第1章　绪论
　　四川盆地属于典型的叠合盆地，天然气资源丰富，勘探面积大，勘探历史悠久。早在公元16～19世纪，在四川盆地的盐都自流井地区(今自贡市自流井区)，就建成了世界上*早的天然气开采井群。新中国成立至今，四川盆地的天然气勘探取得了更加辉煌的成就。经过60多年的勘探，在震旦系灯影组、下寒武统龙王庙组、下志留统龙马溪组、下石炭统河洲组、上二叠统长兴组、下三叠统飞仙关组、嘉陵江组、中三叠统雷口坡组、上三叠统须家河组、侏罗系自流井组、沙溪庙组及蓬莱镇组等层系取得勘探突破并投入商业开发。发现了川东北、川西、川南和川中4个大气区，成功建成了27个大中型气田，成为我国主要的天然气生产基地。在这些大气区的发现和大中型气田的建设过程中，地震勘探技术发挥了重要的作用。
　　1.1　四川盆地天然气勘探现状
　　四川盆地(约18×104km2)及其周缘油气有利勘探面积超过30×104km2，从震旦系到侏罗系，已经发现了常规天然气、致密气、页岩气、致密油等4种类型的油气资源，表现出以天然气为主的能源分布特点。其中，致密气和页岩气属于非常规气，四川盆地是常规气和非常规气“双富集”气区。近年来，四川盆地天然气产量已经达到全国总产量的1/4。目前，随着科技的进步和勘探开发力度的不断加大，四川盆地的天然气勘探前景更加广阔。未来，四川盆地的天然气产量将再次实现跨越式的增长，产量占比有望提升至全国总产量的1/3。
　　1.1.1　天然气勘探简史
　　中国是世界上*早发现天然气的国家之一，在四川盆地*早建成了天然气生产基地。至今，四川盆地仍然是我国天然气勘探开发的热点区域，为我国经济建设、产业发展、居民生活等做出了巨大的贡献。
　　1. 天然气的发现与利用
　　四川盆地*早的天然气发现与利用记录，可追溯到我国的秦朝时期。由于盐卤与天然气共存于地下岩层，人们在凿井掘盐卤的过程中，发现了天然气并用其煮盐。据古代书籍《川盐纪要》记载，秦昭襄王时期(公元前306～前251年)，蜀郡太守李冰“又识齐水脉，穿广都盐井诸陂池，蜀于是盛有养生之饶焉”。李冰在四川兴修水利时，*早开始了地质凿井取盐，发现了天然气，当时把气井称为“火井”。西晋《蜀都赋注》中言“火井，盐井也”，《后汉书 郡国志》中描述“取井火还煮井水”，也证实了天然气是凿井取盐的过程中被发现与利用的。
　　公元前67年的汉宣帝时期，发现了临邛火井，成为世界上*早的天然气生产井。据《蜀王本纪》记载，“临邛有火井，深六十余丈”，即在现今的邛崃市发现了天然气。《异苑》记载，“临邛有火井，汉室方隆则炎赫弥炽，暨桓、灵之际(147～189年)火势渐微，诸葛一瞰而更盛，至景耀元年(258年)”。说明在三国时期，诸葛亮(181～234年)亲自视察了古火井，用竹筒输导天然气，利用井火煮盐，进而提高煮盐产量。公元347年，东晋《华阳国志 蜀志》中描述了临邛县天然气的开采与应用情景，即“有火井，夜时，光映上昭。民欲其火，先以家火投之，顷许如雷声，火焰出，通耀数十里。以竹筒盛其光藏之，可拽行终日不灭也”。远在山东临沂的“书圣”王羲之(东晋303～361年)，写下了盐井帖给益州刺史“彼盐井、火井皆有不(否)？足下目见不？为欲广异闻，具示！”。可见，天然气的发现与应用当时已经远近闻名了。唐朝时期，临邛曾被改名为火井镇。
　　除临邛以外，四川盆地的其他地方也很早就发现了天然气。例如，后蜀(934～965年)时期，在成都能“宵瞻火井之光”；北宋(960～1127年)时期，“陵上有井， 若以火坠井中，即雷吼沸涌，烟气上冲”，在仁寿县(古称陵州)一带发现了天然气；南宋时期(1127～1279年)，“火井在长江县”“焰生于火上”，在蓬溪县发现了天然气。
　　2. 1949年之前天然气的勘探
　　尽管在秦汉时期四川盆地就发现了天然气，但是，受当时勘探技术的局限，天然气并未被大规模地开发利用。据《天工开物》记载，到了明朝时期，针对浅层低压气藏和裂缝型气藏的钻井设备、操作工艺、井径、井深、钻速等天然气勘探开发技术，才在邛崃、射洪、蓬溪、富顺、犍为、眉山、青神、井研、洪雅、乐山等地区开始逐渐兴起。至明朝万历年间，朝廷开始“载课火井”(收税)，表明当时的天然气勘探已经具备了较大的生产规模。
　　明末清初，气卤储集规律研究、层位对比、裂缝描述、井位勘测与部署等地质人员(古代称为“匠氏”“山匠”“井管事”等)的出现，使天然气勘探开发技术获得了较大进步。那时，根据实践经验，人们已经逐渐总结出了天然气的分布规律和勘探开发方法。通过岩层、山形和气卤露头，“山高大者，须择其低处平原；山低者，须择其曲折凸起之处”和“有水有火必有缝”，概括了利用构造和裂缝(当时将裂缝分为立缝、横缝、骑马缝、水缝、火缝等类型)找天然气的方法，以“相地凿井”；在“两岸夹河、山形险急、得沙势处”，部署井位；通过“规画形势、督工匠以凿井”实现钻井和开采。这些方法，使自贡市自流井地区呈现出“井厂掘凿遍山”的兴盛现象，建成了自流井气田。该气田位于自贡市艾叶滩、贡井、自流井、凉高山、大山铺一带，是喜山运动形成的一个大背斜，沉积层厚，圈闭条件和生储组合良好，裂缝发育为天然气和盐卤水的运移、聚集、保存等创造天然条件。雍正至乾隆年间，盐井超过400余口，火山井有11口。道光年间，“且多火井 ，引入锅底煮盐，利*厚，省煤炭， 大火可烧二三百锅，*次者亦烧数十锅”。咸丰、同治年间，“乃大办井灶，并及深井，及于火脉，火乃大升”。光绪年间，盐井与火井猛增至5000口，日产天然气10000m3的火井不低于10口。
　　显然，在明朝的基础上，清朝时期的天然气勘探技术取得了更大的进步。不仅在地质认识方面获得了大幅度的提高，总结出了许多先进的地质规律，能将绝大部分天然气井部署在构造的顶部和长轴位置，而且天然气勘探开发的深度更深，地层更老，产量更高。乾隆年间，老双盛井深达530m；嘉庆年间，桂粘井深达797.8m，钻穿侏罗系到达三叠系顶部；道光年间，兴海井深达1001.4m，日产盐卤万余担、天然气8500多立方米；咸丰、同治年间，磨子井深达1200m，钻穿三叠系嘉陵江组和雷口坡组气卤层，日产天然气数十万立方米。1850～1878年，“盐火两旺”，天然气产量估计高达60×108m3。
　　民国时期(1912～1949年)，四川盆地的天然气仍然被广泛勘探开发。1929年10月，欧洲地质学家阿诺德 海姆拍摄的照片，记录了四川盆地天然气勘探开发的现场情况(图1-1)。可见，当时的天然气勘探技术，在一定程度上达到了较成熟的水平，在生产服务中已经被广泛应用。抗战前后，国民政府在四川盆地开展了大量地质调查工作，编写了1∶50万的地质图，实现了威远背斜、隆昌圣灯山背斜的勘查描述。1939年，巴1井钻深达1402.2m，日产天然气约1.51×104m3；1943年，隆昌圣灯山的高产井日产天然气3.6×104m3。1936～1949年，仅在隆昌圣灯山构造和巴县石油沟构造就发现天然气储量3.85×108m3，天然气产量达0.36×108m3。
　　图1-1　四川盆地天然气勘探开发早期照片(来自网络图片)
　　3. 当代天然气勘探
　　中华人民共和国成立后，四川与青海、玉门、新疆成为我国四大石油与天然气基地。其中，四川盆地的天然气勘探始于1953年，20世纪60年代年产量约为10×108m3；70年代后期开始大幅度提升，1979年，天然气年产量达到64.7×108m3；80年代后期，实现了储量和产量稳定增长；90年代水平井和压裂技术普遍应用，天然气产量年增长1.6×108m3。这期间，先后发现了威远、大池干、罗家寨等大中型气田，在我国*次建成了产能超过100×108m3的天然气生产基地。2000年至今，四川盆地的天然气勘探进入高速发展期(马永生等，2010)，基本明确了震旦系、石炭系、二叠系、三叠系等主要含气层系，勘探目标由深层向超深层与新领域不断拓展，先后发现了川东北、川西、川南和川中4个主要大气区，相继建成了普光、广安、合川、新场、安岳、元坝、焦石坝等大中型气田，实现了天然气储量与产量同步快速增长。
　　概括起来，当代天然气勘探可以划分为4个阶段。
　　1)普查探索阶段(1953～1977年)
　　新中国成立以来，四川盆地的油气勘探工作一直倍受重视。早在1950年，就开始了对龙泉山、龙门山、隆昌、永川、乐山、江油等地区的油气勘查。但是，新中国成立之初，百废待兴，直到1953年才正式着手部署针对四川盆地的油气勘探。1954年，对圣灯山和龙门山地槽区进行了重点勘探；1955年，开辟了四川东南部区域，发现了威远、高木顶、东溪、黄瓜山、石油沟等构造；1956年，对川中龙女寺和南充地台进行了重点勘探；1957年，巴9 井发生强烈井喷，隆10井在圣灯山钻遇二叠系气藏，天然气日产量达16.3×104m3。1953～1957年，地震、电法、磁法、重力等勘查技术，针对盆地基底、区域构造、含油气构造、含气储层等地质目标进行了广泛的应用，取得了良好的普查和勘探效果，为“川中会战”奠定了坚实的基础。
　　1958～1966年，在四川盆地实施过两次油气勘探大会战。尽管两次会战并未取得预期的油气成果，但为四川盆地油气勘探带来了新认识和发现。
　　1958～1959年，开展了第一次“川中会战”。对川中的蓬莱镇、龙女寺、南充、合川、营山、广安、罗渡溪7个构造开展油气勘探工作，将南充、蓬莱镇、龙女寺3个构造列为重点攻关目标。1958年，发现了川中油田，先后在南充构造、龙女寺构造、蓬莱镇构造、广安构造的凉高山组和大安寨段发现了工业油流；在长垣坝构造钻出一口高产气井，日产天然气超过14×104m3。1959年，完成了1∶20万石油地质区域普查，面积达22.6×104km2，发现119个背斜构造和若干断层封闭、断鼻等有利于油气聚集的构造高点，获工业油井37口，稳产油井9口。这次会战发现川中侏罗系凉高山组砂岩和大安寨段灰岩致密性强，孔隙、裂缝和溶洞是油气的主要储集空间，但结构十分复杂，渗透率较低，油层薄，孔隙度低，非均质性强，勘探难度大；同时，还在二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系等地层发现了丰富的沉积物，为认识四川盆地新的油气层系和勘探新方向等埋下了伏笔。
　　“川中会战”虽然结束，但四川盆地的油气勘探工作仍然在继续开展。1959年末，发现了桂花、罗渡溪、营山等油田和东岳庙新油层。1960～1961年，在隆盛、桂花、大石等勘探区块，获工业油井23口、稳产井21口、高产井5口。1964年，在威远、资中、荣昌等地区实现了震旦系顶部灯影组白云岩高产油藏勘探突破。1958～1965年，在四川盆地绘制地质剖面2.2×104km2，实施重力勘探24.4km2，磁法勘探7889km2，发现43个构造、9个油田、18个气田；同时，针对四川盆地的凉高山组和大安寨段裂缝型油气藏在构造、圈闭、储层、气水关系、地层压力等方面取得了丰富的勘探认识。
　　1965～1966年，开展了第二次“开气找油”大会战。1965年9月，在威远气田探明天然气储量超过400×108m3，发现了威远2井等7口高产工业气井。1966年，发现了泸州含气构造和老翁场、桐梓园、塘河、合江、荔枝滩、坛子坝等8个新气田，获气井37口，新增天然气年产能8.5×108m3。本次会战在震旦系找到了白云岩高产气藏，发现的*大气田是威远气田。
　　之后，川中华蓥西、川南泸州古隆起、川西北龙门山成为油气勘探的主要目标区域。1971～1972年，先后发现了中坝、河湾场等4个气田。1974年，在盆内选择了13个重点气田进行勘探开发，大幅度提高了产能，建成了全国天然气基地。1975年，累计探明天然气储量1422×108m3。1977年底，在相国寺*次钻遇石炭系气藏，开始了川东石炭系油气勘探。中坝、卧龙河、相国寺等气藏的发现，表明四川盆地除裂缝型油气藏外，还存在孔隙型大中型气藏。
　　总之

目录
第1章　绪论　1
1.1　四川盆地天然气勘探现状　1
1.1.1　天然气勘探简史　1
1.1.2　大中型常规与致密气田的分布及特征　8
1.1.3　常规与致密气藏的勘探前景　11
1.1.4　页岩气资源分布及勘探前景　12
1.2　四川盆地天然气地震勘探历程　15
1.2.1　光点仪单次覆盖地震勘探阶段(1953～1965年)　16
1.2.2　模拟磁带地震仪多次覆盖地震勘探阶段(1966～1978年)　17
1.2.3　数字地震仪多次覆盖及三维地震勘探阶段(1979～1999年)　18
1.2.4　多道遥测数字地震仪三维地震勘探成熟应用阶段(2000～2014年)　19
1.2.5　超多道高精度高密度三维地震勘探阶段(2015年至今)　20
1.3　四川盆地天然气地震勘探条件　21
1.3.1　地形、气候等自然地理与人文条件　21
1.3.2　地貌、地质与地球物理条件　22
1.4　四川盆地天然气地震勘探难点及挑战　24
1.4.1　地震资料采集问题　24
1.4.2　地震数据处理问题　25
1.4.3　地震资料解释问题　26
第2章　地震资料采集技术　27
2.1　常规地震资料采集技术　27
2.1.1　基于地质模型的地震采集设计　27
2.1.2　地震波激发与接收　28
2.1.3　表层结构调查　29
2.1.4　采集质量控制　30
2.1.5　川西浅中层气藏三维地震资料采集技术　31
2.1.6　川西深层气藏宽方位三维地震资料采集技术　35
2.2　三维三分量地震资料采集技术　35
2.2.1　三维三分量地震资料采集前的准备　36
2.2.2　采集参数论证与观测系统设计　37
2.2.3　转换波波场调查　44
2.2.4　多波表层结构调查　45
2.2.5　川西深层气藏三维三分量地震资料采集技术　46
第3章　地震资料处理技术　51
3.1　浅、中、深层勘探地震资料特点　51
3.1.1　川西浅、中层地震勘探资料特点　51
3.1.2　川西深层地震勘探资料特点　52
3.2　高保真地震资料处理技术　52
3.2.1　地震资料处理思路及技术流程　53
3.2.2　突出含气地震响应异常的地震资料处理关键技术　55
3.3　薄层高分辨率处理技术　59
3.3.1　影响地震资料分辨率的主要因素　59
3.3.2　基于反射系数反演的高分辨率处理技术　60
3.3.3　基于谐波准则恢复弱势信号的高分辨率处理技术　62
3.4　大规模连片地震资料处理技术　65
3.5　叠前道集AVO优化处理技术　69
3.6　山前带精确成像处理关键技术　72
3.6.1　低信噪比地区高保真噪声衰减技术　72
3.6.2　角度域反拉伸畸变技术　72
3.6.3　高精度速度分析与切除迭代处理技术　73
3.6.4　山前带各向异性深度偏移技术　74
3.7　复杂构造带精确成像处理关键技术　77
3.7.1　复杂构造带联合静校正技术　77
3.7.2　频率一致性处理技术　77
3.7.3　五维插值技术　78
3.7.4　全波形反演技术　78
3.7.5　深度域逆时偏移成像技术　81
3.8　三维三分量地震资料处理关键技术　81
3.8.1　各向同性与各向异性地震资料处理思路及技术流程　82
3.8.2　三维三分量地震资料处理关键技术　82
3.8.3　突出优质储层、裂缝和含气异常的多分量处理特色技术　93
第4章　地震资料解释与储层预测技术　96
4.1　构造解释技术　96
4.1.1　构造解释的基本流程　96
4.1.2　地层标定　98
4.1.3　地震响应模式分析　99
4.1.4　地层几何形态描述与构造解释　102
4.2　地震反演技术　103
4.2.1　叠后波阻抗反演　103
4.2.2　叠后地质统计学反演　103
4.2.3　叠前AVO同时反演　104
4.2.4　叠前地质统计学反演　106
4.3　储层孔隙度、渗透率与饱和度参数预测技术　106
4.3.1　孔隙度预测　107
4.3.2　渗透率预测　108
4.3.3　孔隙压力预测　109
4.4　储层空间展布可视化刻画技术　109
第5章　储层含气性地震识别技术　111
5.1　储层含气性敏感参数分析方法　111
5.1.1　常规地震属性含气敏感性分析　111
5.1.2　AVO属性含气敏感性分析　113
5.1.3　弹性参数含气敏感性分析　113
5.2　含气储层线性和非线性特征参数提取技术　115
5.2.1　地震数据的线性与非线性特征参数据提取　115
5.2.2　含气储层非线性参数识别　122
5.2.3　含气储层线性参数识别　123
5.3　含气储层神经网络模式识别技术　125
5.3.1　神经网络模式识别原理　125
5.3.2　含气储层神经网络模式识别　129
5.4　叠前含气性识别技术　133
5.4.1　AVO属性含气性识别　133
5.4.2　AVO叠前弹性反演含气性识别　135
5.4.3　频变AVO含气性识别　138
5.4.4　流体密度反演含气性识别　142
5.5　叠后含气性识别技术　145
5.5.1　振幅属性含气性识别　145
5.5.2　吸收衰减属性含气性识别　145
5.5.3　基于孔隙介质渐进方程反演的含气性识别　147
5.5.4　基于S变换的高分辨率含气性识别　151
5.5.5　含气性指示参数随机反演　153
第6章　川西陆相浅中层致密气藏地震解释与综合应用技术　157
6.1　气藏地球物理特征及预测难点　157
6.1.1　气藏地球物理特征　157
6.1.2　气藏地球物理预测难点　161
6.2　多域多属性相带预测技术　162
6.2.1　波形分类相带预测　162
6.2.2　多属性融合相带描述　163
6.2.3　时频域频变能量属性融合　164
6.3　河道砂体定量预测技术　165
6.3.1　基于叠后反演的储层定量预测　165
6.3.2　基于叠前反演的储层定量预测　168
6.4　河道砂体表征与刻画技术　172
6.4.1　振幅属性河道砂体表征　172
6.4.2　波阻抗属性河道砂体表征　172
6.4.3　地震分频河道砂体表征　173
6.4.4　叠前反演属性河道砂体表征　174
6.4.5　河道砂体边缘检测　174
6.4.6　河道砂体空间刻画　175
6.5　深度域钻井轨迹实时精确控制技术　176
6.5.1　丛式井组三维空间轨迹设计及优化　176
6.5.2　水平段储层关键参数实时优化　177
6.5.3　深度域钻井轨迹精确控制　180
6.6　河道砂岩气藏地球物理配套技术体系　182
第7章　川西陆相深层裂缝型气藏地震解释与综合应用技术　184
7.1　气藏地球物理特征及预测难点　184
7.1.1　气藏地球物理特征　184
7.1.2　气藏地球物理预测难点　187
7.2　裂缝介质多波正演数值模拟技术　187
7.2.1　各向异性介质理论基础　187
7.2.2　裂缝介质多波正演数值模拟　188
7.3　超致密储层预测技术　190
7.3.1　全波属性提取及融合　190
7.3.2　多波联合井-震标定　192
7.3.3　纵横波匹配　193
7.3.4　多波联合反演储层预测　194
7.4　多波裂缝检测技术　197
7.4.1　纵波裂缝检测　197
7.4.2　转换波裂缝检测　200
7.5　多波流体识别技术　203
7.5.1　纵波流体识别　203
7.5.2　转换波流体识别　207
7.5.3　纵横波联合流体识别　208
7.6　全波属性解释技术　212
7.7　深层裂缝型气藏地球物理配套技术体系　213
第8章　川东北礁滩相气藏地震解释与综合应用技术　215
8.1　气藏地球物理特征及预测难点　215
8.1.1　气藏地球物理特征　215
8.1.2　气藏地球物理预测难点　216
8.2　生物礁识别与精细雕刻　216
8.2.1　生物礁地震识别　216
8.2.2　生物礁空间-内幕雕刻　219
8.2.3　生物礁储层预测及流体识别　222
8.3　生物礁储层精细描述　224
8.4　钻井轨迹设计与控制　226
8.4.1　水平井轨迹优化设计　227
8.4.2　入靶前轨迹优化调整　227
8.4.3　目的层轨迹优化调整　228
8.5　礁滩相气藏地球物理配套技术体系　228
第9章　龙门山前带潮坪相气藏地震解释与综合应用技术　230
9.1　气藏地球物理特征及预测难点　230
9.1.1　气藏地球物理特征　230
9.1.2　气藏地球物理预测难点　233
9.2　龙门山前带潮坪相储层岩石物理分析技术　234
9.2.1　岩石物理特征分析与建模　234
9.2.2　基于岩石物理参数的储层地震正演模拟　237
9.3　龙门山前带海相储层定量预测技术　240
9.3.1　有利相带预测　240
9.3.2　储层定量预测　242
9.3.3　裂缝检测　245
9.3.4　流体识别　247
9.4　潮坪相白云岩储层地球物理配套技术体系　249
第10章　川南深层页岩气“甜点”预测与工程支撑技术　250
10.1　地质与地球物理特征　250
10.2　地球物理预测难点　252
10.3　深层页岩气地震勘探技术　252
10.3.1　“两宽一高”地震资料高精度采集　252
10.3.2　“三保三高”地震资料高保真处理　253
10.3.3　深度域叠前偏移高精度成像　255
10.3.4　构造与断层精细化解释　257
10.4　岩石物理敏感参数分析与测井评价技术　257
10.4.1　页岩气岩石物理敏感参数分析　257
10.4.2　页岩气测井识别与评价　258
10.5　地质“甜点”预测技术　258
10.5.1　高精度弹性参数反演　258
10.5.2　TOC反演　259
10.5.3　含气量预测　260
10.5.4　地层压力预测　261
10.5.5　地质“甜点”预测　261
10.6　工程“甜点”预测技术　262
10.6.1　多尺度裂缝检测　262
10.6.2　地应力预测　263
10.6.3　地应力差异预测　265
10.6.4　脆性预测　265
10.6.5　工程“甜点”预测　266
10.7　地质与工程“甜点”综合评价技术　266
10.8　钻井工程地球物理辅助设计与现场支撑技术　267
10.8.1　地质、地球物理、工程一体化水平井轨迹设计　267
10.8.2　地质、地球物理、工程一体化水平井跟踪与动态调整　268
10.8.3　基于地球物理信息的压裂数值模拟分析　269
10.9　川南深层页岩气地球物理综合预测