重力勘探在油氣勘探中的作用

重力勘探在油氣勘探中的作用一引言重力勘探是目前應(yīng)用非常廣泛的一種地球物理方法，在勘查各種地質(zhì)構(gòu)造問題和尋找各種地質(zhì)資源方面效果顯著。它在石油勘探和與開發(fā)中也普遍應(yīng)用，比如圈定油田地層的分布范圍，以及油氣在地下的各種賦存狀態(tài)等。一、重力勘探地球內(nèi)部巖石的物理或者化學(xué)性質(zhì)使地下巖石密度不均，致使在地表及其周圍空間重力發(fā)生變化，這種由于某種地質(zhì)原因引起的重力變化稱為重力異常。通過研究重力異常的特征就可以得到地下各種地質(zhì)構(gòu)造、巖石分布和礦產(chǎn)賦存信息，從而分析、評(píng)價(jià)、解決各種資源、能源問題。（一）重力測量儀器重力儀一般測量的是重力加速度變化時(shí)靈敏質(zhì)量的重量變化：棚=m農(nóng)。地殼內(nèi)部物質(zhì)密度變化引起地表重力變化在數(shù)值上是很微小的。重力勘探的第一問題就是重力測量儀的精度。美國生產(chǎn)的拉科斯特重力儀屬于高精度重力儀中的一種，它的G型儀器測程大，適于全球測量，它的D型儀器精度高，測量精度可達(dá)到0.059?〃以下。這種儀器的特點(diǎn)是零點(diǎn)漂移小，測量精度高，使用方便簡單。另一種高精度重力測量儀是加拿大CO-3重力測量儀，它的測量精度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.059?U,殘余長期漂移小于0.19?W/天.它的特點(diǎn)是不需要平衡裝置和測讀裝置以及溫度補(bǔ)償。重力儀不僅要在地表適用，而且在井下也必須在溫度、壓力等的影響下保證測量讀數(shù)的準(zhǔn)確無變化。重力儀的精度隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在逐步提高，它也提高了重力勘探這種方法的應(yīng)用前景。（二）井中重力測量重力勘探的基礎(chǔ)是牛頓萬有引力定律，重力表達(dá)式：8=力/M2二kMI/R2。最新和更為可靠的萬有引力常數(shù)值是華盛頓大學(xué)的岡拉克和默科維茲，利用高技術(shù)制作的新型“卡文迪什天平”測出的萬有引力常數(shù)k=6.67390X10'11m3/S2.kg.重力儀靈敏元件感受的加速度為：g：km/r2cos礦.沿直圓柱體垂直軸安置的重力'儀所感受的重力加速度為：g;27rk萬Az。井中重力測量是通過在一系列的井中測點(diǎn)停放井中重力儀及讀數(shù)進(jìn)行的，這些井下測點(diǎn)是根據(jù)測并圖的研究預(yù)先選定的，以達(dá)到測量目的的需要。測出一系列重力差（/xg）和深度差（Az）,從而得到連續(xù)點(diǎn)之間的間隔垂直重力梯度（Ag/Az）。井中重力基本方程：二FAz—4xkP/Xz,（P=3.680+11.926（AG,—Ag/Az））?！鱣一重力差；△z一深度增量：p一橫向圍巖問隔密度；k一牛頓萬有引力常數(shù)；F-正常自由空氣垂直梯度=O.09406mgal/英尺。重力值向下增大，其增大速率由自由空氣垂直梯度（F）和符號(hào)相反的梯度之差決定。正的FAZ項(xiàng)是指向地球質(zhì)量中心引起的向下增大的重力值。負(fù)的4石kPAz向是厚度為Az的無限延伸水平層引力的兩倍。層密度的增大與間隔垂直梯度的減小相對(duì)應(yīng)，反之亦然。測得的間隔梯度Qg/Az）和水平層密度（p）之間的這種簡單關(guān)系在多數(shù)情況下是有效的。除去基本重力和深度測量結(jié)果的簡單換算以外，無需分析就能精確地確定不同Az間隔內(nèi)巖石密度的微小變化?？紤]到實(shí)際地球密度擾動(dòng)和校正，方程可寫為：Ag/Az=F-4萬kP+AGg,（AGr一異常垂直梯度）。（三）測量誤差重力測量時(shí)，△&和Az的測量誤差盡量小，以確保計(jì)算間隔密度達(dá)到所要求的精度。根據(jù)喏謨圖，當(dāng)Az間隔變得較小時(shí)，Ag或Az的給定誤差成比例增大，因而所計(jì)算的密度的誤差就較大。對(duì)較大的Az間隔。相對(duì)地層的深度錯(cuò)位誤差很小。誤差僅對(duì)4"Az問隔和相臨層段之間的密度差較大時(shí)（大于0.29/cma）才可用。（四）測量結(jié)果分析井中重力儀測量可以有效地估計(jì)地層和儲(chǔ)集層的空隙度，能夠計(jì)算出問隔空隙度或間隔空隙流體密度。井中重力儀測量還可以評(píng)價(jià)異常構(gòu)造等。在石油韻探中的應(yīng)用大多地球物理工作都是為了尋找有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的資源，并把風(fēng)險(xiǎn)與成本降到最低。在測得重力各數(shù)據(jù)后，在結(jié)合現(xiàn)有的地面地下資料來進(jìn)行石油勘探，就能很好的做到這一點(diǎn)。地球勘探工作必須從分析預(yù)測碳?xì)浠衔飿?gòu)造開始研究構(gòu)造和地層要素。然后確定由這些構(gòu)造引起的地球物理和地質(zhì)響應(yīng)。用理論模型計(jì)算這些響應(yīng)，再同已知構(gòu)造的地球物理和地質(zhì)響應(yīng)比較。最后得到碳?xì)浠衔飿?gòu)造和地球物理或地質(zhì)響應(yīng)間的關(guān)系后，在適當(dāng)?shù)牡刭|(zhì)條件下，用類似的響應(yīng)就可以預(yù)測石油遠(yuǎn)景區(qū)。重力資料對(duì)于確定地下古生界構(gòu)造具有很大價(jià)值。目前，可以應(yīng)用三維重力模擬繪制古生界地層頂部構(gòu)造圖；在模擬時(shí)，盡量利用地下地震、物探資料以及現(xiàn)有地震資料施加限制，如此有助于調(diào)整用重力法確定的古生界頂部的構(gòu)造起伏．重力法確定地下古生界巖石頂部形狀，由此可以尋找潛在的儲(chǔ)油氣構(gòu)造．重力法有助于確定斷層位置和古生界構(gòu)造的頂部位置。三、螺臺(tái)分析重力勘探在石油方面的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，范圍廣。在儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)、強(qiáng)化開采、油田開發(fā)方面都有很多應(yīng)用。通過重力勘探可以精確評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層孔隙度、裂隙孔隙度、儲(chǔ)集層封閉條件、漏過或越過的油氣層，可以發(fā)現(xiàn)處理礦場水所用的孔隙層，可以為新發(fā)現(xiàn)的油氣藏的正確評(píng)價(jià)和生產(chǎn)計(jì)劃作評(píng)價(jià)，還可以觀察儲(chǔ)集層流體狀態(tài)。這些都是石油勘探和開發(fā)的科學(xué)的技術(shù)過程．參考文獻(xiàn)【1】王寶仁．＜高精度重力測量'，地質(zhì)出版社，1995年．【2】D.奎臭，'重力勘探應(yīng)用’，石油工業(yè)出版社，1985年.【3】L.九拜爾，'井