第三章 地球物理勘探

1、第三章 石油勘探(Petroleum Exploration),1 石油勘探歷史早期勘探方法 根據(jù)油苗、瀝青等烴類痕跡勘探，如延長(zhǎng)、老君廟等油田就是根據(jù)油苗發(fā)現(xiàn)的。本世紀(jì)二十年代，地震等地球物理方法應(yīng)用于石油勘探。1927年，法國(guó)首次利用電測(cè)井來(lái)測(cè)定勘探井不同深度處地層的物理性質(zhì)。1980年，開始采用衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行石油的勘探。 勘探趨勢(shì)：成本愈來(lái)愈低，成功率越來(lái)越高。但目前勘探井總的成功

2、率還較低，還需繼續(xù)提高勘 探水平。,2 勘探的步驟 直到現(xiàn)在還沒(méi)有一種直接找油的方法，所有的勘探方法僅僅是以尋找可能儲(chǔ)集油氣的構(gòu)造為目標(biāo)。 另外，油氣礦藏與其他固體礦藏相比有其特殊性。它們是易于流動(dòng)的流體，現(xiàn)今油氣聚集的地方并非它們的原生之地。因此，油氣勘探的方法和程序等有其特殊性。地面地形研究：地質(zhì)勘探、遙感技術(shù)。地球物理化學(xué)勘探：重力、磁力和地震勘探。鉆探井：取巖心、巖屑和測(cè)井等，然后進(jìn)行評(píng)價(jià)

3、。對(duì)有工業(yè)開采價(jià)值的油藏實(shí)施開發(fā)。,第一節(jié) 油氣勘探方法,對(duì)油氣勘探來(lái)說(shuō)，雖然最終目的是尋找油氣田，但是工作一開始卻不能直接進(jìn)行油氣田的勘探工作，必須首先從整個(gè)盆地入手，查明全盆地的區(qū)域地質(zhì)情況，進(jìn)而研究油氣藏形成的石油地質(zhì)條件，然后才能由面到點(diǎn)、由淺入深地選擇油氣聚集的有利地帶，找出可能的含油氣圈閉。因此，油氣田勘探工作具有其特殊性和復(fù)雜性。歸納起來(lái)其特點(diǎn)有三個(gè)方面：區(qū)域性：油氣藏的存在往往不是孤立的，而是成群、成帶分布的。循

4、序性：首先解決生油條件問(wèn)題，然后找出有利于油氣積聚的局部構(gòu)造和圈閉。,綜合性：應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件來(lái)選擇不同的工作方法，綜合研究，才能解決油氣田勘探工作中的各種難題。一、油氣田勘探的方法 油氣藏存在的地質(zhì)條件千變?nèi)f化，有的在陸地上，有的在海、湖中，有的深，有的淺，差別很大。因此，必須采用多種方法進(jìn)行綜合勘探才能完成尋找油氣田的任務(wù)。現(xiàn)分別介紹幾種常用的方法。（一）地質(zhì)法 地質(zhì)法是油氣田勘探工作中始終

5、使用的基本工作方法，它可以分為兩大類型。,1 地面地質(zhì)調(diào)查 地表下的地層及構(gòu)造特征，很大程度上可以從地面特征推斷出來(lái)。（1）研究方法航攝照片衛(wèi)星成象航空雷達(dá)露頭觀察：觀察巖石、地 層、油氣地面顯示（油氣 苗）、進(jìn)行構(gòu)造測(cè)量。（2）解決的問(wèn)題研究巖石和構(gòu)造等的地質(zhì)問(wèn)題；研究區(qū)域的石油地質(zhì)條件；,研究油氣藏形成的可能性；對(duì)油氣資源進(jìn)行遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)（資源量=生油量?生聚系數(shù)）2 地下地質(zhì)研究

6、 （1）研究方法：鉆參數(shù)井鉆井巖屑（錄井資料）鉆井取心（巖心描述）鉆井液錄井熒光錄井（原油在紫外光照射下會(huì)發(fā)出熒光）鉆時(shí)錄井（2）解決的問(wèn)題地層層序、巖性、厚度以及構(gòu)造等,對(duì)油氣藏形成條件等進(jìn)行專題研究（研究生油、儲(chǔ)油和蓋層條件）（二）地球物理方法1 地球物理勘探法 地球物理勘探簡(jiǎn)稱“物探”。（1）重力法 應(yīng)用有關(guān)地球重力場(chǎng)的知識(shí)來(lái)進(jìn)行地球物理勘探。背斜和穹隆構(gòu)造與最大重力相關(guān)。（2）磁法勘

7、探原理：含油構(gòu)造，磁性最弱。測(cè)定方法：測(cè)定不同地區(qū)磁場(chǎng)的變化情況，從而找出最有希望的含油層。,測(cè)量?jī)x器：野外秤，航空磁力儀（3）地震勘探 地震勘探法是目前油氣勘探的最主要的一種方法。 地震勘探是利用地震儀（包括檢波器等），接收人工地震（爆炸）所形成的地震波。根據(jù)地震波在不同地層中傳播速度的不同，就可換算出地下各層界面的埋藏深度，從而了解地下地層的起伏情況和尋找儲(chǔ)油構(gòu)造。2 地球物理測(cè)井法

8、 地球物理測(cè)井簡(jiǎn)稱“測(cè)井”。它是通過(guò)鉆井所鉆井孔而進(jìn)行的各種測(cè)井工作。其中包括電阻率測(cè)井、自然電位測(cè)井、放射性測(cè)井和聲波測(cè)井等。,（三）地球化學(xué)勘探法 地球化學(xué)勘探法簡(jiǎn)稱“化探”。其中包括氣測(cè)法、瀝青法、細(xì)菌法等。其主要原理是：當(dāng)?shù)叵掠杏蜌獠卮嬖跁r(shí)，油氣就會(huì)向上擴(kuò)散，盡管數(shù)量有限，但在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史過(guò)程中，總會(huì)在地表土壤或巖石中出現(xiàn)一些烴類氣體、微量瀝青以及與烴類有關(guān)的細(xì)菌、元素和鹽類等等。（四）鉆井法 根

9、據(jù)勘探工作的不同階段和任務(wù)，可將鉆井的類型劃分為如下三種：參數(shù)井：在區(qū)域勘探階段，為獲取有關(guān)參數(shù)而鉆的較大深度的井。,探井：在工業(yè)勘探階段，為了尋找油氣田和查明 油氣田所鉆的井。生產(chǎn)井：在油氣田開發(fā)階段，為了采油或注水所 鉆的井。二、油氣田勘探工作的任務(wù)和階段劃分 根據(jù)主要工作任務(wù)的不同，整個(gè)油氣田勘 探過(guò)程 可以劃分為兩大階

10、段。1. 區(qū)域勘探 其主要任務(wù)是從區(qū)域出發(fā)，進(jìn)行盆地的整體調(diào)查，了解區(qū)域地質(zhì)和石油地質(zhì)概況，查明生、儲(chǔ)油條件，指出油氣聚集的有利地帶，評(píng)價(jià)含油氣遠(yuǎn)景，并進(jìn)行油氣儲(chǔ)量的估算。,,2 工業(yè)勘探 它是在區(qū)域勘探所選擇的有利的含油構(gòu)造上進(jìn) 行的鉆探工作。其主要任務(wù)是尋找油氣田和查明油氣田，最后計(jì)算出 未開發(fā)的探明儲(chǔ)量， 為油氣田開發(fā)做好準(zhǔn) 備工作。,,,,,,,第二節(jié) 油藏測(cè)試及評(píng)價(jià)方

11、法,經(jīng)過(guò)地面和地下資料的收集、處理和分析后，結(jié)果表明某一地區(qū)很可能聚集著油氣，就可以鉆探井了。在鉆井過(guò)程中，地質(zhì)研究人員可通過(guò)巖心樣品分析，測(cè)井及試井結(jié)果，密切注視地下的各種特性。 油氣藏的測(cè)試對(duì)于油氣藏 的發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)及油氣田的開 發(fā)具有十分重要的意義，目 前常用的是鉆井記錄、取巖 心和巖屑、測(cè)井等。,一、鉆井地質(zhì)資料 鉆井過(guò)程中取得地質(zhì)資料的工作稱為“錄井”。 在鉆探

12、井時(shí)，一般要進(jìn)行以下錄井工作： 巖屑、巖心、泥漿、氣測(cè)和鉆時(shí)錄井等。1 巖屑錄井 地下的巖石被鉆頭破碎后，隨泥漿攜帶到地面上，這些巖石碎塊叫做“巖屑”。隨著井眼不斷加深，地質(zhì)人員一般按照一定的取樣深度間距（1至5米）在井口的泥漿振動(dòng)篩上撈取巖屑。然后，通過(guò)系統(tǒng)的巖屑收集整理工作，可以建立井 下的地質(zhì)剖面。,2 巖心錄井 鉆井時(shí)，用專門的取心鉆頭，從井內(nèi)鉆取的圓柱狀巖石樣品稱為

13、“巖心”。 巖心是認(rèn)識(shí)油氣層最直觀、最重要的資料。3 鉆井液錄井 （1）鉆井液的作用通過(guò)不斷循環(huán)鉆井液，將巖屑攜帶到地面，從而保持井底清潔，有利于鉆頭鉆進(jìn)更深的地層；冷卻鉆頭，延長(zhǎng)鉆頭壽命；支撐井壁，壓住高壓油、氣、水層。（2）鉆井液錄井的原理 當(dāng)鉆頭鉆穿油、氣、水層時(shí)，油、氣、水混入 鉆井液中，使得鉆井液性能發(fā)生改變。,4 熒光錄井 當(dāng)鉆遇油層時(shí)，一部分油氣進(jìn)入鉆井液，另一

14、些仍留在巖屑中。用熒光分析巖屑可以確認(rèn)其是否含有原油。這是因?yàn)樵驮谧贤夤庹丈湎聲?huì)發(fā)出一種光亮，這種光亮就稱為熒光。5 鉆時(shí)錄井 鉆時(shí)錄井是記錄每鉆進(jìn)一定進(jìn)尺所需要的純鉆進(jìn)時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，鉆時(shí)的大小反映了巖石的可鉆性。因此，鉆時(shí)的改變，間接地說(shuō)明所鉆地層巖性的改變，這就為定性解釋巖石類型提供了可能。,二、儲(chǔ)量計(jì)算與分類1、 儲(chǔ)量計(jì)算：指油（氣）田勘探、開發(fā)的各個(gè)階段中，利用取得的油（氣）藏靜態(tài)和動(dòng)態(tài)資料來(lái)計(jì)算油（

15、氣）藏地質(zhì)儲(chǔ)藏量和可采儲(chǔ)量的工作。常用的儲(chǔ)量計(jì)算方法有容積法、物質(zhì)平衡法、壓降法、統(tǒng)計(jì)法等。地質(zhì)儲(chǔ)量：指在地層原始狀態(tài)下，油（氣）藏的 總儲(chǔ)藏量?？刹蓛?chǔ)量：指在現(xiàn)有開采工藝技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件下， 可以從油氣藏中采出的油氣儲(chǔ)量。,采收率：指采出原油地質(zhì)儲(chǔ)量的百分?jǐn)?shù)。即：可 采儲(chǔ)量與地質(zhì)儲(chǔ)量之比。采油（氣）速

16、度： 年產(chǎn)油（氣）量與地質(zhì)儲(chǔ)量之比。采出程度：指油田某時(shí)間的累積產(chǎn)油（氣）量占 地質(zhì)儲(chǔ)量的百分?jǐn)?shù)。綜合含水率：指油田日產(chǎn)水量與日產(chǎn)液量之比。容積法：指利用油（氣）藏地下資料，以確定油?。猓┎貎?chǔ)油（氣）體積來(lái)計(jì)算油（氣）地質(zhì)儲(chǔ)　量的方法。,石油原始地質(zhì)儲(chǔ)量：　N=100Ao? h ? ? (1-Swi ) ?o / Boi A—含油（氣）面積：

17、指含油（氣）邊界線在平 面上的垂直投影所圈閉的面積。 h—有效厚度：指在現(xiàn)代開采工藝技術(shù)條件下， 在工 業(yè)油（氣）井中，具有產(chǎn)油（氣）能力 的儲(chǔ)集層厚度。 Boi—平均原始原油體積系數(shù)原油體積系數(shù)：原油在地層條件下的體積與其在 地面脫氣后的體積之比。,原油中溶解氣的原始地質(zhì)儲(chǔ)量： G=10

18、 - 4 ?N ?R R—原始溶解氣油比原始?xì)庥捅龋褐冈诘貙釉紶顟B(tài)下，單位體積或重量原油所溶解的天然氣量。m3 / m3 或 m3 / t氣田天然氣原始地質(zhì)儲(chǔ)量： G=0.01? Ag ? h ?? (1-Swi ) ( Tsc?Pi)/ (Psc?T?Zi ) Zi—原始?xì)怏w偏差系數(shù)。,儲(chǔ)量分類　　 遠(yuǎn)景資源量：生油量法遠(yuǎn)景資源量　　　　　　 圈閉法遠(yuǎn)景資源量　預(yù)測(cè)儲(chǔ)量和控制儲(chǔ)量　探明儲(chǔ)量：基

19、本探明儲(chǔ)量 未開發(fā)探明儲(chǔ)量 已開發(fā)探明儲(chǔ)量,儲(chǔ)量豐度：指油氣藏單位含油氣面積范圍內(nèi)的地 質(zhì)儲(chǔ)量。（單位：油104 t / km2，氣108m3 / km2 ） 油田儲(chǔ)量豐度分為：高豐度（?300）、中豐度 （100~300）、低豐度（? 100~300）、特低豐度 （? 50）；氣田儲(chǔ)量豐度分為：高豐度（?10）、

20、 中豐度（2~10）、低豐度（? 2）。油田按石油儲(chǔ)量大小分為： 特大型油田(?10?10 8 t）、大型油田(?1~10?108 t)、中型油田(0.1~1?10 8 t）、小型油田(? 0.1?10 8 t )。氣田按天然氣儲(chǔ)量大小分為：大型氣田 （?300?10 8 m3）、中型氣田（50 ~300?10 8 m3）、 小型氣田（? 50?10 8 m3）。,第三章思考題1、簡(jiǎn)述區(qū)域勘探與工業(yè)勘探的工作范圍