福山凹陷瞬变电磁测深试验：石油勘探新进展

"瞬变电磁测深技术在福山凹陷的试验与应用" 瞬变电磁测深技术（Transient Electromagnetic Method，TEM）是一种非地震的地球物理勘探方法，主要利用电磁场的变化来探测地下的地质结构。在石油勘探领域，这种技术能够提供地下电阻率信息，有助于识别不同地层和地质构造，尤其是在复杂地层条件下，如存在多层玄武岩夹层时，能弥补地震勘探的不足。 福山凹陷位于海南岛北部，地质构造复杂，中新生代的断陷盆地特征显著。由于地层中含有大量玄武岩夹层，使得地震波反射解释变得困难，而瞬变电磁测深技术的应用旨在解决这一问题。在海南福山凹陷进行的试验研究是我国南方地区首次采用单脉冲大功率轻便型瞬变电磁测深系统进行的生产性试验，这对于进一步提升该地区石油勘探效率具有重要意义。 试验研究区选在福山凹陷的中部及南部斜坡带，地层基底由震旦系深变质片岩、寒武系和下石炭系岩石以及花岗岩构成，沉积盖层主要是白垩系和第三系，其中第三系占主导。下第三系包含流沙港组、固山组和下洋组，上第三系包括下洋组、角尾组、灯楼角组和望楼港组。第二系以砂砾岩、粘土岩和泥页岩为主，上第三系和下第三系的部分区域有玄武岩夹层。流沙港组是关键的油气储藏层，其顶界面深度变化大，从2000米到3500米不等。 岩石的电性特征，如电阻率，可以通过测井资料获取。例如，上第二系的望楼港组和灯楼角组电阻率大约在10-30欧姆·米，角尾组和下洋组在30-80欧姆·米，而围洲组为5-20欧姆·米，流沙港组为2-5欧姆·米。这些数据对于选择瞬变电磁测深的目标界面至关重要。因为瞬变电磁对低阻层有较高灵敏度，能有效探测流沙港组和围洲组的低阻界面，而对高阻层如玄武岩的探测效果较差，但并不会对其构成严重干扰。 在瞬变电磁测深过程中，可以将地层理想化为四层模型，目标层位是电阻率最低的一层，即流沙港组和围洲组的低阻界面。通过测量地面电磁场的变化，可以推断目标层位的深度和特性，这对于识别玄武岩夹层间的砂泥岩层，以及确定油气藏的位置和潜力具有重要价值。 此次试验研究的成功为瞬变电磁测深技术在南方石油勘探中的广泛应用奠定了基础，未来有望在解决复杂地质条件下的勘探难题中发挥更大作用。这项技术的进步和发展，将对我国石油资源的探查和开采产生深远影响，提高勘探效率，减少成本，为能源安全提供有力支持。