第 1 章  緒論

1.1 選題依據(jù)及研究意義
我國油氣資源耗能僅次于美國，常規(guī)油氣資源的緊張局勢(shì)以及能源資源的更高需求現(xiàn)狀，促使我國在進(jìn)入 21 世紀(jì)之后，全面加大了傳統(tǒng)油氣藏的開發(fā)力度。在統(tǒng)計(jì)探明的新增儲(chǔ)量數(shù)據(jù)中有近 70～80%為低滲特低滲油氣藏，同時(shí)顯示頁巖氣、煤層氣、致密砂巖氣等非常規(guī)油氣資源十分豐富，是較常規(guī)能源更具有理想生態(tài)能源所具備的高品質(zhì)、清潔、高效、低成本、污染少等優(yōu)點(diǎn)的一種重要的戰(zhàn)略接替能源，同時(shí)也已迅速成為國際能源工業(yè)化領(lǐng)域的勘探目標(biāo)和重要的經(jīng)濟(jì)支撐。我國已在十年前就開始采取加大尤其是頁巖氣資源的科技投入、擴(kuò)大投資等措施，致力于充分探明和開采非常規(guī)資源，頁巖氣必將以其巨大的儲(chǔ)量、豐富的綜合利用層次實(shí)現(xiàn)建設(shè)主力產(chǎn)區(qū)的扭轉(zhuǎn)，成為常規(guī)油氣的強(qiáng)有力補(bǔ)充，有研究指出 2030 年新型油氣資源有望替代煤炭和石油等傳統(tǒng)能源成為中國及世界主要能源。據(jù) 2013 年底地質(zhì)調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，貴州頁巖氣資源量為 13.54 萬億 m3，為全國第三大頁巖氣資源富集省，可采資源量占探明總量的 14% [1]。2011 年貴州岑鞏縣岑頁-1 號(hào)井壓裂井的成功開鉆，正式拉開貴州省頁巖氣開發(fā)大幕，六盤水比 1 井、遵義縣楓 1 井、黔西縣西頁 1 井、仁頁 1 井等鉆井的陸續(xù)開鑿施工，標(biāo)示貴州省頁巖氣勘探開發(fā)工作在穩(wěn)步推進(jìn)，項(xiàng)目預(yù)計(jì) 2013-2015年間貴州完成重點(diǎn)地區(qū)頁巖氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)，設(shè)立頁巖氣勘查開發(fā)示范區(qū)，有望于2020 年前后建成我國頁巖氣主力區(qū)。但由于能源過耗、能源需求劇增，頁巖氣資源開采技術(shù)依舊局限于物化探、地質(zhì)調(diào)查、鉆井、地震等方法，通過實(shí)際鉆井如壓裂技術(shù)、完井技術(shù)、水平井技術(shù)等獲取資源量，由于潛力勘探區(qū)塊范圍廣、布井少，同時(shí)要遭受惡劣地表?xiàng)l件等的限制，利用傳統(tǒng)鉆井技術(shù)勘探費(fèi)用昂貴、勘探難度局高但精度不高、鉆遇施工困難等形勢(shì)迫使利用新式、廉價(jià)的非侵入式技術(shù)去勘探資源富存領(lǐng)域。
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1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 
頁巖氣勘探開發(fā)主要借鑒傳統(tǒng)石油勘探方法，同時(shí)利用 2D 或者 3D 地震反射剖面查明勘探地段頁巖礦床深度和內(nèi)部變化等的空間幾何參數(shù)的方法，利用鉆井和壓裂工業(yè)化開采技術(shù)以及地物化探等多種方法綜合具體研究。實(shí)施盆地級(jí)別和建造級(jí)別頁巖氣資源評(píng)價(jià)工作，目前大體包括以下幾個(gè)步驟[5]： ①查明頁巖氣盆地和建造的初步地質(zhì)特征及儲(chǔ)層特征 頁巖氣資源評(píng)價(jià)主要通過收集和匯編原始資料，確定和選擇要評(píng)價(jià)的頁巖氣盆地和主要頁巖氣的建造，原始資料主要包括頁巖（海相、非海相）的沉積環(huán)境、深度（從頁巖底層到頂層）、構(gòu)造（主要為斷層）、總頁巖區(qū)段、有機(jī)質(zhì)豐富的頁巖總厚度和凈厚度、有機(jī)碳總量（TOC）、熱成熟度（RO）7項(xiàng)資料。通過原始資料顯示綜合地質(zhì)年代、源巖和其他數(shù)據(jù)的地層柱狀圖和鉆井記錄，可用來選定下一步研究的主要頁巖建造。而這些地質(zhì)和儲(chǔ)層特征的初步了解，有助于選定被認(rèn)為值得細(xì)致評(píng)價(jià)的頁巖氣建造。 ②確定主要頁巖氣建造區(qū)域范圍 通過上一步驟查明頁巖氣主要建造區(qū)域，之后可通過研究該區(qū)域技術(shù)文獻(xiàn)資料以及標(biāo)示的有價(jià)值的頁巖氣建造的詳細(xì)局部橫截面，有條件的還可收集鉆井?dāng)?shù)據(jù)等構(gòu)繪新的橫剖面圖用來確定盆地中頁巖建造的橫向延伸范圍，并可進(jìn)一步查明區(qū)域深度和頁巖建造的總厚度。 
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2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源

2.1.1 遙感影像數(shù)據(jù)
貴州全年植物量積累及發(fā)育繁盛期主要在集中在一年中的4～11月，因此，本文所選遙感影像成像日期均避開植被覆蓋期高度集中月份，選擇行列號(hào)（由經(jīng)緯度推算可得）為Path128/Row041的2014年12月份云量小于3%的Landsat8數(shù)據(jù)以及2003年2月零云量的Landsat7數(shù)據(jù)綜合研究分析。從地理空間數(shù)據(jù)云獲得的遙感影像均已經(jīng)過地理校正，同時(shí)具有相同投影坐標(biāo)系統(tǒng)：地圖投影類型為墨卡托UTM、基準(zhǔn)面為WGS-84，兩期影像數(shù)據(jù)區(qū)中區(qū)域地貌、紋理等信息清晰，色調(diào)差異明顯，數(shù)據(jù)質(zhì)量滿足論文研究所需。 遙感影像數(shù)據(jù)介紹：美國航空航天局(NASA)的Landsat8-OLI及Landsat7-ETM+具相同成像寬幅及覆蓋周期，通過Landsat7 ETM+數(shù)據(jù)波段詳細(xì)特征（表2-1），可見各波段均能分別反映不同光譜信息，識(shí)別不同信息特征。Landsat8-OLI攜帶TIRS熱紅外傳感器(Thermal Infrared Sensor)和OLI陸地成像儀(Operational Land Imager)兩個(gè)傳感器中，TIRS熱紅外傳感器通過收集地球兩個(gè)熱區(qū)地帶的熱量流失情況觀測(cè)地帶特別是干旱區(qū)的水分消耗，而OLI陸地成像儀所獲影像數(shù)據(jù)在保持空間分辨率和光譜特性等方面在與ETM+增強(qiáng)型主題成像儀基本保持一致的基礎(chǔ)上作了進(jìn)一步細(xì)化：波寬窄化的15m空間分辨率全色波段Band8（0.500–0.680μm），能夠更好區(qū)分植被與非植被覆蓋區(qū)，其余具30m空間分辨率的近紅外-可見光波段波段中，新增的Band1藍(lán)色波段(0.443-0.453μm)、Band9短波紅外波段(1.360-1.390μm)分別應(yīng)用于海岸帶觀測(cè)和云檢測(cè)。Bnad5（0.845–0.885μm）避開0.825μm處水汽吸收的影響。根據(jù)不同應(yīng)用，為選擇不同影像數(shù)據(jù)不同波段組合進(jìn)行研究處理提供一定參考，本文羅列出部分應(yīng)用于不同目標(biāo)特征解譯的波段組合方案（表2-2）。 
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2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

數(shù)據(jù)預(yù)處理部分是本文的基礎(chǔ)工作，主要基于 ENVI5.1 軟件平臺(tái)進(jìn)行，數(shù)據(jù)處理主要包括影像數(shù)據(jù)的輻射定標(biāo)、大氣校正、DEM 數(shù)據(jù)的鑲嵌裁剪與幾何校正等步驟。 輻射定標(biāo)是將傳感器記錄的電壓或數(shù)字量化值（DN）轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)視場(chǎng)中的輻射亮度值[57]，或者轉(zhuǎn)換為與地表反射率、地表溫度等物理量相關(guān)的數(shù)值處理過程，目的是為了消除傳感器本身所產(chǎn)生的和大氣所造成的誤差。主要包括實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)、星上定標(biāo)、場(chǎng)地定標(biāo)三種方法，其中，實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)又可分為絕對(duì)定標(biāo)和相對(duì)定標(biāo)兩種方式。絕對(duì)定標(biāo)主要是根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)輻射源，建立輻射亮度值和數(shù)字量化值之間的定量關(guān)系。按照定標(biāo)數(shù)據(jù)使用波段的不同，也可分為反射波段（對(duì)應(yīng)可見光到短波紅外波段）的輻射定標(biāo)和發(fā)射波段（熱紅外波段）的輻射定標(biāo)，本文后續(xù)也將更進(jìn)一步應(yīng)用“熱紅外技術(shù)”。

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第 3 章   遙感地質(zhì)解譯 ..... 21 
3.1  遙感地層巖性解譯 ......... 21 
3.1.1  遙感巖性解譯基礎(chǔ) .... 21 
3.1.2  地層巖性遙感解譯標(biāo)志 ........ 21 
3.1.3  地層巖性遙感解譯結(jié)果 ........ 26 
3.2  遙感構(gòu)造解譯 ..... 28 
3.2.1  三維地貌-構(gòu)造解譯基礎(chǔ) ....... 28 
3.2.2  三維地貌的建立 ......... 32 
3.2.3  線性構(gòu)造解譯 ....... 34 
3.2.4  環(huán)形構(gòu)造解譯 ....... 38 
第 4 章   遙感異常特征提取 ........ 41 
4.1  烴類微滲漏 ......... 41 
4.1.1  烴類微滲漏機(jī)理 ......... 41 
4.1.2  烴類微滲漏信息提取 ...... 43
4.2  定量溫度反演 ..... 45 
第 5 章   遠(yuǎn)景區(qū)分析預(yù)測(cè) ...... 51 
5.1  線環(huán)構(gòu)造定量分析 ......... 51 
5.1.1  定量分析準(zhǔn)則 ....... 51 
5.1.2  定量分析實(shí)現(xiàn) ....... 51 
5.2  烴類微滲漏定量分析 ..... 57 
5.3  遠(yuǎn)景區(qū)分析預(yù)測(cè) ....... 59 

第 5 章  遠(yuǎn)景區(qū)分析預(yù)測(cè)

5.1 線環(huán)構(gòu)造定量分析
5.1.1 定量分析準(zhǔn)則
在構(gòu)造與頁巖氣保存研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合遙感線性構(gòu)造的統(tǒng)計(jì)分析，確定了研究區(qū)頁巖氣資源勘查構(gòu)造有利部位圈定的原則： （1）線性構(gòu)造長(zhǎng)度-密度的中低密度區(qū)，該區(qū)是構(gòu)造應(yīng)力相對(duì)較弱的區(qū)域，即構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)，有利于頁巖氣的保存； （2）背斜構(gòu)造和穹窿構(gòu)造存在的區(qū)域，這兩類構(gòu)造易于形成油氣構(gòu)造圈閉，對(duì)油氣保存有利； （3）東北向張性斷裂與活動(dòng)構(gòu)造的空白區(qū)，這兩類張性和活動(dòng)性構(gòu)造的存在，對(duì)頁巖氣的保存具有破壞性作用，預(yù)測(cè)的有利部位應(yīng)盡量避開這些構(gòu)造所影響的范圍。 其中，將原則（1）和原則（2）視為有利構(gòu)造部位圈定的基本原則，即在原則（1）和原則（2）求交集的前提下，將原則（3）視為補(bǔ)充條件。 用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，對(duì)該區(qū)的構(gòu)造特征進(jìn)行定量分析，可以闡明相關(guān)地質(zhì)信息[81]。遙感構(gòu)造定量化分析是研究區(qū)域構(gòu)造格局和局部構(gòu)造異常的一種方法，主要用于分析從遙感數(shù)據(jù)解譯獲得的線性體的長(zhǎng)度和頻度等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[66]。遙感影像中顯示的線性體多數(shù)與區(qū)域節(jié)理、斷層、斷裂等構(gòu)造要素相關(guān)，其優(yōu)勢(shì)方位反映區(qū)域構(gòu)造基本格局。 
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結(jié)  論

通過對(duì)黔西北畢節(jié)-大方一線遙感綜合解譯研究，，取得了以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。 
（1）本文采用融合精度達(dá) 15m 的遙感數(shù)據(jù)，可以有效的探測(cè)到地表裸露區(qū)出露好的頁巖產(chǎn)氣巖層地段，通過參考畢節(jié)幅區(qū)域地質(zhì)資料，結(jié)合遙感影像上巖體的色調(diào)差異、灰度特征差異、紋理結(jié)構(gòu)不同等特征來識(shí)別不同巖性，并區(qū)分地層界限，進(jìn)而建立本區(qū)巖性和地層的解譯標(biāo)志，在此基礎(chǔ)上匯編該區(qū)巖性、地層解譯成果圖。 
（2）根據(jù)三維-構(gòu)造解譯標(biāo)志，利用三維地貌對(duì)構(gòu)造信息的有利顯示，進(jìn)行遙感構(gòu)造解譯，并通過對(duì)照已有 1：20 萬地質(zhì)圖圖件，獲得該區(qū)遙感線性-環(huán)形構(gòu)造解譯成果圖件，通過進(jìn)一步分析研究發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造主要呈 NNW 向展布，并有 NW、NWW 向構(gòu)造伴生出現(xiàn)。 
（3）通過主成分分析、波段比值法、地表溫度反演等，提取遙感異常特征信息，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)綜合信息與該區(qū)煤礦點(diǎn)、礦床吻合度較高�？紤]到國內(nèi)已有頁巖氣區(qū)中也有出現(xiàn)煤層氣和頁巖氣共生共探的情況，認(rèn)為此次研究所得成果有助于頁巖氣遠(yuǎn)景區(qū)的圈定。 
（4）從研究區(qū)的綜合提取有利區(qū)內(nèi)，圈定出四處遠(yuǎn)景區(qū)，分別為一個(gè) 1 級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)：王家壩-堰塘一帶的Ⅰ號(hào)遠(yuǎn)景區(qū)，一個(gè) 2 級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)：羊場(chǎng)鎮(zhèn)-六龍鎮(zhèn)-大方縣一帶的Ⅱ號(hào)遠(yuǎn)景區(qū)，兩個(gè) 3 級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)：分別為位于雙山鎮(zhèn)-黃泥堰-松林寨以北的Ⅲ號(hào)遠(yuǎn)景區(qū)和位于沙包以東約 2km 的Ⅳ號(hào)遠(yuǎn)景區(qū)處。 
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參考文獻(xiàn)(略)

本文編號(hào)：48983