第 1 章  緒  論

1.1  選題背景和意義
本文是在中國(guó)地調(diào)局“四川盆地及周緣碳酸鹽巖油氣地質(zhì)調(diào)查及戰(zhàn)略選區(qū)(帶)評(píng)價(jià)”（項(xiàng)目編碼：1212011220758）的子項(xiàng)目“四川盆地和周邊地區(qū)地質(zhì)解譯”基礎(chǔ)上產(chǎn)生，主要進(jìn)行了 ETM+遙感圖像和研究區(qū)地質(zhì)圖的收集、處理，遙感地質(zhì)構(gòu)造解譯，并最終制作了相關(guān)報(bào)告和 16 幅成果圖件。 怎樣運(yùn)用遙感探測(cè)技術(shù)于油氣勘探領(lǐng)域，對(duì)油氣礦產(chǎn)資源的尋找具有重大的戰(zhàn)略經(jīng)濟(jì)意義。作為一種高效的勘探方法，遙感可以宏觀地獲取地球資源信息，而與以往的物、化探方法相比，應(yīng)用遙感技術(shù)的成本更低，速度更快。因?yàn)椴煌ǘ蔚倪b感圖像可以較為全面地反映出地球表面不同自然景物和一定地下深度的信息。加之對(duì)于油氣微滲漏信息和構(gòu)造信息的研究，已經(jīng)逐漸總結(jié)出一套根據(jù)油氣地質(zhì)構(gòu)造來(lái)預(yù)測(cè)含油氣聚集帶的理論方法。從現(xiàn)在我國(guó)的油氣遙感應(yīng)用上來(lái)看，油氣遙感技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了絕大部分油氣藏的探測(cè)中，遙感在該領(lǐng)域正起著不可替代的作用[1]。 油氣藏微滲漏理論由來(lái)已久，現(xiàn)今大部分學(xué)者認(rèn)為：“埋藏于地下深部處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)下(即工業(yè))的油氣藏,  其內(nèi)部具有很大壓力,  與地表間存在著巨大的壓力差。油氣藏中含有的烴類物質(zhì)及其產(chǎn)生的伴生物會(huì)在壓力差的作用下沿著巖石的裂縫向油氣藏上方地表運(yùn)移”。在烴類微滲漏的作用下，油氣藏上方的巖石、植被、生物都會(huì)產(chǎn)生一系列異常的理化變化，它們的特征常見(jiàn)有粘土礦化、紅層褪色、碳酸鹽礦物蝕變等[2]。 由于遙感技術(shù)能夠從宏觀上觀測(cè)地球，遙感圖像中也就含有大量的地球資源信息。根據(jù)不同地物對(duì)不同波段的反射特性，可以應(yīng)用遙感技術(shù)探測(cè)由于油氣烴滲漏造成的一系列異常情況[3]。從 20 世紀(jì) 70 年代開(kāi)始，油氣地質(zhì)學(xué)家就越來(lái)越多地使用遙感技術(shù)來(lái)服務(wù)于油氣藏的勘探、開(kāi)發(fā)。 當(dāng)今世界，科技、工業(yè)快速發(fā)展，相應(yīng)的對(duì)于能源的消耗也是巨大的。我國(guó)的石油資源僅占世界的 1.8%，天然氣僅占 0.7%，大多數(shù)的礦產(chǎn)資源人均占有量還不到世界平均水平一半。隨著油氣需求的快速增長(zhǎng)，相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展更新，針對(duì)油氣遙感信息探測(cè)的方法和應(yīng)用日趨成熟，逐漸形成了以下幾種主要方法，分別是：應(yīng)用遙感技術(shù)直接獲得地下油氣藏的烴類微滲漏信息；油氣藏的產(chǎn)生和當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造有顯著關(guān)系，可以通過(guò)遙感圖像來(lái)解譯出當(dāng)?shù)嘏c成油氣藏相關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造；通過(guò)遙感技術(shù)探測(cè)由于烴類微滲漏導(dǎo)致的地表各項(xiàng)異常，從而間接判斷油氣遠(yuǎn)景區(qū)[4]。
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1.2  國(guó)內(nèi)外油氣遙感研究現(xiàn)狀
石油是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，而石油行業(yè)的其中一項(xiàng)艱巨任務(wù)就是油氣勘探。由于油田很多分布在野外山區(qū)、海洋等人類不易到達(dá)的地區(qū)，且深埋于地下。所以油氣勘探迫切需要高效且造價(jià)低的技術(shù)來(lái)尋找油氣區(qū)。遙感技術(shù)能夠通過(guò)非侵入的方式獲得地球表面信息[5]。通過(guò)分析，可以快速發(fā)現(xiàn)隱藏的地質(zhì)現(xiàn)象。如線環(huán)形構(gòu)造、蝕變信息。 20 世紀(jì) 80 年代初，星載多波段掃描儀 LandsatMSS 獲取的數(shù)據(jù)被廣泛地應(yīng)用于地學(xué)信息獲取和地質(zhì)構(gòu)造分析，并在油氣田調(diào)查勘探中起著積極有效的作用�？铝炙购望溈傻热嗽缭诘谝活w陸地衛(wèi)星發(fā)射之后就進(jìn)行了衛(wèi)星圖像對(duì)石油勘探實(shí)用性評(píng)價(jià)工作，并取得了令人鼓舞的成果。美國(guó)俄克拉荷馬州安納達(dá)科盆地LandsatMSS 影像研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該區(qū)陸地衛(wèi)星像片和透明底片上存在著 57 個(gè)霧狀影像異常，其中有 42 個(gè)與已知油氣田吻合。這是遙感直接找油研究的最早實(shí)例。陳傳霖研究了內(nèi)蒙古白音都蘭凹陷一個(gè)淺埋油氣藏的地表地球化學(xué)異常和植物光譜異常與陸地衛(wèi)星影像的相關(guān)性，并提出一個(gè)“油氣藏→地面地化異�！参锊ㄗV變異→MSS 圖像應(yīng)答”的模式。 20 世紀(jì) 80 年代中期以來(lái)，遙感技術(shù)在多光譜、紅外細(xì)分光譜、熱紅外細(xì)分光譜等領(lǐng)域取得了一些列重大進(jìn)展，極大地促進(jìn)了遙感信息提取和分析手段的完善。利用 TM 等圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行地表礦物蝕變異常、地表植物異常等信息的烴類微滲漏遙感直接探測(cè)技術(shù)是一種直接找油氣的方法，是 90 年代以來(lái)發(fā)展的一種新方法，目前己被國(guó)內(nèi)外石油勘探部門(mén)廣泛應(yīng)用，許多學(xué)者在不同的領(lǐng)域提出了應(yīng)用模型。隨著油氣地質(zhì)構(gòu)造信息提取和分析逐漸集中到多源數(shù)據(jù)的綜合分析，最大程度的發(fā)揮了遙感技術(shù)自身具有的優(yōu)勢(shì)，使其在基礎(chǔ)理論和準(zhǔn)度上都有了很大提高。 
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第 2 章 影像制作

2.1 Landsat ETM+影像特征

Landsat  陸地資源衛(wèi)星現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)射到第 8 顆衛(wèi)星，遙感衛(wèi)星運(yùn)行軌道高度705km，重訪周期 98.9min，衛(wèi)星傾角 98.22°，采用近極地太陽(yáng)同步軌道，其上安裝有 Landsat ETM+(Enhanced Thematic Mapper Plus)傳感器，它用于感應(yīng)太陽(yáng)輻射被地球表面反射過(guò)后的能量和地表本身發(fā)射的熱輻射。該傳感器能夠接收從紅外到可見(jiàn)光波段（表 2-1）。

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2.2  遙感圖像預(yù)處理

Landsat ETM+數(shù)據(jù)有 8 個(gè)波段，其中 6 波段有兩個(gè)，首先將 1 波段至 7 波段進(jìn)行疊加融合形成一個(gè) ENVI 標(biāo)準(zhǔn)格式文件。本文的遙感圖像處理是用 EVVI 軟件進(jìn)行處理的，主要的處理步驟包括影像鑲嵌、輻射校正、大氣校正、圖像融合、裁剪和波段運(yùn)算等[23]。影像采用 WGS-84 坐標(biāo)系和 UTM 投影。 

2.2.1  輻射校正
遙感圖像的各像元灰度值代表不同地物反射或發(fā)射電磁波的大小，但是在真正成像的時(shí)候，由于傳感器的物理特征、角度條件、太陽(yáng)方位角、大氣條件等因素的干擾，目標(biāo)物的光譜輻射亮度或光譜反射率等實(shí)際值和傳感器測(cè)得的測(cè)量值是不一樣的。為了能準(zhǔn)確地得到目標(biāo)物的光譜值，遙感圖像需要進(jìn)行輻射校正[24]�？梢赃@樣理解，輻射校正就是消除、修正圖像成像過(guò)程中產(chǎn)生的各種噪聲的過(guò)程，它可以提高遙感地物表面的數(shù)據(jù)測(cè)量精度，確保遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量，為后期圖像處理奠定基礎(chǔ)（圖 2-1，圖 2-2）。大氣校正是為了消除光譜在大氣中傳播產(chǎn)生的折射、散射等誤差。通過(guò)大氣校正，能夠更加準(zhǔn)確的獲取地球資源信息，ENVI 具有多種自帶的大氣校正模型可供選擇，諸如熱紅外大氣校正、基于反射率的大氣校正、FLAASH 大氣校正等等（圖 2-3，圖 2-4）。   
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第 3 章 地層與構(gòu)造信息提取 ..... 14 
3.1 區(qū)域地層解譯 ..... 14 
3.2 區(qū)域構(gòu)造層及沉積建造 ......... 25 
3.3 解譯原則及方法 ......... 28 
3.4 解譯標(biāo)志 ......... 29
3.4.1 線形構(gòu)造解譯標(biāo)志 ........ 29 
3.4.2 環(huán)形構(gòu)造解譯標(biāo)志 ........ 29 
3.5 構(gòu)造解譯結(jié)果 ..... 31 
3.5.1 線性構(gòu)造 .... 31 
3.5.2 環(huán)形構(gòu)造 .... 36 
第 4 章 烴滲漏信息提取 ......... 40 
4.1 烴滲漏理論與分析 ....... 40
4.2 烴滲漏信息提取 ......... 43 
第 5 章 油氣遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測(cè) ......... 53 
5.1 油氣遙感預(yù)測(cè)方法 ....... 53 
5.1.1 線-環(huán)形構(gòu)造異常預(yù)測(cè)方法 ....... 53 
5.1.2 烴滲漏異常預(yù)測(cè)方法 ...... 54 
5.2 油氣遠(yuǎn)景區(qū)域預(yù)測(cè) ....... 54 

第 5 章 油氣遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測(cè)

5.1  油氣遙感預(yù)測(cè)方法

遙感圖像能夠較為清晰的反映地物和一定深度的地質(zhì)信息，同時(shí)還可以通過(guò)直接和間接的手段來(lái)分析確定地下油氣藏的烴滲漏蝕變信息。這對(duì)揭示含油氣地質(zhì)構(gòu)造，尋找有利的含油氣遠(yuǎn)景區(qū)有重要意義�，F(xiàn)今遙感技術(shù)應(yīng)用于油氣勘測(cè)主要可以分為線-環(huán)形構(gòu)造異常預(yù)測(cè)方法和烴滲漏異常異常預(yù)測(cè)方法兩種，線性影像可用來(lái)尋找有利的含油氣范圍和聚集帶，環(huán)形影像可用來(lái)確定盆地邊界和有利的生油斷裂帶，烴滲漏蝕變信息提取可以發(fā)現(xiàn)新的油氣苗[58]。遙感影像中的紋理、色調(diào)包含了豐富的滴血信息，，許多實(shí)際資料表明，地應(yīng)力引起的構(gòu)造變形往往能夠被地質(zhì)解譯中獲得的大量的線性影像異常變化所反映。如在盆地區(qū)域與擠壓作用有關(guān)的線性影像多成平行樣式，這通常是盆地在演變、發(fā)展中的形跡反映；與張力有關(guān)的線性影像則多事與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)，影像特征一般是呈鋸齒形樣式；與剪切作用相關(guān)的線性異常多出現(xiàn)在水系的拐點(diǎn)，這也通常是扭性斷裂的標(biāo)志[59]。 環(huán)形影像則是遙感圖像上體現(xiàn)有環(huán)形、圓形的遙感影像異常。它通常是表現(xiàn)在色調(diào)異�；蛘呒y理異常（如水系異常）[60]。它是地表隆起、凹陷或更進(jìn)一步的塊狀地質(zhì)結(jié)構(gòu)的反映。利用環(huán)形影像可以劃分盆地邊界及內(nèi)部在演化過(guò)程中的展布規(guī)律，與線性構(gòu)造綜合疊加分析，最終確定有利的生油斷裂帶。 根據(jù)遙感影像線-環(huán)形構(gòu)造反映出的地表異常信息，如分布形態(tài)異常、組合規(guī)律異常，多方向構(gòu)造的交匯部位，往往可以推測(cè)出與斷裂有關(guān)的構(gòu)造信息，同時(shí)可以輔助分析研究區(qū)隱伏構(gòu)造體系[61]。從而為勘測(cè)油氣運(yùn)移方向和油氣藏遠(yuǎn)景區(qū)提供重要的參考依據(jù)。線-環(huán)形預(yù)測(cè)油氣遠(yuǎn)景區(qū)主要可從“米”字紋理特征和“器”字紋理特征來(lái)著手分析。

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結(jié)  論

伴隨遙感技術(shù)的發(fā)展，其在油氣勘測(cè)領(lǐng)域起到了越來(lái)越重要的作用。本文根據(jù)研究區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)，結(jié)合油氣運(yùn)移的相關(guān)理論，對(duì)四川盆地東南緣、黔西北地區(qū)進(jìn)行了油氣遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測(cè)。分析了油氣的生成、運(yùn)移、聚集與地質(zhì)構(gòu)造間的關(guān)系。常見(jiàn)的油氣地質(zhì)構(gòu)造往往是地下巖層形成的一系列構(gòu)造圈閉，這些結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)于背斜、斷鼻、斷塊等處。同時(shí)也總結(jié)出了一些不足的經(jīng)驗(yàn)：由于油氣烴滲漏的強(qiáng)度在當(dāng)?shù)剌^弱，研究范圍比較大，所以要在實(shí)際工作還應(yīng)進(jìn)行實(shí)地采樣，結(jié)合具體石油地質(zhì)物、化探成果來(lái)做綜合分析與預(yù)測(cè)；ETM+影像受波段數(shù)的限制，相對(duì)于高光譜數(shù)據(jù)精度還不夠，構(gòu)造信息和烴滲漏異常信息的解譯準(zhǔn)確度還有進(jìn)一步提高的空間。期望以后有機(jī)會(huì)進(jìn)入更深的研究與探討，使遙感在油氣勘測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。本文的主要成果有： 
（1）通過(guò)遙感影像解譯可知，研究區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，結(jié)合影像紋理、空間展布規(guī)律和水系走向等間接特征，建立了線-環(huán)形構(gòu)造的解譯標(biāo)志并完成了解譯�？芍芯繀^(qū)的主要構(gòu)造分為北北東-北東向構(gòu)造、近南北向構(gòu)造、北北西向構(gòu)造以及帚狀構(gòu)造。其中以北北東-北東向構(gòu)造為主。環(huán)形構(gòu)造主要存在于各區(qū)的褶皺部位，其展布與線性構(gòu)造基本一致。 
（2）線-環(huán)形構(gòu)造同時(shí)反映了地下的隱伏構(gòu)造信息，夾于兩組線性構(gòu)造間的環(huán)形構(gòu)造是油氣藏的有利聚集位置。其他常見(jiàn)的與油氣相關(guān)的構(gòu)造形態(tài)有“X”型、“米”字型、“器”字形等。 
（3）通過(guò)波段運(yùn)算從碳酸鹽礦化、粘土礦化、紅層褪色三個(gè)角度對(duì)研究區(qū)進(jìn)行油氣烴滲漏異常提取，并對(duì)其進(jìn)行了分級(jí)。由此推斷油氣烴滲漏異常信息常分布于斷裂和環(huán)形構(gòu)造密集處附近，研究區(qū)烴滲漏信息主要是中低值為主，分布形態(tài)呈零散、斑點(diǎn)、條帶狀等特點(diǎn)。 
（4）依據(jù)構(gòu)造解譯和烴滲漏異常信息提取結(jié)果，結(jié)合研究區(qū)的地質(zhì)資料和油氣藏生成條件，將研究區(qū)分成了 5 個(gè)構(gòu)造單元，綜合分析圈定了萬(wàn)家崗——馬桑苗、芭蕉壩、凌霄——池村、石橋——回龍、龍洞場(chǎng)——杠村、頭渡鎮(zhèn)、橋上——沙田、鎮(zhèn)南——茅田 8 個(gè)油氣遠(yuǎn)景區(qū)，并分別對(duì)其做了闡述。
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參考文獻(xiàn)(略) 

本文編號(hào)：43106