页岩气是一种清洁能源，中国工程院院士何继善领衔的湖南省科技重大专项——“湖南页岩气资源潜力评价与电磁探测系统研发”，项目组通过研究分析估算出，湖南页岩气地质资源量约7.66万亿立方米，并优选出10个用于页岩气勘探开发的有利靶区。 页岩气是一种非常规油气资源，是以“自生自储”方式赋存于页岩层中的天然气，在美国已开发利用成功。湖南省页岩气资源丰富，国土资源部2012年初步调查评价结果显示，湖南页岩气资源在全国排第六位。 而大量存在于湘西北的页岩气资源，却由于地形地貌等因素制约，传统电磁法又无法达到页岩气勘探的深度。何继善院士领衔的项目组，创造性提出了广域电磁法并研制出系列仪器，成功破解了这一难题。今日，该项目通过省科技厅组织的专家验收。 适合南方山区地形地貌广域电磁法成功应用 以往，常规找油、气，主要采用地震法。项目组专家介绍，所谓地震法，就是人为产生一个地震，地震产生的弹性波传播后再反射回，再根据接收的信号来进行勘探。而在湖南湘西等地，地形切割很厉害，山很陡，地震法的反射和接收信号效果并不好，导致地震法实施起来效果很差。 湖南页岩气主要在地下3公里深度以下，而像美国，页岩气层分布比较浅，一般在1公里以上，同时又主要分布在平原区，他们所采用的方法并不适用与我国南方山区。 “并不是所有页岩都含有页岩气，我们的目的页岩是碳质页岩。”地震法无法分辨碳质页岩和一般页岩，而实际上，碳质页岩电阻率很低，广域电磁法据此能够找出目的层，不仅可以扩展探测深度，同时可以圈定出页岩上界面和下界面，对页岩的厚度更加明确。 同时，广域电磁法相比地震法野外施工成本更低，同一个片区的勘探，地震法可能需要一千万，广域电磁法成本只需一百多万，不到两百万。目前，广域电磁法已在湖南、湖北、山东、江苏、重庆和贵州等地成功应用，并成功指导中石油、中石化、华电集团、神华集团等单位在湘西北的页岩气勘探。 仪器系统更轻便更自动勘探更精准 “一个频率是一个深度，要发射不同频率以获得不同深度的信息。”项目组专家冯涛介绍，常规电磁法是一个一个频率的发射，发射一个频率接收一个频率，广域电磁法一次可以发射七个频率，大大提高了工作效率，并且抗干扰能力更强。 以广域电磁法为基础，项目组发明了广域电磁法仪器系统，成功研制出多种功率的发送机系列和接收机系列，实现了不限数量分布式接收机阵列式测量，野外效率大大提高，抗干扰能力强，信息量大，有利于大面积快速扫面，使测量精度明显提高。 国际上普遍的GSAMT法，收发距要求13倍于勘探深度。比如，你的勘探深度是3公里，发射和接收的距离要达到39公里，而广域电磁法只要3-5倍，也就是15公里距离足矣。在山区，收发距39公里，设备发电功率要达到千瓦以上，这样的大型设备难以抵达山区。广域电磁法仪器只需200千瓦，相对较小的设备更适合山区的勘探。 集自动化、小型化、轻便化、节能化于一身的仪器，不仅可用于勘探页岩气，还可广泛应用于油气藏、地热、煤田采空区、金属矿、水资源等探测领域。 同时，项目组还开发出广域电磁法资料处理解释软件系统，实现了任意复杂地形条件下海量数据的快速精确反演成像。通过“反演”软件，用数据还原地下情况，把电信号还原成地层模型。 从理论到方法技术，从仪器设备再到成果应用，项目组已成功形成一套完整体系。采用综合信息叠合法，项目组基本查明了湖南主要页岩气储层的分布范围，优选出用于页岩气勘探开发的有利区块。 |
