准噶尔盆地石炭系勘探探讨

准噶尔盆地石炭系勘探探讨

王广之

中石化地球物理公司胜利分公司  山东东营 257086

摘要：准噶尔盆地石炭系地层是盆地内目前天然气储量最多的层系，而石炭系的成藏特征非常复杂，埋藏深，勘探难度大，随着震源低频采集技术的运用，配合观测系统属性上的优化，对石炭系的勘探取得了一定的进步。

关键词：准噶尔盆地；石炭系；阻尼雷克子波低频扫描；高覆盖大偏移距

1概述

准噶尔盆地勘探起步较晚，从1983年首次提交天然气探明储量，天然气勘探历程大致可划分为3个阶段：①伴随发展阶段（1983-1998年），天然气勘探主要伴随石油勘探的发展而发展，先后发现了夏子街、三台和五彩湾等9个小型气田（藏），累计探明储量353108m3；②重大发现阶段（1999-2008年），以1999年呼图壁气田的发现为转折点，先后发现了呼图壁、莫索湾、玛河和克拉美丽等8个大中型气田，累计探明储量1619108m3，阶段成果最为丰富；③蓄势突破阶段（2009-2018年），虽仅发现金龙气田，探明储量120108m3，但近期在滴南凸起南带和东部隆起区多口井获得新发现，提交控制预测天然气储量1074108m3，展现出良好的勘探前景。

准噶尔盆地受海西、印支、燕山、喜马拉雅等构造沉积旋回控制，自下而上发育3套规模优质气源岩。其中晚海西期洋陆转换阶段形成的石炭系—下二叠统佳木河组煤系烃源岩，主要分布在盆地东北部、西北部和东南部三大活动陆缘带，厚度为100-300m，预测面积达3104km2，有机质类型为Ⅲ型，TOC值为0.5%-43.7%（平均4.40%）。下石炭统烃源岩镜质体反射率（Ro）为0.55%-4.21%（平均1.42%），大部分样品处在高—过成熟阶段。上石炭统烃源岩Ro值为0.54%-1.83%（平均0.97%），大部分样品处在成熟-高成熟阶段。生烃动力学模拟表明，石炭系烃源岩生烃过程相对滞后，Ro值大于1.2%才开始大量生气，气源灶范围达1.97104km2。因此石炭系是准噶尔盆地目前最重要的一套气源岩，盆地西部中拐、五八区和东部克拉美丽气田天然气均来自该套烃源岩。

图1  准噶尔盆地构造单元划分图（左）及石炭系-二叠系地层综合柱状图（右）

图2  准噶尔盆地石炭系底面埋深图

从准噶尔盆地石炭系底面埋深图来看，整体上石炭系具有从西北向东南方向埋深变大的特点，北高南低，西高东低。准噶尔盆地西部隆起、东部隆起、乌伦古坳陷和陆梁隆起的石炭系埋藏较浅，石炭系底界深度在3000-5000m之间，而中央坳陷和准噶尔盆地南缘石炭系埋藏深，石炭系底界深度大于10000m，沙湾凹陷、阜康凹陷和南缘冲断带石炭系底界埋深为16000-18000m。

目的层越深，频带范围越窄，主频就越低，深层石炭系主频在10Hz左右,频带范围在1.5-40Hz。如何得好准噶尔盆地石炭系的地震资料，一直都是地震勘探难题。

2阻尼雷克子波低频扫描

在以往的地震勘探中，受限于当时可控震源机械性能和技术，虽然采用了多台震源多震次（最高达到8台4次）等重施工因素，覆盖次数也高达2400次，但是由于采用的信号起始扫描频率高，扫描频带窄，深层石炭系火成岩成像效果并不明显。

图3  石炭系不同覆盖次数剖面对比

在最新的勘探中，针对石炭系火成岩，我们运用新技术新方法，采用阻尼雷克子波低频扫描技术，取得了较好的勘探效果，其优势主要有以下几个方面。

图4  非线性扫描和阻尼雷克子波扫描效果对比

阻尼雷克子波单炮反射波同相轴更为连续，反射信息较为丰富。通过定性与定量分析，阻尼雷克子波非线性扫描单炮能量及信噪比均具有一定优势。

图5  震源不同扫描频率信号对比

通过对比，低扫描频率相对于其余扫描频率，优势明显，并在实际生产中适当增加扫描长度，进行低频能量补偿，取得较好的资料。

图6  采用低频技术剖面与老剖面在低频段对比（1.5-5Hz）

从新老剖面对比来看，采用低频激发的新剖面整个深层低频信息丰富。

3 高覆盖大偏移距

随着覆盖次数的提升，信噪比也逐渐提升，提升的倍数是覆盖次数的倍。有利于深层石炭系的成像。

图7  不同覆盖次数剖面对比

整个准噶尔盆地内的石炭系埋深都较大，而采用大偏移距则有利于深层石炭系的成像。

图8  不同偏移距剖面对比

4 认识与结论

采用阻尼雷克子波低频扫描信号激发，信号的子波形态好、优势频带能量强，该信号适合低信噪比地区，能够提高低频能量，提高单炮能量与信噪比，实现低频激发，实际生产中获得了丰富的低频资料。

足够高的覆盖次数和足够大的排列长度是获取深层有效反射信息的保障。

针对准噶尔盆地深层勘探，采用低频可控震源和高覆盖观测系统需要进一步探索研究。

参考文献：

[1]胡素云,王小军,曹正林,等.准噶尔盆地大中型气田（藏）形成条件与勘探方向[J].石油勘探与开发,2020,47(2):247-259

[2]王伟锋,张仲达.准噶尔盆地五彩湾地区石炭系烃源岩演化及油气成藏过程[J].天然气地球科学,2019,30(04):447-455.