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1、石油与天然气地质学 （Petroleum Geology）,绪 论,1.石油和天然气在现代社会中的地位 2.我国油气勘探与油气地质发展简史 3.世界油气勘探与油气地质发展简史 4.世界油气地质勘探动向 5.石油天然气地质与勘探的任务和内容,第一节 石油和天然气在现代社会中的地位,第一节 石油和天然气在现代社会中的地位,第一节 石油和天然气在现代社会中的地位,石油被誉为工业的血液，是宝贵的燃料、润滑油料及化工原料。 石油是一种洁净而高效的能源。石油的密度只有煤的5060，而发热量相当于煤的150。第二，石油具有流动性，运输方便。第三，容易开采，可用自然能量或用机械抽吸。因此，石油在世界能源构成中
2、的地位不断提高。 由于人类对环保的要求越来越高，天然气作为更洁净、更高效的能源正越来越受到世界各国的重视。据专家预测，21世纪上半叶，天然气将取代石油成为第一能源。,第一节 石油和天然气在现代社会中的地位,表0-1 世界及我国能源消费结构变化（单位：%）,能源消费结构,%,1995年世界主要国家和地区一次能源 消费结构对比,上世纪五十年代以来，世界能源消费结构的总变化趋势是，煤炭由70-80降至20-30，而石油则由5.5上升至40以上，天然气由2上升至23。在一些发达国家，油气在整个能源消费中可占到6070。我国是煤炭大国，煤炭占能源消费的71,而石油仅占22%，天然气只占3。我国煤炭资源相
3、当丰富，而石油相当于后备储量来说是开发程度很高的。这种以煤炭为主要能源支柱的局面将会持续下去。,20世纪2030年代是煤的时代，煤炭占能源消耗比例达7080%； 20世纪中后期是石油接替煤炭时代,石油占能源的40%左右， 21世纪上期天然气将逐步替代石油,占能源百分比将达到5060%。,第一节 石油和天然气在现代社会中的地位,第一节 石油和天然气在现代社会中的地位,第一节 石油和天然气在现代社会中的地位,第一节 石油和天然气在现代社会中的地位,第一节 石油和天然气在现代社会中的地位,1、历史的回顾我国是世界上最早发现、开采和利用石油及天然气的国家之一。最早的石油记载见于一千九百多年前班固著汉书
4、地理志公元267年晋朝张华著博物志详细描述了甘肃省酒泉县石油的特征。当时称石油为石漆水，且已开始观察和采集，用作膏车和燃烧、照明。,第二节 我国近现代油气勘探与油气地质发展简史,1、历史的回顾科学术语“石油”是北宋著名科学家沈括在梦溪笔谈中首次提出的：“石油生于水际沙石，与泉水相杂而出”。他在描述了陕北富县、延安一带石油的性质和产状后，进一步推论了石油的利用远景：“此物后必大行于世，盖石油至多，生于地中无穹，不若松木有时而竭”。,我国在世界上是最早开发气田的国家，四川自流井气田的开采约有两千年历史。十三世纪，已大规模开采自流井的浅层天然气。1840年钻成磨子井，在1200米深处钻达今三叠系嘉陵
5、江统石灰岩第三组深部主气层，强烈井喷，估计日产气量超过40万立方米。“经二十余年犹旺也” 。从汉朝末年开始，在自流井大规模开采天然气煮盐以来，共钻井数万口，采出了几百亿立方米天然气和一些石油。,鸦片战争之后，在世界石油工业迅速发展的时期，同其他工业一样，油气工业落后。建国前全国只有几个地质调查队，几十个地质勘探人员，百分之九十以上的面积没有进行过石油地质调查。石油产量从1904-1949年四十五年间，全国只有几个小油田，石油累计产量不超过310万吨 。,中国近代石油勘探从1878年台湾省钻探第一口油井开始，已有近130年的历史。1878年清政府在台湾省苗粟打了中国第一口油井，1907年在陕西延
6、长打了第一口油井（延1井），1909年在新山子开凿油井。1913年美国某公司组成调查团到我国陕西、山东、河南、河北、甘肃、东北等地进行首次石油地质调查，并于1914年在陕北打井7口，均未获工业油流。,中国贫油论,1922年2月美国地质家斯坦福大学教授E.Blackwelder撰写论文“中国和西伯利亚石油资源”指出：“中国没有中、新生代海相沉积，古生代沉积也大部分不生油，除了中国西部、西北部某些地区外，所有各个年代的岩层都已剧烈褶皱、断裂，并或多或少被火成岩侵入。因此，中国决不会生产大量石油”。,1937年抗日战争爆发，石油来源断绝，国民党政府不得不自已抓紧勘探、开发石油。1938年冬孙健初等一
7、行9人骑骆驼顶寒风，在戈壁滩上开始石油勘探，地质人员在酒泉盆地和河西走廊地区进行地质普查、构造细测，于1939年8月1日1号井钻至88.18m获工业油流日产油10t，发现了老君庙油田。,玉门油城公园孙建初纪念碑,新中国成立之前，我国在石油勘探和开发方面基础极其薄弱。到1949年，除台湾外，全国只有玉门老君庙、陕北延长和新山子3个小油田，以及四川自流井、圣灯山、石油沟3个小气田。,20世纪40年代,中国地质学家李四光、谢家荣、翁文灏、翁文波、潘钟祥、黄汲清等通过亲身的地质考察和勘探实践，指出中国石油勘探充满希望。在一系列勘探实践的基础上中国的石油地质理论开始萌芽。如1941年潘钟祥在美国石油地质
8、协会会志(AAPG)发表“论中国陕北和四川白垩系陆相生油”的论文；1947年黄汲清、翁文波等提出“陆相生油，多期、多层含油的理论”；1948年翁文波撰写了“从定碳比看中国石油远景”。这些杰出的地质学家开创了中国和世界陆相生油理论，为我国陆相盆地油气田勘探提供了坚实的理论基础。,经过半个多世纪，几代石油人的艰苦奋斗，石油工业创造了辉煌业绩，成为支撑我国国民经济的支柱产业。50年代重点西部，发现一批中小油田 50年代末战略东移，发现松辽和渤海湾油区 60年代中-70年代，高速发展，78年年产1亿吨。 80年代以来，缓慢发展阶段（新增储量缓慢，老油田进入衰减期）。可分为初期发展阶段、快速发展阶段和稳
9、定发展阶段3个大的发展时期。,2、新中国油气勘探及油气地质理论发展简况,1 ) 初期发展阶段建国初至大庆油田发现的10年是我国为石油勘探的初期发展时期。重点在中西部地区的四川、陕甘宁、酒泉、准噶尔、柴达木、吐鲁番等盆地，这些地区地表油气显示较多，已有少数油气田，地层出露较好，构造比较明显。除原有的老君庙、延长、圣灯山等油气田继续详探开发外，又陆续发现克拉玛依、冷湖、油砂山、鸭儿峡、蓬莱镇、南充等油田和川南一批气田，石油工业有了显著发展，尤其是准噶尔盆地西北缘克拉玛依大油田的发现，是新中国石油勘探史上的第一次重大突破。但还没有根本改变进口石油的局面。,2) 快速发展阶段从1959年大庆油田的发现
10、到20世纪80年代中期，我国石油勘探进入快速发展阶段。1959年9月26日，松辽盆地松基3井获得了工业油流，发现了大庆油田，实现了中国石油工业发展史上历史性的重大突破，也标志着我国石油勘探进入了第二个大的阶段，由此中国石油勘探开始战略转移，即重点由中西部地区转向东部地区。大庆油田发现的理论意义在于突破了惟海相生油论，从实践上证明了陆相盆地，尤其是大型湖泊沉积物不仅能够生油，而且可以形成大型油田。这极大地解放了中国油气地质学家的思想，开创了在陆相盆地寻找大油田的新篇章。,大庆油气区发现井-松基3井及纪念碑,1961年在渤海湾盆地东营凹陷的华8井喷油，1962年在营2井获高产油流，发现和证实了胜利
11、油田。1964年勘探主力从松辽盆地转移到渤海湾盆地，相继发现和建成了胜利、大港、辽河、华北、中原等石油生产基地。特别是1975年华北任丘古潜山油田的发现，打开了石油勘探的新领域。在松辽、渤海湾盆地勘探和开发取得重大进展的同时，全国其他地区石油勘探工作也蓬蓬勃勃展开。相继在四川、江汉、陕甘宁、苏北等盆地进行了较大规模的石油勘探，发现了一大批油气田。,华8井及纪念碑 1961年4月16日，胜利油气区第一口工业油流井,胜利油气区1962年9月23日，营2井获高产油流,图0-1 我国历年石油产量变化直方图,3 )稳定发展阶段,3 )稳定发展阶段20世纪80年代中后期至现在，我国石油勘探进入稳定东部、发
12、展西部、油气并举、大力发展海洋勘探和积极开拓海外石油勘探开发市场的新阶段。在东部深化勘探的同时，重点加强了西部地区，特别是塔里木、准噶尔、吐哈、柴达木和鄂尔多斯盆地的油气勘探工作。经过近20年的艰苦努力，发现了一大批新油田，保证了我国原油产量的稳定增长，西部盆地探明石油储量较快速增长的趋势还将继续下去。,天然气勘探获得了重大进展，相继发现了南海莺-琼盆地的崖13-1、鄂尔多斯盆地发现的靖边、塔里木盆地的克拉2等一大批大气田，探明天然气储量快速增长。我国海洋石油勘探获得了前所未有的快速发展，产量迅速增长，1996年超过1500万吨，2003年中国海洋石油产量3336万吨，目前已成为保持我国石油产
13、量增长的主要领域。积极开拓海外石油勘探开发市场，在南美、中亚、非洲、中东等地区已取得重要成果或有了良好的开端。,石油地质理论的重大进展,形成了具有中国特色的陆相盆地石油地质理论：陆相生油、源控论、复式油气聚集理论,石油地质理论的重大进展：陆相生油、源控论、复式油气聚集理论,图5-8 济阳凹陷下第三系生油中心与油气富集关系（东营凹陷部分）1地层剥蚀线，2生烃强度等值线，3油田,生油中心控制着油气分布,近现代油气勘探开始于十九世纪中叶。俄国（1848年在比比-埃巴特）、美国（1859年在宾夕法尼亚州）相继钻成了各自的第一口产油井后，标志着近代石油勘探开发工业的开始。由于找油的需要，油气地质理论伴随
14、着找油实践而诞生并发展。一般认为，1859年Drake在宾夕法尼亚州根据油气苗所钻的一口油井标志着近代油气勘探开发工业的开始。尽管这口井钻井深度只有21.69米，产油量每天只有69.5桶，但由此产生的巨大利润，极大地刺激了投资者，因此迅速掀起了寻找和开采石油的热潮，使油气勘探和开采进入了工业化阶段。,第三节 世界近现代油气勘探与油气地质理论发展简况,黑油山准葛尔盆地西北缘的沥青和油苗露头,到十九世纪结束，世界上只有美、俄等十几个国家产油，石油产量迅速增加，1900年世界总产油量达到2043万吨（表0-2）。当时找油的主要依据是地面油气苗，在具有地面油气苗的地方钻井。随着不断的油气勘探实践，地质
15、家们发现油气位于背斜的高点，1861年怀特提出了著名的“背斜聚油理论”。该理论在十九世纪结束前的二、三十年期间，在美国、欧洲得到广泛的应用，取得了油气勘探的很大成功。,进入二十世纪后，背斜学说已成为油气勘探公司普遍接受的理论，地质家们通过地面地质测量圈定背斜构造，使油气勘探取得了巨大成功，找油工作已具有专业性特点，石油地质学家逐渐成为找油不可缺少的专业人才。1917年美国石油地质家协会（AAPG）成立和AAPG会刊出版，标志着石油地质学的诞生，石油地质家从此正式走上油气勘探的舞台。,二十世纪二、三十年代，地震、重力及其它地球物理方法的发明和应用，使在覆盖区查明地下的背斜构造成为可能，使找油工作
16、可在地面没有任何显示的平原区进行，大大拓展了人们找油的领域，油气产量增加很快，1930年世界产油量接近2亿吨。地球物理方法使人们不仅可识别背斜圈闭，还可识别地层、岩性等圈闭，从而形成了找油的圈闭理论。,上世纪六、七十年代是世界石油勘探的高峰发现时期，产量大幅度增加，到1980年世界石油产量接近30亿吨。近20多年来，各种先进技术的应用，尤其是地震勘探技术的迅速发展，使人们对地下地质体的刻画和预测更加准确，精度越来越高。在勘探程度较低的地区获得了许多重要突破，在一些勘探程度较高的地区，石油勘探向精细化发展，找到了一大批隐蔽油气藏。,海上油气勘探开展较晚，真正离岸在浅水区从沉没驳船上的第一批海上钻井，是在1930年从美国路易斯安那州滨外、委内瑞拉马拉开波湖和苏联里海巴库附近才开始的，之后许多国家都相继重视开展海上油气勘探，钻探技术设备的进步大大促进了海上油气勘探的迅速发展。世界海洋石油地质储量巨大，约在2000亿吨以上。1995年海洋石油产量占世界总产量的30%，天然气产量占世界总产量的21%。,
