遥感技术在中国东部油气勘探中的应用

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）.