[摘 要]地球物理技术作为勘探开发中的一项重要技术，在页岩气勘探与开发中也发挥着重要的作用。本文笔者通过页岩气测井评价、含气性检测等几个方面，系统分析了地球物理技术在页岩气勘探开发中的应用。
　　[关键词]地球物理技术；页岩气；资源勘探
　　中图分类号：TP631 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0312-01
　　世界各地页岩气资源丰富，尤其是美国页岩气勘探开发技术的进步，使页岩气实现了工业生产，其研究引起世界各国的注意。以往页岩气的研究主要集中在对页岩气的成藏模式、页岩气特点方面，很少有专门研究页岩气的地球物理勘探方法，甚至有人认为页岩气勘探可通过直接钻井而不需要地球物理勘探方法。众所周知，地震勘探、地球物理测井一直在常规油气勘探中起着至关重要的作用。页岩气作为一种油气资源，虽然其成藏模式有别于常规油气藏，但地球物理勘探仍能够在页岩气勘探中发挥作用。
　　1 页岩气测井的评价
　　当前，中国缺乏页岩气储层参数评价技术，尤其是裂缝识别与定量评价技术。因此，建立健全页岩气测井识别评价标准，并在页岩气勘探中推广应用，具有重要的意义。
　　1.1 页岩储层测井的识别
　　与常规的气体资源一样，页岩气也是一种不导电的介质，其主要的物理特性包括：密度值小、声波传播速度比较慢和含氢指数比较低等。与一般致密的页岩相比，页岩气储层中的有机质含量、放射性元素的含量较高。笔者查阅相关资料，总结出页岩气储层的测井特征主要有：高电阻率、高中子孔隙度、高伽玛和高声波。
　　电阻扫描成像测井和核磁共振测井，对于天然的裂缝和导致裂缝的各种因素有着比较高的分辨能力。在裂缝形成之后，裂缝识别技术可通过井温测井、交叉偶极横波测井等来识别，并能有效评价裂缝的长度和高度。
　　1.3 页岩储层物性参数评价
　　页岩储层物性参数的主要评价指标包括渗透率、孔隙度以及饱和度等。其中，孔隙度的识别和评价主要通过补偿声波、长源距声波、体积密度等指标来评价，而且可以根据ECS得到相关元素的含量，通过相关的换算，得到骨架的参数。现阶段，一般使用自然电位、微电极和核磁共振等方法来识别和评价页岩储层的渗透率；而评价页岩储层饱和度一般采用的是双侧向、核磁共振和感应测井等方法。
　　2 页岩含气性的检测
　　页岩储层是否具有商业开发价值，主要参考页岩含气性指标。通过地震技术检测页岩储层的含气性，可准确评价储层的含气性。
　　2.1 叠厚波阻抗反演
　　叠厚波阻抗反演的重要基础和前提是褶积模型，通过有效压缩子波的反褶积来处理，把地震数据转化成反射系数序列，然后再根据反射系数序列或侧耳波阻抗剖面进行处理解释。而随着页岩储层含气量的逐渐上升，储层的体积密度和层数密度会出现一定的下降，进而降低波阻抗值。在页岩层地质模型条件的约束之下，页岩层的波阻抗数据能够真实反映页岩储层的含气性。
　　2.2 頻谱分解技术
　　频谱分解技术最主要的依据是页岩含气层的高频吸收特性，既当地震波经过储层时，高频成分能量会出现衰减，而当地震波的能量比较大时，通过频谱分解技术，可而实现对页岩储层的有效检测。
　　2.3 叠前弹性阻抗反演
　　叠前弹性阻抗反演指的是弹性阻抗函数对声波阻抗的延伸，具体来讲，它是一种射角函数。在弹性阻抗的射角为0时，声波阻抗不但具有叠后波阻抗反演的诸多优点，而且还有效克服了叠前AVO技术稳定性不足和分辨率不高的缺点。同时，由于弹性阻抗波包含更多页岩储层的信息，其数据的精细度和准确度也大幅提高。
　　3 地球物理技术在页岩气勘探中的应用
　　地球物理技术是解决页岩气评价关键地质要素的有效手段。在勘探阶段，针对页岩气资源评价和核心区选择，需要落实页岩气藏的富集规律。页岩气藏的特征、形成机理与常规气藏迥然不同，控制页岩气藏富集程度的关键要素主要包括页岩厚度、有机质含量和页岩储层空间（孔隙、裂缝）。页岩层在区域内的空间分布状况是保证有充足的储渗空间和有机质的重要条件，而地球物理技术是探测页岩气空间分布的最有效、最准确的预测方法。除了通过岩心实验分析有机质丰度、成熟度及物性等参数外，测井评价更是重要的手段。地震技术在测井的基础上进行区域预测，可为资源评价和页岩气开发核心区的优选奠定基础。
　　在开发阶段，应用地球物理技术对储层物性，特别是裂缝等各向异性特征进行精细刻画，为储层改造提供帮助。应用地震技术可以准确描述页岩的矿物组成、脆性以及力学性质和天然裂缝的分布等关键地质因素。例如通过监测和记录微地震事件，实时提供压裂过程中产生的裂缝位置、方位、大小以及复杂程度，评价增产方案的有效性，并优化页岩气藏多级改造方案。
　　4 页岩气井中的地震技术
　　页岩气井中的地震技术指的是在地面地震技术的基础上，经过延伸的一种地球物理技术。在页岩气的勘探和开发过程中，其可以把测井技术、钻井技术和地震技术有机结合，可实现对地震资料的综合分析。
　　4.1 微地震监测技术
　　微地震指的是在油气勘探过程中，由于水压过大而引起的地下应力场出现变化，从而导致页岩岩层破裂或者错段，这时会出现一种能量比较小的地震波。因此，在已完成钻井施工的页岩气井中或者其地面布置一定的检波器，就能够检测到这些微小的裂缝，并通过成像技术把相关的裂缝信息传输到地面的分析系统当中。地面系统通过处理微地震数据资料，可实时提供裂缝的方位、大小和具体位置等，此外还包括裂缝复杂程度等。
　　4.2 页岩气岩石物理评价参数
　　页岩气是一种低渗透的油气藏，在勘探和开发过程能否顺利进行，关键因素是压裂的效果。而在实际的压裂过程中，页岩的破裂与其岩石的物理参数的关系非常密切。这也就是说，岩石的力学性质与缝隙网络的形成之间有一定的相关关系。当前，中国的页岩气勘探技术处于初级阶段，而想要获得准确的岩石物理参数，就必须与国外的公司进行合作。我们知道，页岩气储层的渗透性比较低，因此，在水压不断升高的状况下，可能会形成较大规模的裂缝网络。这就要求在设计压裂缝网设计中，要考虑页岩的脆性及其脆性特征，从而提高单井的产量。
　　5 结语
　　我国页岩气勘探开发工作已经起步，技术创新是页岩气发展的关键。可通过页岩气开发先导试验区的建设，形成适合我国地质特点的页岩气勘探开发地球物理技术。页岩气储层测井识别评价技术是优化页岩气钻井及储层压裂改造部署的必要技术支撑。
　　参考文献：
　　[1]李其荣，杜本强，隆辉，等. 蜀南地区天然气地质特征及勘探方向[J]. 天然气工业，2009，29（10）：21-23.
　　[2]张金川，金之钧，袁明生. 页岩气成藏机理和分布[J]. 天然气工业，2004，24（7）：15-18.
　　作者简介
　　王帅，男，1986年生，2005年毕业于北京经济专修学院，现在安徽省煤田地质局第一勘探队助理工程师。