油气勘探的方法

油气勘探的方法

石油是工业的血液，是一个国家国民经济的重要支柱产业，关系着国家的经济命脉，我国已经成为全球石油天然气需求的第二大国，为此石油天然气工业在我国社会主义建设中有着极为重要的地位。石油天然气油气工业是由油气勘探→油气开发→油气储运→油气炼制→油气化工→油气销售等构成。

油气勘探作为第一步，对整个油气工业有着至关重要的作用。油气勘探基本可以分为4种类型：

第一，地质调查技术，包括：地面地质踏勘、油气资源遥感、非地震物化探、地震勘探；

第二，直接接触油气层，在井中进行探测，即井筒技术，包括钻井、录井、测井、测试、试采等；

第三，实验室分析与模拟技术，主要是利用各种分析仪器，测试手段和模拟装置，取得各种资料和数据；

第四，地质综合研究技术，它通过利用上述3种技术手段获得的信息和解释成果进行综合研究，最终目标是对勘探对象与勘探目标进行系统化、定量化的综合评价，直接为勘探部署决策服务，这类技术包括盆地分析模拟、含油气系统研究、区带及圈闭评价、油气藏描述等。

一、油气地质调查

地面地质测量是最古老的地质调查技术。主要是通过野外地质露头的观察、油气苗的研究，结合地质浅钻和构造剖面井等手段，查明生油层和储油层的地质特征，落实圈闭的构造形态和含油气情况。我国早期发现的几个主要油田，如老君庙油田、克拉玛依油田等都与地面地质调查紧密相关。

油气苗调查是是石油工业发展初期的主要勘探手段。石油与天然气在地表的出露（露头）被称为油气苗。从某种意义上说，已经形成的油气藏，在地壳运动的作用下又可以被破坏，使集中起来的石油再一次分散，部分出露地面形成“油气苗”，部分则运移到别处形成“次生油藏”，部分甚至完全暴露地面逸散。油气苗的存在为下一个地区下一步油气资源评价和区域勘探提供了可靠依据。油气苗找油也是最直观的标志，延长、老君庙、独山子、圣灯山均因为位于油气苗附近而得以发现。

遥感对地观测，获取地表空间信息的一种先进科学技术，具有宏观、准确、综合地进行动态观测和监测的能力。它能提供大面积连续的有价值的地面记录资

料，尤其是在人类徒步难以接近的地区，可以提供有价值的信息。航空测量还能对以前的地质图件进行校正，并对图中的一些细节放大。同时，遥感技术更是以其概括性、综合性、宏观性、直观性的技术特点，日益成为油气勘探中的一种低成本、省时、适用于交通不便及环境恶劣地区进行地面地质调查的先进方法。它是在利用卫星遥感手段获得大量数据的基础上，运用统计分析、图像处理、地理信息系统等手段，解释和分析地质构造，圈定油气富集区。该方法已在我国多个盆地进行过研究，收到了良好的效果，正在成为油气勘探早期不可缺少的重要手段之一。

油气地球化学勘探是在石油地质学和地球化学的基础上发展起来的一门综合性学科，是在系统测试分析自然界中与油气有关的化学异常从而评价区域含油气远景，寻找油气藏的一种直接找油技术。其原理是根据油气运移及扩散机理，在近地表岩石、土壤及地下水中留有其运移和扩散的痕迹，人们在一定区域沿着一定的方位，通过取样进行分析化验或者采用精密仪器检测运移和扩散后所留下的痕迹来确定油气藏的空间方位。

非地震物探主要指重力、磁法和电法勘探。它们主要是以岩石密度差、磁性差、电性差为主要依据，通过在地表或地表上空地球重力场、电场、磁场的特性变化来反映地下地质特征。它们既可以为大地构造单元的划分提供依据，也可以在一定程度上圈定有利构筑。它们常常互相配合使用的。特别在区域勘探阶段，在查明区域构筑特征方面，具有效率高、成本低的特点。

油气地震勘探是近代油气勘探的支柱技术之一，其原理就是通过人工方法激发地震波，研究地震波在地层中的传播情况，如地震波的传播时间、传播速度、振幅、频率、相位等，就可以得出地下不同地层分界面的埋藏深度、岩性及油气分布等，进而查明地下地质构造，为寻找油气田或其他矿产资源服务的一种物探方法。地震勘探基本由3个过程组成，即地震资料的野外采集，地震资料的室内处理和地震资料的综合解释。

地震勘探可分：二维地震，三维地震，四级地震，井间地震。

二维地震：沿一维测线测地震信息，这种在（x, t）平面内采集数据和处理地震资料的方法为二维地震勘探；

三维地震：在一个平面上采集地震信息，并在（x, y, t）三维空间进行处理，人们称这种勘探方法为三维地震勘探。

四维地震：相对二维和三维勘探而言，在三维勘探的基础上发展而来的，是

由通常的三维空间和时间组成的总体，勘探作业时用空间的三个坐标和时间的一个坐标，通过随时间推移观测的勘探数据间的差异来描述地质目标体的属性变化。

井间地震：它是将震源与检波器都置入井中进行地震波观测的一种新物探方法。该方法可以靠近目的层，能避开地表强衰减风化层的低速带对地震信号高频率成分的吸收，故可以提高信号的分辨率。可以对井间地层、构造、储层等地质目标进行精细成像。大大降低了钻井的风险与风险。

二、井筒技术

井筒技术（钻探）是钻井工程为代表的系列勘探方法与技术。以钻井工程为作业主体，配置有钻井液、井控、测井、中途测试、录井、试井等诸多的井筒服务技术部门。由于它们直接接触油气层，因而是一种相对直接的油气勘探方法和技术。

1、钻井

钻井是发现和开发油气田最有效、最直接的手段。它是采用特殊的钻探设备或装置，将地层钻穿，来直接探测地下地层油气的存在与分布状况的一种油气勘探技术。其探井类型可分为：科学探索井、参数井、预探井、评价井、兼探井及地质浅井。按钻井方式可分为：钻直井、定向钻井与从式钻井、水平井钻井、大位移钻井、平衡钻井、欠平衡钻井、多分支钻井、重入井钻井。

2、录井

钻井过程中收集地下地质资料的工作称为地质录井，简称录井。它是配合钻井勘探油气的一种重要手段，是随着钻井过程利用多种资料和参数观察、检测、判断和分析地下岩石性质和含油气情况的方法。主要方法包括岩心录井、钻时录井、岩屑录井、钻井液录井、气测录井、荧光录井、地化录井等，他们从不同角度反映了地下油气地质情况。

3、测井

地球物理测井是指在钻孔内放置一些特定仪器，在井孔中利用测试仪器，依据物理和化学原理，间接获取井眼周围地层和井眼信息的测试过程。测井工作包括信息采集、处理和解释等过程。

常见的测井方法有视电阻率测井（划分岩层界面及确定岩层），微电极测井（确定岩层界面、划分渗透性岩层、确定地层岩性），自然电位测井（划分岩层界面、确定渗透性岩层），感应测井（利用电磁感应原理来研究电阻率确定地层

岩性和判断油水层），侧向测井（划分渗透层和油、气、水层），放射性测井（中子测井计算地层孔隙度辨别流体性质；伽马测井判断岩石性质），声波时差测井（计算储层孔隙度，辨别岩性），井径测井（判断岩性裂缝的发育程度及方向、测量套管损坏的位置和变形情况），地层倾角测井（测量地层倾斜方向及角度），生产测井，温度测井。

4、地层测试与试油

通过测试油气层产量、压力、产液性质、地层渗透率、流体样品等资料来定量了解油气层内流体特性及油气层特性，为油气田开发和开采提供可靠的科学依据的方法就叫做地层测试与试油。通过对上述资料的综合分析可以确定油气层的产量（油、气、水产量）、压力（静压、流压）、产能、有效渗透率、表皮系数、串流系数等。常见方法有：电缆地层测试、钻柱地层测试、随钻地层测试。三、实验室分析测试

实验室分析测试主要是以实验室仪器设备、测试工具、模拟装置为手段，对油气勘探过程中所采集的岩石、沥青、油气水等样品进行直接分析，这些分析数据可为地质研究提供资料。其主要集中在有机地球化学、沉积储层、地层学研究等领域。

烃源岩分析测试是目前地质实验室分析技术最活跃的领域，包括：岩石超临界抽提技术、有机岩石学分析测试技术、岩石热解分析技术、碳同位素分析测试技术、显微红外分析技术。

储层分析测试发展最快的当推油藏地球化学分析技术、包裹体分析技术、图像分析技术。

盖层研究是当今油气地质研究中不可缺少的重要工作，尤其对于天然气聚集成藏而言，盖层显得更为重要。针对盖层的物性封闭、超压封闭和烃浓度封闭机理的不同，实验室分析测定的盖层评价参数也不同。但大多数油田的盖层是以物性封闭为主，因此，盖层岩性的微孔隙结构分析是盖层研究和评价的主要测定方法。

流体分析测试是根据地层流体（油、气、水）的物化性质的差异来判断油气成因进行油源追踪或者分析油气在储层中的流态，来指导油气勘探开发的方法。主要为石油分析测试、天然气分析测试、油田水分析测试。

除上述分析测试方法之外，实验室分析测试还有着非常规地层学分析测试，主要表现在磁性地层学分析及同位素地层学分析两个主要方面。