石油勘探
石油勘探
石油勘探是指為了尋找和查明油氣資源,而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。
初期階段
19世紀40年代以前。最初人們通過尋找油苗、氣苗等指導尋找石油(以無機派為主)。早期的找油是從觀察出露到地表的油或氣(被稱為“油氣苗”)入手的,勘探隊員們在野外特別注意尋找和打聽工區內有沒有石油或冒氣泡的水泉,這是最直觀的找油方法,古今中外都一樣。我國的克拉瑪依油田因其附近有“黑油山”而引起注意,投入鑽探后發現的;獨山子油田則因有含油氣的泥水長期溢流而成的“泥火山”著稱;玉門油田其旁有“石油溝”;延長油礦範圍內有多處油苗出露;四川最早利用氣井的自貢,也有不少氣苗可以點燃,古籍中也有記載;青海有些與“油”有關的地名如“油砂山”、“油泉子”等則是現代的石油隊員在勘查時以其油苗而取的名字。
第二階段
19世紀40年代至20世紀40年代。人們在長期利用和尋找石油的實踐中,隨著科學水平的提高,逐漸認識到油氣的聚集和背斜構造有關。19世紀40年代左右出現了“背斜聚油理論”,這個理論指導石油勘探近百年,目前仍起著重要作用。同時逐步完善了物探方法,運用重力、電、磁等進行油氣勘探,這期間有機成油說逐漸佔了統治地位。
第三階段
20世紀40年代至今。由於科學的迅速發展和油氣田大規模勘探開發,獲得了豐富的地質資料,對油氣的生成、運移、聚集等各方面的規律有了進一步的認識,各種油氣田勘探方法的質量有了明顯的提高,勘探的精度和深度有了相當高的水平,並出現了許多新型找油技術,大大提高了找油效率。
調查階段主要任務通過地面地質調查或地球物理測量或地球化學探測調查油氣藏存在的條件。
①區域普查階段:主要任務是從整個盆地(新區)著眼,了解區域地質概況,大體構造輪廓,劃分構造單元,初步查明生、儲油條件,評價區域含油遠景,劃分可能的含油氣有利地帶。
普查階段的具體任務可分為:建立系統的地層剖面,研究地層時代、岩性、岩相、厚度變化特徵,了解可能的生、儲,蓋層及其組合情況。
研究盆地大地構造狀況及地質發展史,劃分盆地內次一級構造單元,了解二,三級構造單元的分佈及特徵,以及主要斷層的分佈及形成。查明盆地生油層的岩性、厚度、分佈及生油指標。研究油氣形成條件(由原始物質的種類及丰度、成熟度,轉化因素,排出及保存條件)。了解影響油氣運移,聚集的因素。在綜合研究上述資料基礎上,作出區域的含油、氣遠景評價,指出詳查有利地區。
②綜合詳查階段:主要任務是在區域普查發現含油氣有利地區以後,採用多種勘探方法,進一步查明生、儲油的有利地區,儘快提供鑽探。
具體任務為:詳細調查二級構造帶或局部構造。查明其具體位置,範圍、大小、形態、閉合度、封閉性以及上、下構造符合情況。編製1/10萬~1/2.5萬構造圖。研究二級構造帶或局部構造的形成過程、發展歷史及成因類型,以及它們對油氣運移和聚集的控制作用及可能存在的油氣藏類型。研究組成構造帶的地層剖面,確定鑽探目的層,提供目的層詳細的岩性、岩相厚度及其變化。埋藏深度等地質資料。了解詳查區內水文地質情況、油、氣、水性質及油藏保存條件。與普查一樣,詳查階段也要求採用多衛種進行綜合勘探,才能正確地反映地下構造情況,提供合理的井位。從目前生產情況看來,反射波地震勘探法已成為詳查的主要工種。
採用鑽探井的方法,通過取岩心和測試油氣層以證實油氣層是否存在。
①預探階段:主要任務是在詳查確定的可能含油的構造上,根據油氣生成、運移、聚集、保存等成油因素綜合評價,選出有利的二級構造帶和最有希望的三級構造,鑽預探井,證實地下是否有油氣流。
②初探階段:主要任務是在預探已證實的工業性油氣藏面積上,視不同類型的構造和圈閉條件,採用不同的布探井方法,進行鑽探,探明油藏邊界,拿下初步儲量、面積(三級),迅速掌握油藏的大體規模。
③詳探階段:主要任務是在經過初探大體圈定的含油麵積內,進一步鑽探和開闢生產實驗區,詳細研究油氣藏的地質特徵(含油層變化規律,壓力系統和產量動態,油、氣、水情況),算準儲量,為油藏開發取得全部必要的數據。
目前主要的勘探方法有以下四類:地質法、地球物理法、地球化學法和鑽探法。
地質法是利用地質資料尋找油氣田基本方法。它所研究的內容包括:地面地質的觀察和研究;井下地質的觀察和研究;實驗室的測定和研究;以及航空、衛星照片的地質解釋等。
(1)油氣地質測量:在油氣普查和詳查階段採用的一般地質調查方法。填出不同比例尺的地質圖,同時對區域地質構造(1/100萬~1/10萬)或局部地質構造(1/10萬~1/2.5萬)進行重點研究。
地質法過去和將來都是認識和研究地質構造的基本的、主要的方法,是直接獲取地質資料的方法,是正確解釋任何地球物理或地球化學成果的基礎。
(2)油氣專題地質研究:在油氣勘探各個時期,結合生產需要進行各方面的專題或綜合地質研究。例如地層、構造、岩相古地理、生、儲油層、水文地質、地貌等方面專題研究。地質法一般具有技術簡單、成本低的優點,但是,地質法在第四系復蓋區或構造上下不符合地區就受到限制,因此,應和其它方法配合使用。
地震勘探:是根據地質學和物理學的原理,利用電子學和資訊理論等領域的新技術,採用人工方法引起地殼振動,如利用炸藥爆炸產生人工地震。再用精密儀器記錄下爆炸后地面上各點的震動情況,把記錄下來的資料經過處理、解釋。推斷地下地質構造的特點,尋找可能的儲油構造。目前,地震勘探是石油勘探中一種最常見和最重要的方法。
重力勘探:各種岩石和礦物的密度是不同的,根據萬有引力定律,其引力也不同。椐此研究出重力測量儀器,測量地面上各個部位的重力,排除區域性重力場的影響,就可得出局部的重力差值,發現異常區,稱做重力勘探。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:各種岩石和礦物的磁性是不同的,測定地面各部位的磁力強弱來研究地下岩石礦物的分佈和地質構造,稱做磁力勘探。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,用磁力儀可以測出這種異常,並與其它勘探手段配合,發現油氣田。
電法勘探:它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,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。
根據大多數油氣藏的上方都存在著烴類擴散的“蝕變暈”的特點,用化學的方法尋找這類異常區,從而發現油氣田,就是油氣地球化學勘探。它通過測定地下油氣向地表擴散和滲濾的微量烴類與周圍介質所發生的生物化學、物理化學作用的產物,並根據這些產物的異常區來預測地下油氣藏的存在(如生物體元素異常、大氣、水體、土壤等元素異常)。
地球化學法是建立在有機化學、物理化學和生物化學的理論基礎上,利用先進的分析儀器的新型勘探方法。其內容是研究有機質如何向油氣轉化及油氣形成后與周圍介質間的各種化學、物理化學和生物化學作用。利用研究所得到的各種指標,評價區域含油遠景和局部構造的含油氣性。
鑽探法就是利用鑽井尋找油氣田的方法。。鑽探法是油氣勘探中必須採用的重要手段,由調查、發現油氣藏一直到油氣藏的開採都要利用鑽探。