第三章地球物理勘探

第三章石油勘探

(PetroleumExploration)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、老君廟等油田就是根據(jù)油苗發(fā)現(xiàn)的。本世紀二十年代，地震等地球物理方法應(yīng)用于石油勘探。1927年，法國首次利用電測井來測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)進行石油的勘探。

勘探趨勢：成本愈來愈低，成功率越來越高。但目前勘探井總的成功率還較低，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集油氣的構(gòu)造為目標。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、巖屑和測井等，然后進行評價。對有工業(yè)開采價值的油藏實施開發(fā)。第一節(jié)油氣勘探方法

對油氣勘探來說，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行油氣田的勘探工作，必須首先從整個盆地入手，查明全盆地的區(qū)域地質(zhì)情況，進而研究油氣藏形成的石油地質(zhì)條件，然后才能由面到點、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。歸納起來其特點有三個方面：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。循序性：首先解決生油條件問題，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行綜合勘探才能完成尋找油氣田的任務(wù)?，F(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。（1）研究方法航攝照片衛(wèi)星成象航空雷達露頭觀察：觀察巖石、地層、油氣地面顯示（油氣苗）、進行構(gòu)造測量。（2）解決的問題研究巖石和構(gòu)造等的地質(zhì)問題；研究區(qū)域的石油地質(zhì)條件；研究油氣藏形成的可能性；對油氣資源進行遠景評價（資源量=生油量生聚系數(shù)）2地下地質(zhì)研究（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發(fā)出熒光）鉆時錄井（2）解決的問題地層層序、巖性、厚度以及構(gòu)造等對油氣藏形成條件等進行專題研究（研究生油、儲油和蓋層條件）（二）地球物理方法1地球物理勘探法地球物理勘探簡稱“物探”。（1）重力法應(yīng)用有關(guān)地球重力場的知識來進行地球物理勘探。背斜和穹隆構(gòu)造與最大重力相關(guān)。（2）磁法勘探原理：含油構(gòu)造，磁性最弱。測定方法：測定不同地區(qū)磁場的變化情況，從而找出最有希望的含油層。測量儀器：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油構(gòu)造。2地球物理測井法地球物理測井簡稱“測井”。它是通過鉆井所鉆井孔而進行的各種測井工作。其中包括電阻率測井、自然電位測井、放射性測井和聲波測井等。（三）地球化學(xué)勘探法地球化學(xué)勘探法簡稱“化探”。其中包括氣測法、瀝青法、細菌法等。其主要原理是：當?shù)叵掠杏蜌獠卮嬖跁r，油氣就會向上擴散，盡管數(shù)量有限，但在漫長的地質(zhì)歷史過程中，總會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)的細菌、元素和鹽類等等。（四）鉆井法

根據(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，整個油氣田勘探過程可以劃分為兩大階段。1.區(qū)域勘探

其主要任務(wù)是從區(qū)域出發(fā)，進行盆地的整體調(diào)查，了解區(qū)域地質(zhì)和石油地質(zhì)概況，查明生、儲油條件，指出油氣聚集的有利地帶，評價含油氣遠景，并進行油氣儲量的估算。

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，最后計算出未開發(fā)的探明儲量，為油氣田開發(fā)做好準備工作。

第二節(jié)油藏測試及評價方法

經(jīng)過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。在鉆井過程中，地質(zhì)研究人員可通過巖心樣品分析，測井及試井結(jié)果，密切注視地下的各種特性。油氣藏的測試對于油氣藏的發(fā)現(xiàn)、確認及油氣田的開發(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、測井等。一、鉆井地質(zhì)資料

鉆井過程中取得地質(zhì)資料的工作稱為“錄井”。在鉆探井時，一般要進行以下錄井工作：巖屑、巖心、泥漿、氣測和鉆時錄井等。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）在井口的泥漿振動篩上撈取巖屑。然后，通過系統(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，用專門的取心鉆頭，從井內(nèi)鉆取的圓柱狀巖石樣品稱為“巖心”。巖心是認識油氣層最直觀、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，有利于鉆頭鉆進更深的地層；冷卻鉆頭，延長鉆頭壽命；支撐井壁，壓住高壓油、氣、水層。（2）鉆井液錄井的原理當鉆頭鉆穿油、氣、水層時，油、氣、水混入鉆井液中，使得鉆井液性能發(fā)生改變。4熒光錄井當鉆遇油層時，一部分油氣進入鉆井液，另一些仍留在巖屑中。用熒光分析巖屑可以確認其是否含有原油。這是因為原油在紫外光照射下會發(fā)出一種光亮，這種光亮就稱為熒光。5鉆時錄井

鉆時錄井是記錄每鉆進一定進尺所需要的純鉆進時間。一般來說，鉆時的大小反映了巖石的可鉆性。因此，鉆時的改變，間接地說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、儲量計算與分類1、儲量計算：指油（氣）田勘探、開發(fā)的各個階段中，利用取得的油（氣）藏靜態(tài)和動態(tài)資料來計算油（氣）藏地質(zhì)儲藏量和可采儲量的工作。常用的儲量計算方法有容積法、物質(zhì)平衡法、壓降法、統(tǒng)計法等。地質(zhì)儲量：指在地層原始狀態(tài)下，油（氣）藏的總儲藏量?？刹蓛α浚褐冈诂F(xiàn)有開采工藝技術(shù)和經(jīng)濟條件下，可以從油氣藏中采出的油氣儲量。

采收率：指采出原油地質(zhì)儲量的百分數(shù)。即：可采儲量與地質(zhì)儲量之比。采油（氣）速度：

年產(chǎn)油（氣）量與地質(zhì)儲量之比。采出程度：指油田某時間的累積產(chǎn)油（氣）量占地質(zhì)儲量的百分數(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（氣）藏儲油（氣）體積來計算油（氣）地質(zhì)儲量的方法。石油原始地質(zhì)儲量：

N=100Aoh(1-Swi)o/BoiA—含油（氣）面積：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)儲量：

G=10-4NRR—原始溶解氣油比原始氣油比：指在地層原始狀態(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)儲量：

G=0.01Agh(1-Swi)(TscPi)/(PscTZi)Zi—原始氣體偏差系數(shù)。儲量分類遠景資源量：生油量法遠景資源量圈閉法遠景資源量預(yù)測儲量和控制儲量探明儲量：基本探明儲量未開發(fā)探明儲量已開發(fā)探明儲量儲量豐度：指油氣藏單位含油氣面積范圍內(nèi)的地質(zhì)儲量。（單位：油104t/km2，氣108m3/km2）油田儲量豐度分為：高豐度（300）、中豐度（100~300）、低豐度（100~300）、特低豐度（50）；氣田儲量豐度分為：高豐度（10）、中豐度（2~10）、低豐度（2）。油田按石油儲量大小分為：特大型油田(10108t）、大型油田(1~10108t)、中型油田(0.1~1108t）、小型油田(0