石油物探

石油物探是指根據地下岩層物理性質的差異﹐通過物理量測量﹐對地質構造或岩層性質進行研究﹐以尋找石油和天然氣的地球物理勘探。在石油勘探中﹐對於被表土﹑沙漠和海水覆蓋沒有岩層直接出露的地區﹐主要依靠物探方法間接了解地質構造和岩層性質﹐以尋找油氣藏。目前﹐石油物探已成為覆蓋區勘探石油的一種不可缺少的手段。

基本介紹

• 中文名：石油物探
• 起源時間：20世紀初
• 主流方法：重力法、電法、地震勘探法
• 常用工具：重力儀
• 代表方法：地震折射法

發展歷程

石油物探是在20世紀初發展起來的。最早使用的物探方法是重力勘探。1922年﹐首次成功地套用扭秤在墨西哥灣沿岸探測到和鹽丘構造有關的油藏。1935年﹐重力儀開始用於石油物探。

1919年﹐德國人明特羅普 (L.Mintrop)提出了地震折射法。用此法在墨西哥灣沿岸尋找鹽丘構造﹐並獲得了成功。1927年﹐在美國俄克拉何馬州使用地震反射法也成功地發現了毛德油田。

中國的石油物探工作﹐從1949年中華人民共和國成立後﹐才得到發展﹐並取得很大成績。1959年﹐套用物探方法與石油地質﹑石油鑽探相結合﹐找到了大慶油田﹐以後又陸續發現了勝利油田﹑大港油田﹑華北油田等油田。

勘探階段

石油物探工作大致可劃分為區域普查和構造帶勘探兩大階段。

區域普查階段

這個階段在有含油氣遠景的沉積盆地進行重力法和磁法普查﹐其成果圖比例尺為1﹕500000～1﹕1000000﹐在油氣勘探有利的地區進一步進行重力法和磁法詳查﹐其成果圖的比例尺為1﹕100000～1﹕200000。配合電測深﹑大地電流法和少量地震法普查工作﹐劃分盆地內的區域構造單元﹐確定沉積凹陷﹐並進一步評價沉積凹陷和圈定二級構造帶﹐為進一步開展石油物探工作提供有利的地區和構造帶。

主流方法

使用：重力法、電法、地震勘探法、磁法，還有測井、化探。

在區域普查階段提供的有利地區和構造帶上﹐開展地震法普查和詳查工作﹐確定可能的含油氣構造和油氣圈閉﹐為石油鑽探工作提供井位。中國已發現的油氣田中﹐多數是根據地震勘探資料進一步進行鑽探發現的。

重力勘探

用於了解地殼深部結構和基底表面起伏﹐劃分區域構造單元﹔在有利條件下﹐也可用來了解沉積岩層內部構造﹐尋找可能的含油氣構造。重力勘探是根據地下岩層密度的差異﹐測量地球重力場的相對變化﹐了解地下地質構造的。重力勘探比較簡便﹑成本較低﹐但勘探精度較差並具有多解性﹐一般用於區域普查階段。

磁法勘探

用於了解基底表面起伏﹐估計沉積岩層的厚度﹐劃分區域構造單元。磁法勘探是根據地下岩石磁性的差異測量地磁場的相對變化﹐了解地質構造的。根據磁異常所計算出來的磁性體埋藏深度﹐可以了解基底表面起伏和基底內部結構﹐也可反映沉積岩中的火成岩侵入或噴發的情況。磁法勘探與重力勘探相似﹐它的勘探操作簡便﹐成本較低﹐但勘探精度較差﹐一般只適用於區域普查階段。

電法勘探

用於了解基底表面起伏﹐劃分區域構造單元﹔在條件有利的地區﹐還可了解沉積岩層內部構造﹔在適當條件下﹐也可利用它尋找石油和天然氣。電法勘探是根據地下岩層的電阻率等電學性質及電化學性質的差異﹐了解地質構造和尋找油氣藏。在石油勘探中﹐電測深法﹑大地電流法和大地電磁法以及激發極化法套用較多﹐其設備比重力法和磁法複雜﹐成本也較高﹐但探測精度優於重力法和磁法﹐一般也適用於區域普查階段。

地震勘探

在石油物探中是探測精度最高的一種方法﹐特別是地震反射法﹐但勘探成本高於其他石油物探方法。由於它的勘探效果較好﹐已成為石油物探中最有力的勘探手段﹐套用最廣。地震勘探方法主要分為反射法和折射法兩大類。

1 地震反射法 用此法可以了解地殼深部結構和基底表面起伏﹐研究地殼內部結構和劃分區域構造單元﹔尋找和勘探各種可能的含油氣構造﹐通過鑽探尋找構造﹐圈閉油氣藏﹔還可以了解沉積岩層的岩性和岩相變化﹐與地質和鑽探相結合﹐尋找岩性圈閉或岩性與構造複合圈閉油氣藏﹔在條件有利的地區﹐還可能直接找礦。

地震反射法的基礎是地下岩層的波阻抗的差異。沉積岩層的岩相變化及岩石孔隙中所含流體(油﹑氣﹑水)性質的不同﹐使岩層的波阻抗發生變化﹐影響地震反射波的振幅。根據地震反射法所記錄的反射波走時﹐可以計算出波的速度和反射界面的埋藏深度﹐從而了解基底表面起伏和沉積岩內部構造。根據記錄的地震反射波振幅等特點﹐以及所計算出來的地震波速度等資料﹐可以了解地下岩層的岩性﹑岩相變化和岩石孔隙中所含流體的性質。

用地震反射法通常可以觀測到界面深度達6000米左右或更深的反射。因而﹐使用地震反射法可在幾公里深的整個沉積剖面中﹐了解各種不同深度的地質構造﹐尋找與背斜﹑斷層﹑斷塊和鹽丘構造等有關的構造圈閉油氣藏。地震反射法提供的地下地質構造精度很高﹐在理想條件下﹐得到的地質構造起伏的誤差在3～6米範圍內﹐確定斷層落差的精度可達10米左右。地震反射法雖然能作出具有明顯波阻抗差異的任何反射層的構造圖﹐但沒有鑽井資料和地質資料﹐是不能確定各反射層的地質層位的。因此在對地震反射法資料進行解釋時﹐必須同地質資料和鑽井資料緊密結合起來﹐避免出現差錯。

地震反射法還用來研究地下岩層的岩性和岩相變化情況﹐試驗尋找與地層遮擋﹑岩性尖滅﹑礁塊和古潛山等有關的岩性圈閉油氣藏﹐或構造與岩性複合圈閉油氣藏。從地震反射法資料可以得到沉積岩層變薄的趨勢﹐或岩性變化的顯示。但是﹐單純利用地震反射法資料﹐目前還不能解決與岩相變化有關的地層圈閉油氣藏的勘探問題﹐必須將地震反射法資料同測井資料﹑物性資料﹑地質資料和鑽探資料密切結合進行綜合解釋。利用地震反射波的振幅增強及其他和油氣有關的地震波標誌﹐可以直接尋找石油和天然氣。在新生代沉積盆地中尋找較淺的砂岩貯氣層﹐這種勘探方法取得了較好的效果﹔但在古老的沉積盆地中尋找較深的含油層﹐則受到較大的限制。

2地震折射法 此法可以用來了解基底表面起伏﹐劃分區域構造單元﹐了解沉積岩層內部構造﹐尋找可能的含油氣構造﹔利用所求出的界面速度研究地層的岩性。根據所記錄下來的地震折射波走時﹐可以求出地下高速界面如基底﹑鹽丘﹑炭酸鹽岩的埋藏深度和起伏形態﹐並且可以計算出地震波沿高速岩層傳播的界面速度﹐了解地下高速岩層的地質構造和岩性。在有利條件下﹐還可用來確定高速岩層斷層的落差。但它不如反射法能同時了解地下多個岩層界面的詳細構造情況﹐而且勘探精度也低於反射法。