组合处理图像地质解译图

图3东濮凹陷卫星影像地质解译图

1—环形影像；2—主要断裂；3—次要断裂；4—远景区；L—与基底隆起有关的环形影像；A—与凹陷有关的环形影像；R—与玄武岩体有关的环形影像；N—与现代沉积有关环形影像；O—与已知油田有关的环形影像；Y—预测含油的环形影像

（一）例一：泌阳凹陷

泌阳凹陷是中生代晚期（K—R）形成的陆相沉积凹陷，总面积4700km2，沉积物厚度达9000m，其中白垩系厚2000m，第三系厚7000m，地表被100余米的第四系覆盖。泌阳凹陷在标准假彩色合成图像上表现为一个巨大的浅色环状异常，色调平淡，地质信息不明显。经多功能组合图像处理之后，信息量和色彩的丰富程度均有明显改善（见图版Ⅳ－1），经解译，发现一批环状构造，与物探方法确定的局部构造绝大部分相吻合（图1）。尤其是R1-1—3、R1-1-9、R1-1—8、R1—4和R1—1—5等几个环形构造分别与双河、安棚、下二门、井楼以及赵凹油田位置基本一致（图2）。更重要的是在以后的勘探中，在东西向的R1-12预测区发现了付弯等两个油田。

图4辽河断陷卫片组合处理图像地质解译图

1—前白垩系连续露头分布区；2—前震旦系为主的潜伏隆起区；3—古生界和部分中生界基底分布区；4—中生界为主的斜坡或基底；5—局部隆起；6—局部凹陷；7—明显线性构造；8—较明显线性构造；9—推测与油田有关的环状构造及编号；10—湖泊、水系

（二）例二：东濮凹陷

东濮凹陷是中新生代的构造盆地，面积约3500km2，地势平坦，水系发育。在MSS标准假彩色合成图像上，影像反差小，色彩单调。以浅色为背景的絮块状影纹结构，只是地表坡度为1:2000～1:6000的微倾斜平原的反映。经多功能组合图像处理之后，改变了地表的单一因素，图像上显示了在浅色背景中的丰富细微环状影纹结构（见图版Ⅰ－1）。经与地质资料对比分析，它们绝大多数与基底的凸凹及不同深度的玄武岩或局部构造有着密切的关系。尤其是明亮的环状异常，往往与已知油田有关。笔者曾于1985年，在遥感研究的基础上进行了油田预测，结果于1987～1989年间在预测区发现了两个第三系油田（图3），其储量达2000万吨以上。

（三）例三：辽河盆地

辽河盆地老第三系埋深约3000～4000m，新第三系—第四系覆盖厚达800～1500m。地表平坦，水系十分发育，加之分布大片的农田和草甸，地表条件极为复杂。但经多功能组合处理后的图像，仍能以不同的色调和多姿的纹理结构反映辽河盆地隆凹结构的基本形态及变化特征（见图版Ⅵ－2）。特别值得指出的是，深埋在西部凹陷中的一些潜山带，在图像上也有明显反映，如齐曙（R-17）与兴隆台（R-19）潜山带等（图4）。遥感解译的多数线性构造也被钻井资料证实为隐伏断层，一些已知油田在子区处理图像上，也得到了不同程度的反映。因此我们在考虑了地质构造背景的前提下，经影像特征对比分析，预测了一批新的含油气区，其中的海外河预测区（图4,0～18）在后来勘探中发现了油田，并已投入开发。此外在辽河盆地外围的开鲁盆地，江苏的苏北盆地等也都取得了令人振奋的成果。

当然在强调利用多功能组合图像处理所得信息的同时，绝对不能忽视其他处理方法的试验和多时相、多片种图像的对比分析和研究，这样才能使石油地质遥感方法得到进一步的发展和完善。

三、油气信息的地面检测

油气信息的地面检测，是试图探测隐蔽油气藏产生的各种地表地球物理、地球化学场的异常特征。有关内容已有多篇文章和资料介绍，本文就不赘述了，现仅就泌阳盆地作一实例简介。

1985年为验证遥感地质解译成果，在泌出凹陷进行了土壤吸附烃和面积性的水化学取样分析。结果表明，吸附烃在生油凹陷中的含量明显增高，且Hg、I等元素异常和芳烃类有机组份的荧光、紫外等异常也都与油田分布有密切关系（图5、图6），并且与遥感影像异常也有不同程度的吻合。因此针对不同的地质、地理背景，建立有效解译标志，能为遥感技术的油气信息检测作出有益的贡献。

四、基本结论

遥感技术在石油勘探领域中的应用时间还很短，但十余年的应用研究表明，遥感图像能为含油气盆地的区域研究提供必要的信息，结合多种资料不但可以研究盆地成因，而且可进一步研究盆地内的结构特点和局部构造的空间规律；选择相应的图像处理方法可获得丰富的隐伏地质信息，若有物探和钻井资料验证，则可成为可靠的和实用的地质资料；遥感影像特征的类比分析在油气预测方面也有着巨大的应用潜力；遥感技术快速廉价的特点用于石油勘探可大大节省投资，缩短勘探周期，提高勘探效率。是值得积极开发的一项新技术。

图5泌阳凹陷地区土壤吸附烃含量等值线图

烃的主要成份为C6—C9，最大含量为3957μg/g，最小含量为23μg/g；38采样点及编号

图6泌阳凹陷水化学异常分布图

1—有机组成典型趋势剩余异常等值线（三次）；2—δ13C CH采样点及含量（‰PDB）;3—综合异常区（带）及编号；4—盐份异常

参考文献

叶和飞，曹秀娟.遥感图像在东濮凹陷油气勘探中的应用.见：油气勘探新理论新方法新技术报告会论文集.北京：海洋出版社，1989.

王福印.我国东部某地油气渗漏的遥感研究.国土资源遥感，1990,（4）.

杨柏林.岩矿光谱信息与航空细分红外光谱遥感找矿.国土资源遥感，1990,（3）.