基於高光譜技術的油氣勘探方法

隨著科學技術的發展和尋找複雜油氣藏的需要，地震、油氣化探和衛星遙感方法被逐步引入油氣勘探工作中。高光譜遙感技術的發展，能把遙感的油氣勘探應用推向更高、更有效、定量化的應用層次。本文簡單總結了基於高光譜技術的油氣勘探方法。

利用地表土壤的反射光譜勘探油氣的方法

反射光譜學（Reflectance spectroscopy）就是基於某個波長區域電磁波與物質的相互作用來分析物質的一種技術。利用地表土壤的反射光譜進行油氣勘探是建立在反射光譜學和油氣微滲漏理論的基礎上的一種方法。運用反射光譜學原理，根據物質的診斷性光譜吸收特征，可以鑒別物質成分和結構。

以反射光譜學和油氣微滲漏理論為基礎，結合野外采集樣品的檢測報告，對於某地區地麵測量的光譜進行分析，從而提出了典型含氣區測點的光譜曲線的宏觀特征；然後，完成反射光譜中的吸收特征的提取，包括吸收波段深度、位置、寬度和對稱度，以此分析測區采集的樣品的光譜，建立特征光譜庫；提出了檢測地表烴類物質的方法；最後基於線性解混模型，綜合應用基於小波變換的PCA、k均值聚類、SAM等數學工具，將光譜數據分類，實現半定量地提取測區主要蝕變礦物的豐度信息。

通過植被異常提取油氣滲漏信息

土壤中天然氣的異常是由於地下油氣管道或天然油氣滲漏造成的。土壤中的天然氣影響植被的生長，而植被的生長狀況可以通過光譜反射曲線來監測。大量的油氣滲漏可以使植被的葉綠素減少。油氣滲漏滲漏使植被的光譜發生變化，包括紅色到熱紅外波段（紅邊）的反射率的突然上升，坡度，拐點和高度的變化。這些可以用來區分幾種重要的植被特征。通過植被的光譜曲線來確定植被的種屬，然後在確定同種植被不同地區之間光譜曲線的差別，以此來確定由於油氣滲漏造成的植被異常區”。

如果土壤中的C0.含量達到50%時，在1400 nm 和1900nm處的水分光譜曲線顯示葉片中的水分含量減少。但C0.含量高對植被危害不大，造成植被光譜變化的主要原因是因為缺氧。油氣滲漏時進入土壤中的大量甲烷、乙烷使土壤的氧氣大量減少。乙烷使玉米的反射光譜在 580nm處的反射率增長。

對植被指數NDVI小於0.75的區域，利用HYMAP傳感器 R440/R740對油氣滲漏區的探測效果較好。當NDVI大於0.75時，利用HYMAP傳感器R740/R720對油氣滲漏區的探測效果較好。最理想的遙感探測植被受油氣滲漏的影響波段在可見光和近紅外幾個比較窄的波段。現有的航空和航天遙感還不能探測空間區域小於2米的油氣滲漏區。油氣滲漏對植被的影響在圖像上具有圓形規律，利用指數或高斯過濾器對提高信息精度有較好的效果。長期的油氣滲漏對地表的生物種類也會造成一定的影像，並使土壤中的水分含量減少。

油氣滲漏區蝕變信息提取方法

蝕變提取主要采取的是比值的方法突出各礦物的蝕變信息，其選取比值波段的原則為：

（1）首先優先選取質量較好的波段，作為後續處理和運算的波段；

（2）在可先的特征吸收、高值區，盡量選擇能夠避開植被及其他礦物影像的位置；

（3）由於實際情況的不可預知性，因此其比值後所得的範圍，與實驗室測定波譜比值後的計算值存在一定誤差，因此在提取時，適當放寬了通過標準曲線計算出的範圍，作為實際提取的範圍。

基於以上原則，對粘土礦物選取反射高值2.135um和低值2.205m進行比值處理。其比值後粘土礦物的理論值為1.281~1.770um。三價鐵離子選取反射高值1.285 um和低值0.894 um進行比值處理，則比值應介於1.335~2.89um之間。二價鐵離子選取反射高值1.749um（波段）和低值1.184um（波段）進行比值處理，則比值至少應介於1~5um之間。烴類物質選取1.725m的吸收位置和2.07um的高值位置進行計算。

在對碳酸根離子蝕變信息時，考慮到碳酸鹽礦物特稱的光譜特性，其在熱紅外部分和其他礦物的區別度更大，更有利於其信息的提取M。以上油氣勘探方法顯示，基於高光譜的微滲漏探測主要通過一些間接證據，如植被異常、土壤和岩石蝕變，為油氣勘探提供線索。而油氣資源的確定還要依靠相關的地質資料。