鄭金寶

摘要：研究區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部，經(jīng)歷了多期次強(qiáng)烈構(gòu)造變形，地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜。該區(qū)域大地構(gòu)造位置處于華北板塊北緣華北地塊北部陰山隆起，發(fā)育中生界斷陷殘余型盆地群。本文詳細(xì)分析了研究區(qū)地層、構(gòu)造特征，對(duì)研究區(qū)大地電磁測(cè)量和深層地震條件進(jìn)行了深入分析，進(jìn)而對(duì)研究區(qū)頁(yè)巖氣進(jìn)行了預(yù)測(cè)，最后對(duì)有利區(qū)帶綜合分析，對(duì)研究區(qū)下一步的工作具有十分重要指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：二維地震勘探；內(nèi)蒙古武川盆地；頁(yè)巖氣勘探

1.地層特征

勘查區(qū)處于武川斷陷盆地西北邊緣東房子一帶。依據(jù)煤田鉆孔及區(qū)域資料，勘查區(qū)地層為：太古界、新元古界、古生界石炭系上統(tǒng)拴馬樁組（C₂s）、二疊系下統(tǒng)大紅山組（P₁d）、二疊系中統(tǒng)腦包溝組（P₂n），中生界侏羅系上統(tǒng)大青山組（J₃d）、白堊系下統(tǒng)李三溝組（K₁1）、固陽(yáng)組（K₁g）新生界近新系（N₂）、第四系（Q）。

2.構(gòu)造

勘查區(qū)位于武川盆地蘇計(jì)凹陷內(nèi)。武川盆地為中生代山間型盆地，受區(qū)域構(gòu)造控制，早期形成的近東西向、北東向的正斷層控制了盆地內(nèi)各凹陷的沉積。晚期沿盆地的邊界產(chǎn)生了在擠壓應(yīng)力下的逆沖斷層。形成了以逆斷層控制為主的殘余盆地的邊界。武川盆地區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)比較重要的斷層主要有五條：即武川斷層、德水泉斷層、西烏蘭不浪斷層、蘇計(jì)西和蘇計(jì)北斷層（表1）?？辈閰^(qū)蘇計(jì)坳陷邊界西、北、東三面分別受德水泉、蘇計(jì)西和蘇計(jì)北三條斷層控制。

3.勘查區(qū)地球物理特征

3.1大地電磁測(cè)量解釋

前期大地電磁測(cè)深工作布置中，將wk4線西段1號(hào)點(diǎn)至16號(hào)點(diǎn)與石油地震線HB-96-68重合，在資料解譯過(guò)程中通過(guò)電性層和地震波反射面的對(duì)比，以視電阻率126（102.1）歐姆米為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)基底頂界面埋深進(jìn)行了推斷。

（1）wk1線。wk1線位于蘇計(jì)凹陷西側(cè)，剖面長(zhǎng)23km，方向北東130°，基底抬升較為明顯，其中1號(hào)點(diǎn)至16號(hào)點(diǎn)推斷基底頂板埋深變化范圍在900m～1600m左右，呈現(xiàn)出中間凹、兩翼抬升的凹陷特征；16號(hào)點(diǎn)至47號(hào)點(diǎn)推斷基底頂板埋深變化范圍在700m～2000m左右，其中南東段基底緩慢抬升；在36號(hào)點(diǎn)至47號(hào)點(diǎn)之間基底有較明顯的起伏。

（2）wk2線。wk2線位于蘇計(jì)凹陷中部，剖面長(zhǎng)20km，方向北東130°，推斷局部基底頂板埋深大于4000m，基底為高阻異常展示。其中1號(hào)點(diǎn)到26號(hào)點(diǎn)凹陷特征較為明顯且基底埋深逐漸加大，推斷基底頂板埋深由1400m逐漸加大，最深處可能超過(guò)4000m；26號(hào)點(diǎn)到41號(hào)點(diǎn)凹陷特征較為明顯，推斷基底頂板埋深變化范圍在800m～1800m。

（3）wk3線。wk3線位于蘇計(jì)凹陷東部，剖面長(zhǎng)15km，方向北東130°，地層整體較為平穩(wěn)，電阻率值隨埋深加大而遞增。其中測(cè)線南東段（16號(hào)點(diǎn)至31號(hào)點(diǎn)）基底抬升幅度較大，推斷基底頂板埋深變化范圍在500m-2100m；測(cè)線北東段（1號(hào)點(diǎn)至16號(hào)點(diǎn)）基底平緩抬升，推斷基底頂板埋深變化范圍在1300m-2100m。

（4）wk4線。Wk4線位于蘇計(jì)凹陷西北側(cè)，剖面長(zhǎng)22km，方向北東49°，測(cè)線西段（1號(hào)至16號(hào)測(cè)點(diǎn)）與二維地震線HB-96-68重合，地震資料顯示古生界頂界面埋深在2000m-2300m之間，中間凹陷，東西兩翼抬升。侏羅系武當(dāng)溝組頂界面埋深在1200m-1400m之間，由西向東緩慢抬升。侏羅系大青山組頂界面埋深在700m-900m之間，由西向東緩慢抬升。其中1號(hào)點(diǎn)至21號(hào)點(diǎn)基底抬升幅度較大，推斷基底頂板埋深由1500m向小號(hào)點(diǎn)方向逐漸加大；21號(hào)點(diǎn)至45號(hào)點(diǎn)凹陷特征較為明顯，推斷基底頂板埋深最小為1200m，最大處可能超過(guò)4000m。

（5）wk5線。wk5線位于蘇計(jì)凹陷南側(cè)，剖面長(zhǎng)20km，方向北東49°，基底抬升較為明顯，埋深在1000m～2000m左右，視電阻率顯示為高阻，推斷剖面西段地層抬升較為明顯，推斷基底頂板最大埋深在1600m左右；剖面東段呈現(xiàn)出中間凹、兩翼抬升的凹陷特征，推斷基底頂板最大埋深在2000m左右。

3.2深層地震地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)深層為中生界的白堊系和侏羅系地層。不同時(shí)期的地層巖石之間存在波阻抗差異，具有形成反射波的條件。根據(jù)二維地震資料，勘查區(qū)有3個(gè)較明顯的層位反射波，分別為大青山組頂界面反射波T11、武當(dāng)溝組頂界面反射波T11、古生界頂界面反射波Tg?？辈閰^(qū)深層條件一般。

4.研究區(qū)頁(yè)巖氣預(yù)測(cè)

隨著頁(yè)巖層含氣量的增大，儲(chǔ)層體積密度和層速度降低，從而導(dǎo)致波阻抗值減小。在頁(yè)巖層地質(zhì)模型約束下拾取頁(yè)巖層波阻抗數(shù)據(jù)可以反映儲(chǔ)層的含氣性，因此疊后波阻抗反演是預(yù)測(cè)儲(chǔ)層含氣性的有效手段。由于研究區(qū)已知資料較少，缺少井?dāng)?shù)據(jù)，采用帶限反演（常規(guī)遞推法）。藍(lán)色部分為阻抗值較小部分（見(jiàn)圖2、圖3）。

5.有利區(qū)帶綜合分析

根據(jù)勘查區(qū)的實(shí)際情況和目前的資料水平，本次二維地震勘探研究主要從頁(yè)巖的埋深、厚度以及保存條件等方面人手，對(duì)工區(qū)武當(dāng)溝組和固陽(yáng)組頁(yè)巖進(jìn)行分析和研究，確定頁(yè)巖儲(chǔ)層的埋深范圍和厚度變化規(guī)律，分析其保存條件，尋找有利勘探區(qū)域，并提出井位部署建議。根據(jù)地表地質(zhì)調(diào)查，武當(dāng)溝組是主要目的層，固陽(yáng)組是次要目的層。根據(jù)DJ1線和DJ2線從以下幾個(gè)方面分析。

5.1埋藏深度

埋藏深度不僅僅決定頁(yè)巖氣藏的開(kāi)采價(jià)值，還影響著其含氣豐度和保存條件。埋深太淺，雖然降低了開(kāi)采成本，同時(shí)，由于地層壓力相對(duì)較小，也降低了其還氣豐度，而且具有一定的埋深，更有利于頁(yè)巖氣的保存。從目前生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看，埋深1000m-2500m左右是一個(gè)合適的范圍。通過(guò)計(jì)算，武當(dāng)溝組埋藏深度一般在1000m以深。

5.2厚度分布

高碳頁(yè)巖的厚度決定了頁(yè)巖氣藏的規(guī)模，也在一定程度上影響其保存條件。在地球化學(xué)參數(shù)基本相同的情況下，泥頁(yè)巖厚度越大氣藏的總含氣量和規(guī)模自然也就越大，同時(shí)巨厚的頁(yè)巖也可以為自身提供良好的保存條件。通過(guò)地震資料，武當(dāng)溝組除了部分地方剝蝕以外，大部分都有沉積。武當(dāng)溝組和固陽(yáng)組厚度均大于一般要求的40m。

5.3有利勘探區(qū)域

通過(guò)對(duì)頁(yè)巖層的厚度，埋深以及反演對(duì)頁(yè)巖氣預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，確定了工區(qū)優(yōu)先勘探層位和有利勘探區(qū)域，即DJ1線的北部，從線頭起點(diǎn)計(jì)算5km范圍。從縱向上看，通過(guò)對(duì)比武當(dāng)溝組和固陽(yáng)組頁(yè)巖的埋藏深度和厚度，我們認(rèn)為武當(dāng)溝組頁(yè)巖有機(jī)碳含量高，保存條件相對(duì)較好，富有機(jī)碳頁(yè)巖厚度大，是工區(qū)頁(yè)巖氣勘探的首選目的層，特別是DJ1線的西北部，埋藏深度和厚度均符合要求。固陽(yáng)組埋藏深度較淺，但分布穩(wěn)定，且未經(jīng)過(guò)大的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，對(duì)頁(yè)巖氣的保存有利。endprint