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油氣勘探 |
中文名稱;油氣勘探 性質;探、採礦術語 內容;地質調查、地球物理勘探、鑽探等 原理;"地震地層學""數值模擬技術" 方法;"地震勘探"、"重力勘探"等 代表;中國油氣勘探技術 |
油氣勘探,是指為了識別勘探區域,探明油氣儲量而進行的地質調查、地球物理勘探、鑽探及相關活動,是油氣開採的第一個關鍵環節。運用的原理包括「地震地層學」、「數值模擬技術」等,採取的方法有「地震勘探」、「重力勘探」等。新中國的油氣勘探技術堪稱世界一流,在發達國家視為畏途的地方,找到了很多大型油氣田。[1]
簡介
油氣勘探是指為了識別勘探區域或探明油氣儲量而進行的地質調查、地球物理勘探、鑽探活動以及其他相關活動。油氣勘探是油氣開採的第一個關鍵環節,它是油氣開採工程的基礎,其目的是為了尋找和查明油氣資源,利用各種勘探手段了解地下的地質狀況,認識生油、儲油、油氣運移、聚集、保存等條件,綜合評價含油氣遠景,確定油氣聚集的有利地區,找到儲油氣的圈閉,並探明油氣田面積,搞清油氣層情況和產出能力的過程。
地震地層學是把地層學和沉積學特別是岩性、岩相的研究成果,運用到地震解釋工作中,把地震資料中蘊藏的地層和沉積特徵的信息充分利用起來,做出系統解釋的方法。
地震層序
地震層序是沉積層序在地震剖面圖上的反映。在地震剖面圖上找出兩個相鄰的反映地層不整合接觸的界面,則兩個界面之間的地層叫做一個地震層序。但因為受不整合面影響,其間的地層即地震層序是不完整的,沿不整合面追蹤到地層變成整合的之後,這個地震層序才是完整的。
層序地層學
層序地層學是在地震地層學基礎上進一步發展的新學科,是綜合地質、地震資料,詳細劃分並確立地下地層的層序,從而研究其構造活動、沉積環境的變化、岩相分布等。
地震相
地震相是指沉積物(岩層)在地震剖面圖上所反映的主要特徵的總和。地震相標誌分為:內部反射結構;反射連續性;反射振幅;反射頻率;外部幾何形態及其伴生關係。
合成地震記錄
合成地震記錄是用聲波測井或垂直地震剖面資料經過人工合成轉換成的地震記錄(地震道)。它是地震模型技術中應用非常廣泛的一種,也是層位標定、油藏描述等工作的基礎,是把地質模型轉化為地震信息的中間媒介。
數值模擬技術
油氣盆地數值模擬技術主要是從盆地石油地質成因機制出發,將油氣的生成、運移、聚集合為一體,充分研究各種地質參數,建立數字化動態模型,並形成一維~三維的計算機軟件,全方位的描述一個盆地的油氣資源形成及地質演化過程。
多次覆蓋
多次覆蓋是指採用一定的觀測系統獲得對地下每個反射點多次重複觀測的採集地震波訊號的方法。它可以消除一些局部的干擾,有利於求得較準確的訊號。
水平疊加剖面
在用多次覆蓋方法採集的地震資料處理過程中,把共同反射點的許多道的記錄經動校正以後疊加起來,以提高訊噪比(高訊號與噪聲的比例),壓制干擾,用這種方法處理所得到的地震剖面叫水平疊加剖面。
疊加偏移剖面
在地震資料處理中,在水平疊加的基礎上,實現反射層的空間自動歸位,用這種方法處理得到的地震剖面,就是疊加偏移剖面。
垂直地震剖面
地震源放置於地面,接收的檢波器置於深井中,地面激發震動後由不同深度的檢波器接收地震波訊號,這種方法獲得的地震波訊號是單程的,而不是反射或折射回來的,對分析和認識地下地質構造情況更為準確。
地震資料解釋
地震資料解釋是把經過處理的地震信息變成地質成果的過程,包括運用波動理論和地質知識,綜合地質、鑽井、測井等各項資料,做出構造解釋、地層解釋,岩性和烴類檢測解釋及綜合解釋,繪出有關的成果圖件,對測區作出含油氣評價,提出鑽井位置等。
油氣檢測技術
油氣檢測技術是一種綜合利用烴類存在的多種地震特性參數(速度、頻率、振幅、相位等)來確定油氣富集帶的方法。這類技術有許多種,目前常用的有亮點技術和AVO技術等。
儲集層預測技術
儲集層預測技術是綜合應用地震、地質、鑽井、測井等各項資料對地下儲集層的分布、厚度及岩性和物理性質變化進行追蹤和預測的一項先進技術。
地震橫波勘探
地震波(彈性波)的傳播有縱波與橫波兩種,縱波質點位移的方向與波的傳播方向平行,橫波的質點位移方向與波的傳播方向垂直。現在通用的地震勘探方法採集的是縱波的訊號,採集橫波訊號的稱做地震橫波勘探。橫波在判斷岩性、裂縫和含油氣性方面有其固有的優點。此種勘探方法在我國正處於研究和實驗階段。
重力勘探
重力勘探是獲取地質信息的重要技術之一,可分為野外採集和室內資料整理兩部分。野外資料採集是根據地質要求布置重力測線,按要求測量的網點在野外測取各個網點的重力值,記錄到數據表上。室內資料整理是對測取的重力值進行必要的校正,消除與地下岩石密度變化無關的干擾因素的影響。各種岩石和礦物的密度(質量)是不同,根據萬有引力定律,其引力也不相同。椐此研究出重力測量儀器,測量地面上各個部位的地球引力(即重力),排除區域性引力(重力場)的影響,就可得出局部的重力差值,發現異常區,這被稱為「重力異常校正」。經過校正而得出的重力值,就是與地下岩石密度變化有關的地質信息。它就是利用岩石和礦物的密度與重力場值之間的內在聯繫來研究地下的地質構造。
磁力勘探
磁力勘探技術利用組成地殼的岩石的不同磁性並由此產生的各不相同的磁場,使地球磁場在局部地區發生變化形成磁異常的原理,利用儀器測定岩石的磁異常。各種岩石和礦物的磁性是不同的,測定地面上各部位的磁力強弱以研究地下岩石礦物的分布和地質構造,稱做磁力勘探。研究其與地質構造的關係,根據磁異常特徵作出關於地質構造及礦產分布的預測。由於地球本身就是個大磁體,所以對磁力的預測值應進行校正,求出只與岩石礦物磁性有關的磁力異常。一般鐵磁性礦物含量愈高,磁性愈強。在油氣田區,由於烴類向地面滲漏而形成還原環境,可把岩石或土壤中的氧化鐵還原成磁鐵礦,用高精度的磁力儀可以測出這種磁異常,從而與其它勘探手段配合,發現油氣田。
電法勘探
電法勘探是根據不同岩層具有不同的導電性的特點,來研究地下構造形態的方法,是對電流在地球中的充分妙用,其實質是利用岩石和礦物(包括其中的流體)的電阻率不同,在地面測量地下不同深度地層介質電性差異,用以研究各層地質構造的方法,對高電阻率岩層如石灰岩等效果明顯。電法勘探種類較多,我國目前石油電法勘探的主要方法有兩種:一是大地電流法,是通過測定地球內部的天然電流大小來研究地下構造;二是較常用的垂向探測法,即人工向地下通入電流(即人工電場),再在地面上測定人工電場的電位變化。由於這些電位變化與岩層的性質、岩層的構造有關,因而可以通過其來研究地質構造。電法勘探的電法勘探一般用直流電測深、大地電磁測深、可控源聲頻大地電磁測深等方法,近期又發展了差分標定電法、大地電場岩性探測法等新方法。
遙感技術
遙感技術是指從遠距離、高空或外層空間平台上,利用可見光、紅外、微波等探測器,通過攝影、掃描,對電輻射(包括發射、反射、吸收和透射)能量的感應、傳輸和處理,從而識別目標物的性質和運動狀態的系統技術。通過遙感技術能夠將地形和各種岩石分布、地質形象、構造現象等記錄下來,因此該技術能夠適用於險惡地形、高寒缺氧地帶等生命禁區的地質勘探。
地質錄井技術
野外地質調查、地震、重力、磁力、電法、遙感等勘探技術主要應用於尋找可能含有石油、天然氣的地質圈閉,而鑽井則是用於探明地質圈閉是否含有石油、天然氣。在探井鑽探過程中,需要通過小心謹慎的地質錄井以及時捕捉住油氣層,地質錄井主要包括岩屑錄井、鑽時錄井、泥漿錄井、氣測錄井、岩心錄井等。了解地層岩性和鑽探地區有無生油層、儲層、蓋層等,以及了解含油氣情況(油氣性質、油氣壓力、含油氣豐度等)是地質錄井的兩項任務。
地球化學勘探
簡稱油氣化探技術,根據大多數油氣藏的上方都存在着烴類擴散的「蝕變暈」的特點,用化學的方法尋找這類異常區,對岩層、土壤、氣體和水中的各種成分進行分析,測定地下油氣擴散所引起的各種化學變化,分析地下油氣存在與分布的情況,從而發現油氣田,就是油氣地球化學勘探。油氣地球化學勘探方法的種類比較多,常用的是土壤烴氣體測量、土壤硫酸鹽法、穩定碳同位素法、汞和碘測量法等,還有地下水化學法及井下地球化學勘探法,尋找油氣礦產資源的勘探方法,包括氣測法、瀝青法、水化學法等。
地球物理測井
地球物理測井簡稱測井,是在鑽孔中使用測量電、聲、熱、放射性等物理性質的儀器,以辨別地下岩石和流體性質的方法,是勘探和開發油氣田的重要手段。井下地層由各類岩石組成,不同的岩石具有不同的物理、化學性質,地球物理測井則是利用測井儀器測量井深,以得出這些井下地層各種物化性質、地層結構及井深幾何特性等各種信息的技術,是獲取石油天然氣勘探、油田開發數據和資料的重要手段。測井的井場作業由測井地面儀器、絞車和電纜組成,具體測量方法是通過電纜把下井儀器放到井底,在提升電纜過程中進行測量。
測井系列
不同的測井儀器有不同的性能和作用,在某種地質條件和鑽孔條件下,根據一定的地質或工程目的,採用多種有針對性的測井儀器組合起來進行測井,稱為達到這種目的的測井系列。
電阻率測井
是在鑽孔中採用布置在不同部位的供電電極和測量電極來測定岩石(包括其中的流體)電阻率的方法。通常所用的三電阻率測井系列是:深側向、淺側向和微側向電阻率測井。
聲速測井
聲速測井是利用不同的岩石和流體對聲波傳播速度不同的特性進行的一種測井方法。通過在井中放置發射探頭和接收探頭,記錄聲波從發射探頭經地層傳播到接收探頭的時間差值,所以聲速測井也叫時差測井。用時差測井曲線可以求出儲集層的孔隙度,相應地辨別岩性,特別是易於識別含氣的儲集層。
放射性測井
放射性測井即是在鑽孔中測量放射性的方法,一般有兩大類:中子測井與自然伽馬測井。中子測井是用中子源向地層中發射連續的快中子流,這些中子與地層中的原子核碰撞而損失一部分能量,用深測器(計數器)測定這些能量用以計算地層的孔隙度並辨別其中流體性質。自然伽馬測井是測量地層和流體中不穩定元素的自然放射性發出的伽馬射線,用以判斷岩石性質,特別是泥質和粘土岩。
井溫測井
井溫測井又稱熱測井,它可以進行地溫梯度的測量;可以在產液井中尋找產液的井段,在注入井中尋找注入的井段;對熱力採油井,可以通過鄰井的井溫測量檢查注蒸汽的效果;可以評價壓裂酸化施工的效果等。
地層傾角測井
地層傾角測井是在鑽孔中測量地層傾斜方向和傾斜角度的方法。根據測得的數據,可以研究地質構造與沉積環境,從而追蹤地下油氣的分布情況。
井徑測井
井徑測井儀是用來測量鑽孔直徑的。在未下套管的井中可以測量井徑不規則程度,提供下套管固井施工所需要的水泥用量參數;還可根據鑽孔的不規則形態,分析判斷地下岩層裂縫的發育程度和裂縫的方向。在套管受損壞的井中,可以測量套管損壞的位置和變形情況。
自然伽馬射能譜測井
自然伽馬能譜測井是測量地層中放射性元素鈾、釷和鉀40的伽馬射線強度譜,從而確定它們在地層中的含量,用於分析岩石及流體性質。
聲波變密度測井
補償聲波測量的是接收到的聲波波列的首波達到時間,用於測定地層的聲波傳播速度,源距較短,其資料用來計算地層孔隙度和確定氣層。全波列聲波測井記錄的是接收到的聲波全部波列,可測定岩層的彈性模量,其源距較長,用於求解岩層強度、檢查壓裂效果及固井質量等,在求解地層孔隙度及判斷氣層方面比補償聲波更為準確。
三孔隙度測井
指補償中子、補償密度及補償聲波測井。
測井解釋的「四性」
「四性」是指地層的岩性、儲集性(孔隙度、滲透率)、含油性和物理性。
參考來源