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1、,第三章 油气勘探方法与原理, ,引言 一、地质法 二、地球物理法 三、地球化学法 四、钻井法 小结,3.1 油气勘探方法简介 引言,世 界 油 气 勘 探 史,油气苗阶段 背斜构造理论阶段 美国地质学家怀特于1861年提出 隐蔽油气藏理论阶段 美国石油地质学家莱复生于1966年提出, 油气勘探工作就是要寻找油气存在的标 志，然后再进行下一步的工作。油气存 在的标志可分为直接标志和间接标志。 直接标志主要有：油气苗、井下含油显,引言,3.1 油气勘探方法简介,示、荧光显示、气测异常等；, 间接标志也称地质环境标志，主要有： 生油岩体、圈闭、生物礁相带、水文地 质及水化学标志、地球物理和地球化学
2、 标志、有利成油带等。,一、地质法, 地质法是油气勘探工作中贯彻始终的基本工 作方法，其研究内容十分广泛，不仅包括油 气地质勘探中的一切基本问题，如：地面露 头区岩性、地层、构造、含油气性研究、井 下地质研究，以及地球物理、地球化学等方 法成果解释的地质依据等，而且还研究区域 和局部的油气藏形成条件，如生油层条件、 储油条件、运移条件、圈闭及保存条件，以 确定油气藏是否存在及远景评价。, 地质法发展起了野外地质调查技术、油气地,质专题研究技术等。,野外地质调查技术 在新疆三塘湖盆地，有一个含油构造名 为“拯陆背斜”，纪念新疆石油地质调 查处处106地质队队长遭遇强寒流遇难 。,一、地质法,一、
3、地质法 确定古湖泊、古海洋,寻 找 油 气 田 的 四 大,步,骤,定盆地 查凹陷 找圈闭,的范围 查明生油凹陷的位置 寻找地质圈闭,探油气 钻探油气田,野 外 地 质 调 查 技 术,野 外,地,质 调 查 技 术,步骤1：普查,步骤2：详查,步骤3：细测,一、地质法,野 外 地 质 调 查 五 项 任 务,搞清一个地区的地层状况 发现地质圈闭和调查其他地质构造状况 发现和调查油气苗状况 采集样品 提出有利的找油地区及可供钻探的地质圈闭,二、地球物理法, 地球物理勘探法是根据地质学和物理学的原理， 利用电子学和信息论等领域的新技术建立起来的 一种间接寻找油气的方法。它利用各种物理仪器 在地面
4、、空中或地下观测地壳上的各种物理现象， 根据物理现象的变化推断地下的地质构造特点， 寻找可能的储油、储气构造。, 地球物理勘探法发展起了遥感技术、重力勘探技 术、磁力勘探技术、电法勘探技术、地震勘探技 术、地球物理测井技术等。,野外地质 遥感地质,近距离观察 远距离观察,根据电磁波理论、应用现代技术，不直接与研究对象接触， 从高空或远距离通过遥感器对研究对象进行特殊处理的方法。,1、 遥感技术,现 代 遥 感 技 术,被动遥感，简称遥感 主动遥感，简称遥测,如同人物照相 如同X光透视,1、 遥感技术,按照地质工作的需要，采取合适的遥感器所拍摄下来的卫 星照片，就能够把地形和各种岩石分布、地质现
5、象、构造现象 等一览无余地记录下来，还能把地下一定深度的地质构造等反 映出来，经过地质解释和绘制工作，就成为勘探人员所需要的 “地质图”。, 裸露区可以通过符合地质体概念的判析，而获得直观的地质信息。 覆盖区则通过地貌、水系、土壤及植被类型的相关分析，获得深,部的地质信息。,1、 遥感技术, 如油气藏在地下油层压力下，烃类通过盖层而渗漏到地表，被土 壤滤至空间，当达到一定浓度时，在适宜的温度条件下，形成漂 浮在油气田上空的雾状体。由于雾状体对太阳发射的电磁波在可 见谱段有较强的反射能量，进而构成图像上的渲晕状亮区。,密度较大的岩体可以使地球重力场发生一种微弱、,但可以察觉到的变化，这种变化叫重
6、力异常。,2、 重力勘探,重 力 勘 探,大约在一百多年前，人们才开始把地面重力 加速度的变化和地球内部物质密度不均匀性联系,在一起，由此产生了重力测量。,2、 重力勘探技术,其中的正异常，通常叫重力高，是沉积岩厚度小、基底抬升高 的凸起或隆起；其中的负异常，通常叫重力低，是沉积岩厚度 大、基底埋藏深的凹陷，是有利生油区。在渤海找到的几个大 油田，都在重力高所反映的凸起上。,图3-3 重力勘探寻找的背斜构造,磁,局部地区发生变化形成磁异常。,3、磁力勘探技术 组成地壳的岩石有着不同的磁性， 可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在,力 勘 探 飞机携带的航空磁力仪，可在不同高度的 飞行中测量地面
7、磁力值的变化,图4-4 磁力勘探寻找的背斜构造,及油气分布的预测。,3、磁力勘探技术 火成岩、变质岩磁性比较大， 而沉积岩一般几乎没有磁性 实质和主要任务 利用仪器测定这些磁异常，研 究它与地质构造的关系，根据 磁异常特征作出关于地质情况,4、电法勘探技术 根据不同岩层具有不同的导电性的特点 来研究地下构造形态的方法,电 法 勘 探,大地电流法 垂向测深法,通过测定地球内部的天然电流 大小来研究地下构造 人工向地下通入电流（即人工电场），,再在地面上测定人工电场的电位变化 实质是测定岩石的电阻率,检波器可以敏感到仪器旁边一根小草的摇摆,5、地震勘探技术,地 震 勘 探 三 部 曲 图7-2地震
8、勘探野外采集示意图,野外资料采集,室内资料处理,地震解释, 地震波是在岩层中传播的弹性波,一、地震勘探基本原理,5、地震勘探技术, 用人工制造的、可移动的、可控制振动能量 大小的地震波进行的地质探测叫地震勘探。 地震波传播的几种方法：反射波法、折射波,法、透射波法,一、地震勘探基本原理 地,5、地震勘探技术,图 地震反射示意图,震,基 本,地下岩层性质不同，传播的速度不同,原 理 遇到不同岩层的界面，即会产生反射波或折射波，返回地面,勘 探 地下岩层一般是成层分布的，尤其是沉积岩 的,一、地震勘探基本原理,5、地震勘探技术, 地震子波在继续传播过程中，严格讲，它 的幅度和形状都会发生变化。但在
9、许多情 况下，可以粗略地认为地震子波形状基本 不变，只是幅度会因种种原因而衰减。在 地震勘探中把地震子波看作组成一道地震 记录的基本元素。, 地震勘探的原理，也可以理解为就是利用 地震子波从地下地层界面反射回地面时带 回来的旅行时间和形状变化的信息，用以 推断地下的地层构造和岩性。,5、地震勘探技术,二、地震勘探方法,5、地震勘探技术,一维地震勘探, 维是构成几何空间理论的基本概念。构成空 间的每一个因素（如长、宽、高）叫做一维。 将检波器由深至浅放在井中不同深度，每改 变一次深度在井口放一炮，记录地震波由炮 点直接传到检波器的时间，这种只在一口井 中观测的方法叫一维地震勘探。, 它能测出该井
10、孔中地层的速度，借此可以确,定各个地层的深度和厚度。, 二维地震是研究沿地面的一条直线方向和地下深度方向两者 构成的平面内的构造情况，有深度和水平距离两个坐标，所 以叫二维地震。,二、地震勘探基本方法,5、地震勘探技术,二维地震勘探, 将多个检波器与炮点按一定的规则沿一直线（称测线）排列， 在测线上打井、放炮和接收。采集完一条测线再采集另一条 测线。最后得出反映每条测线垂直下方地层变化情况的剖面 图（二维剖面图）。,二、地震勘探基本方法,5、地震勘探技术,三维地震勘探, 三维地震是在地面两个方向上研究 地下深度方向上的地下构造情况， 即观测地下三维空间内每一个点的 反射。三维地震炮点和检波点一
11、般 不在一条直线上，通常是一个炮点 激发，若干条测线同时接收地下空 间内各个点的反射。, 二维地震是用一系列一定间隔的垂 直切面来研究地下的三维构造。这 种垂直切面叫做剖面。,二、地震勘探基本方法,5、地震勘探技术, 三维地震则是将多道（必 要时可达上千道、上万道） 检波器布成十字状、方格 状、环状或线束状等，炮 点与检波点在同一块面积 上，形成面积形状接收由 地下返回地面的地震波。,1000米以上,二、地震勘探基本方法 布置预探井 二维地震,5、地震勘探技术 布置评价井 三维地震,剖面,是固定的有限的,可以任意切割 不同方向,测线间距 测网,2050米 按一定规律布置成 方格状或环状,二、地
12、震勘探基本方法 时间推移地震勘探,5、地震勘探技术,四 维 地 震 勘 探,在同一块三维勘探工区，在相距 一定时间（可能相隔几个月或几年） 后用相同的采集和处理方法将所得的 三维地震勘探成果进行比较。 犹如将人物传记的立体电影一帧帧放一遍， 细看每帧之间的不同就可以看出人物的成 长一样。 用这种方法研究油气田开采前后三维资料之间的差异 就能得出油田的开采情况，找出尚未开采或漏采的剩 余油区，达到以少钻井、低成本、多采油的目的。, 井下地层是由各类岩石组成，不同的,岩石具有不同的物理化学性质。,6、测井技术, 地球物理测井学以地质学、物理学、 数学为理论基础，采用计算机信息技 术、电子技术及传感
13、器技术，设计出 专门的测井仪器，沿着井身进行测量， 得出地层的各种物理、化学性质、地 层结构及井身几何特性等各种信息， 为石油天然气勘探、油气田开发提供 重要数据和资料。,SP,Resistivity,6、测井技术 测井设备由测井地面仪器、绞车和电缆组成，通过电缆把下井 仪器放到井底，在提升电缆过程中进行测量。 Well Log,目的是确定油气水层、储集 层物性、地层中缝洞、孔的 分布、地层倾角变化等。,电法测井,6、测井技术,不同的岩石和岩石孔隙中 所含的流体不同，它们的 导电性也不同。利用这一 特点认识岩石性质的测井 方法，叫电法测井，包括 自然电位测井、电阻率测 井、感应测井等。,DT,
14、USFT,140,40,GR,API,0,200,不同地层中各种岩石的结构不同，声波在其 中的阻抗不同，因此声的传播速度、声能衰 减或声波的相位等受到变化，这就是岩石结 构反应的声学特性。用声波研究沿井剖面的 异常来测定各种岩石性质的测井方法叫做声 波测井。,声波测井,6、测井技术,SPHI,%,30,10,4100 4200,CALIX,IN,6,16,各种岩石都能或多或少地放 射射线，这种射线在各种 岩石中穿透的能力是不相同 的。同时，如果用中子去轰,核 测井 （ 放射性测井 ）,6、测井技术,击岩石，也可以接收到射线， 而且在各种岩石中所接收到 的射线也不相同。因此，可 以利用这些发现来
15、认识和区 分井内各种岩石的性质、油 田的地质构造和油层的结构。,地层测试,6、测井技术, 地层测试技术是油气勘探验 证储层流体性质、求出地层 产能最为直接的方法之一。 其在流体性质识别、油气水 界面及油气藏类型的确定、 油气藏性质的研究和砂体横 向连通性的预测等方面都有 应用。,井径测井,6、测井技术,由于不同岩石的胶结 程度、坚硬性、可溶 性和可塑性等种种差 别，造成井径大小的 差异。井径测井资料 是判别岩性，划分岩 性界面和计算固井水 泥用量的依据。, 通常一种测井只能得出一种岩石物理参数，为 了求得各种岩石物理参数进行综合分析与应用， 就要用多种测井方法进行测量。,6、测井技术, 通过对
16、这些测井曲线进行综合分析，求得地层 的厚度、孔隙度、含油饱和度、渗透率，可较 准确划分出油、气、水层，给出地下油气藏的 分布范围和空间形态，对一口井做出综合评价。 为石油勘探开发提供可靠的依据。,三、地球化学法, 地球化学勘探法简称油气化探，是 利用化学分析方法对岩石、土壤、 气体和水中的各种成分进行分析， 测定地下油气的扩散所引起的各种 化学、物理化学和生物化学的变化， 分析地下油气存在与分布情况，寻 找油气矿产资源的一种方法。地球 化学勘探法发展起了地球化学勘探 技术。,三、地球化学法,利用化学、物理化学和生物 化学来研究与油气藏有关的 气体成分、烃类含量、稀有 金属、细菌种属等异常的方 法。,其主要方法有：气体测量法、 发光沥青法、水化学法和细 菌法等。油气化探具有可利 用多方法、多指标综合勘探 解释烃类存在的特点。, 钻井是油气田勘
