壹.地質法
地質方法是油氣田勘探中的壹種基本工作方法,主要包括觀察和研究出露在地面的古地層、巖石和油氣顯示,獲取相關地質資料,進行分析解釋,判斷壹個地區是否具備生成和儲存油氣的地質條件,評價該地區地下油氣遠景,確定有利的含油氣區。在巖石出露的地區,這種方法可能直接找到地下油氣藏。該方法還包括利用地下巖心、巖屑等鉆井資料進行地質錄井和實驗室分析,以及對地球化學、地球物理等多種方法提供的大量間接資料進行地質解釋。
地質方法除了研究地下巖石、地層、地質構造、地球發展史等基礎地質問題外,還重點研究地下區域和部位油氣藏的形成條件,如生油條件、儲油條件、運移條件、圈閉和保存條件等,以確定油氣藏是否存在,評價油氣遠景。
二、地球物理勘探方法
地球物理勘探法是以地質學和物理學原理為基礎,利用電子學和信息論領域的新技術尋找石油和天然氣的間接方法。它利用各種物理儀器在地面或空中觀測地殼表面的各種物理現象,根據物理現象的變化推斷地下地質構造的特征,尋找可能的油氣儲集構造。
地球物理勘探方法主要用於現代沈積發育的覆蓋區和海、湖區。這些地區沒有地層和巖石出露,地質方法受到很大限制。通過鉆取大量巖心來了解地下地質情況,不僅成本高,而且效率低。
地球物理勘探方法主要有重力勘探、電法勘探、磁法勘探和地震勘探。目前,應用最廣泛、最有效的方法是地震勘探。
地震勘探方法
當炸藥放置在地下或淺水中時,炸藥爆炸產生的沖擊力會產生巨大的振動。在壓力的作用下,地下巖石會發生壓縮和膨脹,從而產生巖石顆粒的振動,形成地震波。當局部地震波遇到不同密度巖石的界面時,會出現三種現象:第壹種是部分地震波被界面反射,反射回來的波稱為反射波。第二種是部分地震波通過界面向下傳播,稱為透射波;當透射波再次遇到界面時,就會被反射。第三種是部分地震波穿過界面,沿巖石界面滑動壹段時間後折射回來。折射波稱為折射波。根據接收和研究的波的類型,地震勘探可分為反射法和折射法。目前,反射法應用最為廣泛。
地震波的傳播速度與巖石性質有關。壹般致密堅硬巖石的地震波傳播速度快,松散巖石的地震波傳播速度慢(見表3-1)。
表3-1地震波速度與巖性的關系
根據地震儀記錄的地震波傳播時間,參考本區其他方法獲得的地震波速度數據,可以計算出地下各層的界面深度,從而了解地下地層的起伏情況,尋找有利的圈閉(見圖3-1和圖3-2)。
圖3-1海上地震勘探原理示意圖
(2)重力勘探
根據地下不同巖石的密度差異,測量地面密度差異引起的重力變化,進而推斷地下地質構造和礦藏的方法,稱為重力勘探。重力勘探通過野外重力測量和室內資料整理獲得重力勘探數據。資料解釋可以研究地殼深部地層和區域地質條件,有條件的地區可以研究局部地質構造。
重力測量得到的重力變化值很小,稱為重力異常,只占總重力值的百萬分之壹,所以測量精度很高。由於重力儀中彈簧的永久變形,儀器的零點變化是不可避免的。因此,在野外重力測量中應進行反復觀測和各種改正,以消除非地質因素引起的重力變化值。
校正後的重力異常值主要反映地下巖石密度變化引起的地表重力變化,可繪制成重力異常平面圖和剖面圖,用於分析判斷地下地質構造和礦產資源。
圖3-2陸上地震勘探原理示意圖
x-地震測線;t-地震波傳播時間
(3)電法勘探
不同地下巖石的電導率、磁導率和介電常數存在差異。在地面上測量這些差異引起的電場變化,進而推斷地下地質構造和礦藏的方法,稱為電法勘探。根據電場產生的原因,電法勘探可分為自然場法和人工場法。自然場法包括大地電磁法和音頻電磁法,人工場法包括電阻率法、人工電磁法和激發活化法。
電法勘探在金屬勘探領域應用最為廣泛,其次是工程地質和水文地質勘探。石油勘探主要采用電阻率法、大地電磁法和人工電磁法測量地下地層界面深度,可以研究區域地質條件和局部地質構造。
(4)磁法勘探
不同的地下巖石之間存在磁性差異。在地面上測量地下磁差引起的地面磁場變化(磁異常)進而推斷地下地質構造和礦藏的方法,稱為磁法勘探。磁法勘探可以研究構造單元、基底構造和沈積蓋層。這種方法可以在地面和空中進行,分別稱為地面磁測和航空磁測。
磁異常是由磁力計觀測的。磁力儀分為垂直磁力儀和水平磁力儀。測量方法有兩種:相對測量和絕對測量。絕對測量主要用於正常磁場測量,相對測量主要用於油氣勘探。
磁異常解釋方法包括三個方面:壹是正問題研究,即已知地下地質體的形態,分析地面形成的磁異常特征,找出磁異常與地下地質體產狀的關系,指導磁異常的地質解釋。二是對實測磁異常進行處理,排除幹擾磁異常,突出地下地質因素引起的磁異常。三是反問題研究,即對測得的磁異常進行地質分析,找出相應的地下地質特征和礦產。
三。地球化學方法
地球化學方法是利用化學分析方法,分析巖石、土壤、氣體和水樣中的各種成分,確定地下油氣擴散引起的各種化學、物理化學和生物化學變化,分析地下油氣的存在和分布。地球化學方法又稱地球化學勘探方法,主要有氣測錄井法、瀝青法、水化學法、細菌法等具體方法。
(1)氣體測量方法
氣體測量是用靈敏的氣體分析儀測定土壤、地表巖石或水中烴類氣體的含量。其原理是:地下油氣藏存在時,油氣會向地表擴散,造成上地表的氣體異常,烴類氣體含量高於其他地區。
目前,氣測錄井方法仍處於發展階段,理論或實踐都不完善,效果也不理想。而地球物理測井的氣測方法是鉆井中判斷油氣層的有效方法。
(2)瀝青法
瀝青法包括發光瀝青和氯仿瀝青“A”的測定。用各種方法在地面和地下測量發光瀝青和氯仿瀝青的“A”等異常時,表明該區存在油氣生成、運移、擴散和氧化的過程,可以用來評價該區和該層的油氣遠景。
(3)水化學方法
水化學方法主要是研究水表面的鹽類、微量元素、水的類型及其分布,從而判斷油氣的可能性。
(4)細菌學方法
細菌法是壹種間接的地球化學方法。壹些碳氫化合物(如甲烷、乙烷和丙烷)從地下遷移到地表,在儲層上方形成壹個相對豐富的區域,而壹些細菌對壹些碳氫化合物有特殊的嗜好,經常在這些區域繁殖。通過取樣進行細菌培養,可以反映烴類異常區,並作為尋找油氣藏和評價油氣遠景的重要指標。
四、鉆孔方法
鉆井是油氣田勘探中不可缺少的手段。無論是地質方法、地球物理勘探方法還是地球化學方法,都是確定地下有利含油構造或儲層的間接方法。只有鉆井,才能最終確定油氣藏是否存在,是否有工業油氣流動。但是與其他方法相比,鉆孔法是最慢的,也是最貴的。必須在地質、地球物理和地球化學方法綜合勘查的基礎上進行。