孙章庆，韩复兴，张原庆，王雪秋，刘明忱，高正辉
砂岩型铀储层三维地震高分辨率反演与综合地质建模，采用“老资料新用”的研究思路，将含油气沉积盆地高成本采集过的历史三维地震资料进行充分挖潜，利用其剩余价值来寻找砂岩型铀矿，无疑开辟了一条低成本高效寻找新型清洁战略性资源的研究新思路。
一、基于三维地震的铀储层高分辨率反演方法
基于三维地震的铀储层高分辨率地震反演方法（图1上），采用“高分辨经典地震储层反演方法新用”的研究思路。将油气勘探领域高分辨率的三维地震储层反演方法经过针对性发展后，应用于精细刻画砂岩型铀储层中含铀砂体的三维空间展布特征。这无疑开辟了一条利用其他领域经典高分辨率方法去寻找新型资源的研究思路。其中：定性和定量化岩石物理敏感性分析环节，能够有针对性的找到最能区分砂岩的测井参数，并以此作为高分辨率储层反演的纵向约束函数（图1上-左）；高分辨率的相控敏感参数随机反演方法，能够获得高分辨率的储层参数反演结果，并与钻井数据高精度的吻合（图1上-右）。同时，方法还能够精确获得井中含铀砂体在井旁三维空间中的展布特征，这非常有利于及时高效的扩展钻井发现的找矿成果（图1下）。综上所述，基于三维地震的铀储层高分辨率地震反演方法有利于在井震资料覆盖的含油气区高效和精准的开展砂岩型铀矿的勘探与开发。
图1 砂岩型铀储层高分辨率三维地震反演方法（上）及应用（下）.
二、基于三维地震的铀储层构造和沉积特征的精细描述
基于三维地震的砂岩型铀矿成矿构造要素提取方法（图2左），能充分利用三维地震数据高分辨率优势，实现了地下砂岩型矿床目标层段构造信息的三维透明化和可视化，简洁直观的刻画砂岩型铀矿成矿部位与构造要素的三维空间配置关系，分析含矿目标层段构造对砂岩型铀矿的控制和改造作用，得出构造与成矿时期和部位的时空对应关系，最终综合分析和总结砂岩型铀矿在构造方面的基本规律和成矿机制，进而能为砂岩型铀矿勘探提供重要找矿线索和找矿方向。
图2 基于三维地震的铀储层构造特征（左）和沉积特征（右）的三维可视化和透明化.
基于三维地震属性的砂岩型铀储矿沉积要素提取方法（图2右），能充分利用地质和钻井资料结合三维地震数据分辨率高的优势，通过沿层地震属性的提取和优选实现地下目标砂岩型铀储层沉积信息的三维透明化和可视化，获得砂岩型铀储层目标层位内准确的沉积特征和沉积要素对砂岩型铀储层形成的控制和改造作用，还可以获得目标砂岩型铀储层沉积的时空演化特征，综合分析沉积要素和成矿关系，最终总结出砂岩型铀储层在沉积方面的成矿机制和基本规律，进而为砂岩型铀矿勘探和开发提供沉积方面的重要找矿线索和找矿方向。
图3 基于三维地震的砂岩型铀矿储层综合地质建模.
三、基于三维地震综合地质建模的砂岩型铀矿成矿规律与机制研究
基于三维地震的砂岩型铀矿储层综合地质建模方法，能快速利用三维地震解释成果数据实施三维地质建模，具有更高效率的特征。三维地震解释成果数据均是全三维数据体，它能真真实现砂岩型铀矿储层的全三维空间可视化，而并非基于钻孔分析方法的过井的一个剖面或一个平面的可视化。基于三维地震解释成果数据的综合地质建模方法，能全方位的实现砂岩型铀矿储层构造、沉积、砂体和矿体的多要素综合地质建模（图3），进而三维可视化的分析砂岩型铀矿各成矿要素的全三维空间配置关系。此外，基于三维地震解释成果数据的综合地质建模方法，在易于获取砂岩型铀矿各成矿要素的全三维空间配置关系的基础上，可以全三维空间的分析砂岩型铀矿的成矿规律，进而为砂岩型铀矿成矿理论的研究提供三维可视化的数据和模型支撑，最终为砂岩型铀矿的综合勘探与开发，提供全三维可视化的综合地质模型，进而提高勘探与开发的精度并降低风险。
四、相关科研项目资助和研究成果
1、近期的科研项目资助
上述研究成果得到了科技部-重点研发计划、中国地质调查局项目和中国石油天然气股份有限公司科技攻关项目的联合资助：
[1] 项目类别：国家重点研发计划项目；项目名称：北方砂岩型铀能源矿产基地深部探测技术示范-松辽盆地海坨子等靶区深部成矿潜力分析与勘查示范；编号：2018YFC0604205；起止时间：2018.07-2021.12.
[2] 项目类别：中国石油天然气股份有限公司科技攻关项目；项目名称：含矿砂体精细雕刻与地质建模方法研究；编号：LHYT-KTKFYJY-2020-JS-51572；起止时间：2020.08-2020.11.
[3] 项目类别：中国地质调查项目北方砂岩型铀矿调查工程；项目名称：大庆长垣南端砂岩型铀矿调查与评价示范（718工程）-松辽盆地西部斜坡三维地震资料综合解释；编号：DD20160128-08（12）；起止时间：2018.01-2018.12.
图4 获得授权的相关国家发明专利.
2、近期的国家发明专利
本项研究工作属全国乃至国际上的开创性研究工作，并在我国某典型大型砂岩型铀矿床上实际应用，取得了很好的效果，目前已申请国家发明专利6项，其中已授权4项（图4）：
[1] 专利名称：基于三维储层反演井中含铀砂体井旁分布范围的圈定方法；发明人：孙章庆、韩复兴、刘明忱、王雪秋；专利号：ZL 2020 1 0011755.7；专利申请日期：2020年01月07日；授权公告日：2021年07月13日.（已授权）
[2] 专利名称：基于三维地震属性的砂岩型铀储层成矿沉积要素提取方法；发明人：孙章庆、韩复兴、张原庆、王雪秋、刘明忱；专利号：ZL 2020 1 0063659.7；专利申请日期：2020年01月20日；授权公告日：2021年07月13日.（已授权）
[3] 专利名称：基于三维地震解释的砂岩型铀矿成矿构造要素的提取方法；发明人：孙章庆、韩复兴、刘明忱、王雪秋；专利号：ZL 2020 1 0030176.7；专利申请日期：2020年01月13日；授权公告日：2021年09月07日.（已授权）
[4] 专利名称：融入约束稀疏脉冲反演低频补偿的声波曲线重构方法；发明人：孙章庆、韩复兴；专利号：ZL 2018 1 1205414.2；专利申请日期：2018年10月17日；授权公告日：2019年10月01日.（已授权）
[5] 专利名称：一种用井震联合法获取铀异常在砂体中空间分布位置的方法；发明人：孙章庆、韩复兴、张原庆、王雪秋、刘明忱；申请号：202010106643.X；专利申请日期：2020年02月21日.（已公开，实质性审查阶段）
[6] 专利名称：一种砂岩型铀矿储层综合地质建模方法；发明人：孙章庆、韩复兴、张原庆、王雪秋、刘明忱、高正辉；申请号：202110107672.2；专利申请日期：2020年01月27日.（已公开，实质性审查阶段）
3、近期的发表的员工论文
上述研究成果主要发表在SEG近期的年度会议和专题会议、SEG旗下的有关地震解释的专业期刊《Interpretation》和国家著名的矿产方面的期刊《minerals》上：
[1] Zhangqing Sun, Yaguang Liu, Fuxing Han, Fengjiao Zhang*, Xiyang Ou, Minqiang Cao, Anguai Lei, Songlin Yang, Mingchen Liu, and Zhenghui Gao. Study on the 3D sedimentary characteristics of sandstone type uranium reservoir based on 3D seismic attribute [J]. minerals, 2021, 11: 1096 (1-17). (SCI检索，JCR二区)
[2] Zhangqing Sun, Xingguo Huang*, Hongliang Li, Anguai Lei, Nuno Vieira da Silva, Fuxing Han, Minqiang Cao, and Wei Da. 3D spatial characterization of sand body for uranium reservoirs based on geostatistical resistivity inversion [J]. Interpretation, 2021, 9(3): T809–T819. (SCI检索)
[3] Zhangqing Sun, Fuxing Han*, Yuanqing Zhang, Xueqiu Wang, Mingchen Liu, Xingguo Huang, Hongliang Li, Minqiang Cao, Anguai Lei and Da Wei. How to get the 3D spatial distribution of sand body with uranium founded in well. 2020 2nd SEG Borehole Geophysics Workshop, 2020: 94-97.（国际会议论文）
[4]Zhangqing Sun, Fuxing Han*, Yuanqing Zhang, Xueqiu Wang, Mingchen Liu, Xingguo Huang, Hongliang Li, Minqiang Cao, Anguai Lei and Da Wei. Reservoir characterization of sandstone type uranium deposit: 3D field dataset example. 90th SEG meeting, Expanded Abstracts, 2020: 2350-2354.（国际会议论文）
