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3石油勘探(5学时)

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石油勘探 学时
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87 1石油工业概论西安石油大学石油工程学院高 第三章 石油勘探石油勘探 就是寻找一个油气田的过程,要根据石油地质学的油气田分布规律,采用各种先进的勘探技术与方法,从而达到最经济地探明油气储量的目标。勘探 :指调查一个地区的矿藏。勘 :指查看,调查;探 :指摸取87 3第三章 石油勘探第一节 石油勘探的主要过程及步骤第二节 野外地质调查技术第三节 地震勘探技术第四节 重力、磁力、电法勘探技术第五节 地球化学勘探和放射性勘探第六节 遥感技术第七节 钻井录井技术第八节 地球物理测井技术第九节 测试技术87 4 石油勘探可以分为 两个步骤钻前间接手段和钻探直接手段 钻前间接手段 包括三种方法 地质方法 化探方法 (地球化学勘探) 物探方法 (地球物理勘探)通过钻前勘探工作,可以推测一个较大区域或者一个圈闭的石油地质信息,据此设计探井井位和层位。87 5 钻探直接手段 :钻井、测试、射孔、试油等通过钻探直接手段,可以识别有无油气显示、油气水分布规律、地层岩性及储层物性,测试产液性质和产量,分析油藏储量等物性参数。 从钻前间接手段到钻探直接手段,对目标含油气情况的认识 由预测到验证,逐渐探明油气田 ,这就是石油勘探的整个过程。第三章将对石油勘探中的 主要概念、过程、技术进行简要介绍 。87 6第三章 石油勘探第一节 石油勘探的主要过程及步骤第二节 野外地质调查技术第三节 地震勘探技术第四节 重力、磁力、电法勘探技术第五节 地球化学勘探和放射性勘探第六节 遥感技术第七节 钻井录井技术第八节 地球物理测井技术第九节 测试技术87 7§ 石油勘探的主要过程及步骤一 ①要着眼于什么地方有 盆地。 我国的盆地已发现了 373个。 ②要在盆地中寻找 生油凹陷: 油气的发源地 ③要在生油凹陷中寻找主要的 油气聚集区: “近水楼台先得月”的好地方 ④要在主要油气聚集区内寻找 圈闭: 可能存在油气藏的所在地。§ 石油勘探的主要过程及步骤87 8 ⑤在圈闭的最高部位钻第一口找油井 — 预探井: 了解有无油气的存在 ⑥在预探井发现油气后,再钻一定的 详探井: 探明油气藏面积的大小,然后按一定距离部署 开发井 ,将油田投入生产开发。石油勘探的过程就是定盆地、查凹陷、找圈闭、探油气的过程。§ 石油勘探的主要过程及步骤87 9二 石油勘探是一个循序渐进的过程 。 根据对地下情况认识的程序和工作特点 , 石油勘探分为三个阶段: 区域勘探 圈闭预探 油气藏评价勘探§ 石油勘探的主要过程及步骤87 10 区域勘探 …… 石油勘探阶段之一 在一般地质调查基础上对一个盆地进行的第一阶段石油勘探 。 任务: 搞清区域地质结构和油气生成 、 聚集条件 , 筛选出有利凹陷 ,评价油气聚集的有利构造带 , 提出参数井位 , 为进一步开展的油气预探工作做好准备 。 内容: 地层情况 , 构造情况 , 生油条件 , 储集层 、 盖层及生 、 储 、 盖组合分析 , 油气水资料 , 基底概况 4个 步骤: 建立项目 、 物探普查 、 钻参数井和盆地评价§ 石油勘探的主要过程及步骤87 11 圈闭预探 …… 石油勘探阶段之二 在区域勘探查明了区域地质 、 石油地质和生油 、 储集条件之后 , 在有油气远景的 构造带或局部构造圈闭 上进行的油气勘探工作 。 任务: 选定有利构造 , 进行钻探 , 确定含油气边界 , 提供评价钻探的对象 , 推断油气藏类型 。 4个 步骤: 确定预探项目 、 地震详查 、 预探井钻探 、 圈闭评价§ 石油勘探的主要过程及步骤87 12 油气藏评价勘探 …… 石油勘探阶段之三 就是对所发现的油气藏进行评价 。 任务: 查明已发现的工业油气藏的含油气边界 、 含油气面积和油气储量;分析油气层的岩性及其连通情况 , 查清岩石物性及产能 , 对油气藏进行综合评价及经济效益预测分析 。 4个步骤: 项目建立 、 地震精查 、 评价井钻探 、 油气田评价§ 石油勘探的主要过程及步骤87 13三 . 滚动勘探滚动勘探: 是指对一个区块反复认识 、 多次勘探的过程 。经验表明:复杂油气田被发现后 , 还需要经过一个 相当长时间的勘探开发过程 , 方可全部探明油田地质储量 。虽然油气田经过了区域勘探 、 圈闭预探 、 甚至评价勘探阶段 , 基本探明了油气藏地质情况 。 但是有许多地质问题仍需在开发过程中逐步解决 ,这需要将滚动勘探 贯穿 于开发的全过程中 。§ 石油勘探的主要过程及步骤87 14 事例: 大庆油田 -储量规模达 50亿吨的超级大油田 大庆油田是中国第一大油田 、 世界第五大油田 。 勘探开发历史表明: 1962年储量为 22亿吨 , 但现在探明的储量却超过了 50亿吨 。 大庆油田创造了一个连续 27年 ( 1960~ 2003) 保持年产原油 5000万吨以上的纪录 。 2006年大庆油田年产原油 4341万吨 。 在大庆油田的二次创业规划中 , 到 2010年 , 年产量仍将维持在 4200万吨上下 。§ 石油勘探的主要过程及步骤87 15四 气地质储量指在钻探发现油气后 , 根据已发现油气藏 ( 田 ) 的资料估算求得的原始储藏的油气总量 , 并被换算到地面标准条件 ( 20℃ , 下的数量 。根据油气勘探的探明程度 , 可将油气地质储量分成三级:预测地质储量 、 控制地质储量 、 探明地质储量§ 石油勘探的主要过程及步骤87 是指在圈闭预探阶段预探井获取了油气流或综合解释有油气层存在时 , 对有 进一步 勘探价值的 、 可能存在 的油气藏 ( 田 ) , 估算求得的 、 确定性很低的地质储量 。是指在圈闭预探阶段预探井获得 工业油 ( 气 ) 流 , 并经过初步钻探认为可提供开采后 , 估算求得的 、 确定性较大的地质储量 , 其相对误差不超过 ± 50%。三级油气地质储量§ 石油勘探的主要过程及步骤87 是指在油气藏 评价 阶段 , 经评价钻探证实油气藏 ( 田 ) 可提供开采并能获得 经济效益 后 , 估算 求得的 、 确定性很大的地质储量 , 其相对误差不超过 ± 20%。 探明储量是编制油 ( 气 ) 田开发方案和提供油 ( 气 ) 田开发投资的依据 。§ 石油勘探的主要过程及步骤87 18随着勘探工作的进展和认识程度的提高 , 预测 、 控制 、 探明三级油气地质储量是一个不断变化的 地质 — 技术 — 经济 参数 。 石油勘探的任务就是逐步将资源量升级为储量 , 将 低级储量升级为高级储量 的工作过程 。预测地质储量 控制地质储量 探明地质储量§ 石油勘探的主要过程及步骤87 19第三章 石油勘探第一节 石油勘探的主要过程及步骤第二节 野外地质调查技术第三节 地震勘探技术第四节 重力、磁力、电法勘探技术第五节 地球化学勘探和放射性勘探第六节 遥感技术第七节 钻井录井技术第八节 地球物理测井技术第九节 测试技术87 20§ 野外地质调查技术地质工作者携带简单的工具,通常包括地形图、指南针 (罗盘 )、小铁锤、经纬仪等,在事先选定的地区内,按规定的路线和要求跋山涉水,完全是以徒步 “ 旅行 ” 来进行找油找气的 实地考察和测量 。成果:发现玉门老君庙油田,新疆准噶尔盆地的克拉玛依油田,青海柴达木盆地的冷湖油田等。§ 野外地质调查技术87 21野外地质调查,一般要经过三个步骤 普查: 开始时,对情况不明的 大面积 的新地区进行 普查普查 主要体现在“找”字上,为详查找出有利含油气地区和构造 详查: 在普查基础上 缩小范围 ,选出最有希望地区进行 详查详查 主要体现在“选”字上,为细测选出有希望的含油构造 细测: 在详查基础上,选出最有可能储藏油气的构造或地区进行 细测细测 主要体现在“定”字上,为钻探提供落实可靠的含油气构造和具体井位三个步骤的核心:找-选-定§ 野外地质调查技术87 22野外地质调查的主要任务和工作方法是:( 1)搞清一个地区的 地层状况( 2)发现 地质圈闭 和调查其他 地质构造 情况( 3)发现和调查 油气苗 状况油气苗:地下已经生成的 石油或天然气 或在运移过程中,或已经储集以后又遭破坏,沿一定的通道跑到地面的产物。( 4)采集 样品( 5)提出有利的 找油地区 及可供钻探的 地质圈闭§ 野外地质调查技术87 23 油气苗: 地下已经生成的 石油或天然气 或在运移过程中,或已经储集以后又遭破坏,沿一定的通道跑到地面的产物。§ 野外地质调查技术87 24野外地质调查在我国使用情况 主要在 50年代 大规模使用:搞清沉积岩的分布范围,并对出露地面的圈闭进行研究和钻探。 60年代 以后已转到了大面积覆盖地区,主要使用地球物理特性找圈闭的勘探方法 现在 ,许多工作已被遥感地质技术代替。§ 野外地质调查技术87 25①地球的密度和压力 地表岩石的 平均密度 为 g/内部密度随深度增加而逐渐增加 , 地心密度为 13.0 g/ 地球内部压力 是由上覆地球物质所产生的静压力 。 地下 10300025 1万 2900 150万 据地球的密度和压力产生地球重力勘探 。②地球的弹性地球具有弹性,表现在能传播地震波,因为地震波是弹性波。地震勘探由此而生。地球的物理特性 为石油地质的深入研究奠定了理论基础§ 野外地质调查技术87 26③地球的磁性地球是一个均匀磁化球体,在它周围形成了一个偶极地磁场。磁法勘探就是利用测量地下局部异常的原理,来进行找矿和地质构造研究。④地球的电性对 大地电流 变化和局部地电异常的测量,可以研究地球内部机构和构造,以及进行矿产资源的勘探。故可进行 电法勘探。⑤地球的放射性地壳中酸性岩浆岩的放射性元素含量最高。据此可进行 放射性勘探。§ 野外地质调查技术87 27地球物理勘探利用仪器在地面采集来自地球内部 物理信息 ,从而进行勘探的一大类方法。地球物理勘探包括 4种 : 重力法、磁法、电法、地震法地震勘探是 地球物理勘探技术 中的一种重要方法。§ 野外地质调查技术87 28§ 野外地质调查技术87 29第三章 石油勘探第一节 石油勘探的主要过程及步骤第二节 野外地质调查技术第三节 地震勘探技术第四节 重力、磁力、电法勘探技术第五节 地球化学勘探和放射性勘探第六节 遥感技术第七节 钻井录井技术第八节 地球物理测井技术第九节 测试技术87 30 1941年 戴卫得 ·米里发明第一个地震仪后,拉开了地震勘探的序幕。 二战中,德国科学家 米超布博士 为德国军队发明了一种可以测定发射枪位置的地震仪,后将它应用于地质勘探,并建立了世界上第一家地震勘探公司。 二维地震勘探到三维地震勘探地震勘探的发展§ 地震勘探技术§ 地震勘探技术87 地震勘探技术原理和方法 地震勘探技术是利用弹性振动研究地层中不同岩石的弹性差异,以认识地层的分布情况和查明地下地质构造的一种有效的地球物理勘探方法。 原理:利用 人工方法激发地震波 ,研究 地震波 在地层中的 传播 情况。 地震波在地下传播过程中呈现两个基本特征: 岩层性质不同,传播的速度不同 遇到不同岩层的界面,即会产生反射波或折射波并返回地面§ 地震勘探技术§ 地震勘探技术87 32 地震波分为纵波和横波纵波 (:岩石质点振动的方向与传播方向 平行横波 (:岩石质点振动的方向与传播方向 垂直 纵波的传播速度比横波的 传播速度 大 前在地震勘探中主要是利用纵波( 观测研究地下地质情况。 地震波投射到 岩层的分界面 时,既产生 反射又产生折射 ,在地面上根据接收到不同的波来加以研究和利用,这就形成了 不同的地震勘探方法 ,即反射波法和折射波法。 在地震勘探中 反射波应用最广 。§ 地震勘探技术87 332. 地震勘探的生产、工作程序地震勘探工作可分为三个环节:测量 → 钻井 → 爆炸 → 接收 钻井:准备可下入炸药的浅井。 爆炸:向井中放入炸药爆炸后激发出 地震波 。 接收:利用检波器把接收到的各种 振动波 转化成 电信号 ,然后通过电子放大器放大后用数字磁带记录下来。§ 地震勘探技术87 34§ 地震勘探技术87 … 地震勘探工作步骤之 2 根据地震波的理论,利用 大型计算机 ,对野外获得的原始资料进行各种加工处理,计算地震波在地层内传播速度和距离等。 取得成果: “ 地震剖面图 ” …… 能 基本反映出 垂直剖面 的地下地质构造特征§ 地震勘探技术87 36经过处理的地震剖面图§ 地震勘探技术87 … 地震勘探工作步骤之 3 综合地质、钻井及其它物探资料,对地震剖面进行深入地分析研究,对各反射层相当于什么 地质层位 作出正确的判断,对地下地质构造的特点 作出说明 . 绘制主要层位(可能含油地层)的 完整 起伏形态的 构造图 ,并精心落实构造圈闭,为钻探提供目标。§ 地震勘探技术87 38二 . 三维地震三维地震可视化地质构造立体图二维地震只能反映二维地质构造形态,不能反映三维 立体物体 的形态§ 地震勘探技术87 39二 . 三维地震 三维地震是将地震测网按一定规律布置成方格状或环状的地震面积勘探方法。三维地震能大大提高地下各深度点 的数量和更真实地给出地下地质形态,即得到 三维立体地质构造图 。 二维地震剖面是固定的、有限的,而三维地震则可以任意 切割 不同方向的剖面。 三维地震更加精细,立体图像中上下、左右、前后的变化均可看到。§ 地震勘探技术87 40 三维地震野外采集数据量极大,必须经过 大型计算机 处理之后,才能成为用于地质解释方面的资料,现在普遍采用人机联作系统解释。 目前油气勘探对地震部署的要求:用二维地震获得的 地质构造 ,布置预探井, 发现油气层后 ,立即部署三维地震, 精细落实圈闭及储集层变化 ,布置评价井,以提高钻探成功率。对复杂断块性构造,可以用三维地震构造图布置预探井。 渤海湾盆地使用三维地震技术在查明细小断块及砂体方面,取得了显著效果,找到了二维地震没有发现的新断块。在油气藏描述和储层预测方面,三维地震发挥了不可替代的作用。§ 地震勘探技术87 41三 . 海洋地震勘探技术 由人工激发弹性波,用检波器组接受反射波,再由仪器把反射波记录下来:确定 沉积盆地和生油凹陷 的位置,落实 储油气圈闭 的位置、形态、埋藏深度等,反映出 圈闭的含油气 情况。 震源和检波器组是 连续运动 的,不需停下来,也不需为放炮而钻炮眼。 缺点:比陆地多了 漫无边际的海水 ,在勘探设备上与陆地有很大的差别,还需要导航定位的设备与技术、海洋地震震源技术和海洋地震的检波器系统等。§ 地震勘探技术87 42§ 地震勘探技术87 43§ 重力、磁力、电法勘探技术地球的密度和压力 …… 重力勘探地球的磁性 …… 磁法勘探地球的电性 …… 电法勘探地球的物理特性 为石油地质研究奠定了理论基础地球的弹性 …… 地震勘探(上节已讲解)地球的放射性 …… 放射性勘探§ 地震勘探技术87 44第三章 石油勘探第一节 石油勘探的主要过程及步骤第二节 野外地质调查技术第三节 地震勘探技术第四节 重力、磁力、电法勘探技术第五节 地球化学勘探和放射性勘探第六节 遥感技术第七节 钻井录井技术第八节 地球物理测井技术第九节 测试技术87 4550年代以来,新中国油气勘探队伍中,与地质队、地震队并肩作战的还有重力队、磁力队和电法队,后来又有航空磁测、海洋重磁力勘测等。重力、磁力、电法勘探,为寻找油气田,做出了自己的贡献。§ 重力、磁力、电法勘探技术精度低、成本也低 ,多用于勘探初期阶段研究区域性结构,用来划分凹陷和凸起、确定基底深度等, 指出下一步地震勘探的方向。重力法、磁法、电法§ 重力、磁力、电法勘探技术87 46一、重力勘探 重力法勘探 : 通过研究地球表面的重力值来推断地下地质构造的一种地球物理勘探方法。 重力勘探成果:布伽重力异常图重力勘探寻找的背斜构造§ 重力、磁力、电法勘探技术87 47一、重力勘探 重力勘探成果: 布伽重力异常图布伽重力异常与地壳上层的岩石成分及其成层条件有关。密度较大的致密岩层接近地面时,重力异常增大,反之重力异常减小重力测量:弹簧悬挂重块,测量不同地点弹簧的拉伸长度。§ 重力、磁力、电法勘探技术87 48二、磁力勘探 利用岩石对磁的敏感性来进行 地下地质构造 勘探的方法。 磁力勘探成果: 磁力异常图磁力勘探寻找的背斜构造§ 重力、磁力、电法勘探技术87 49二、磁力勘探 磁力勘探成果 :磁力异常图磁力异常 :测点磁力观测值减去正常磁力值和日变值 磁法勘探资料的应用:反映基底的起伏和岩性变化,以及火成岩侵入体。 地层岩石磁化率:岩浆岩 >变质岩 >沉积岩§ 重力、磁力、电法勘探技术87 50三、电法勘探 利用岩石和矿物(包括其中的流体)的 电阻率不同 ,在地面测量地下不同深度地层介质电性差异,用以研究 地下地质构造 的方法。 电法勘探种类较多,我国目前石油电法勘探一般用直流电测深、大地电磁测深、可控源声频大地电磁测深等方法,近期又发展了差分标定电法、大地电场岩性探测法等新方法。 电法勘探技术对研究盆地区域结构、基底起伏状况等,能提供一定信息。§ 重力、磁力、电法勘探技术87 51第三章 石油勘探第一节 石油勘探的主要过程及步骤第二节 野外地质调查技术第三节 地震勘探技术第四节 重力、磁力、电法勘探技术第五节 地球化学勘探和放射性勘探第六节 遥感技术第七节 钻井录井技术第八节 地球物理测井技术第九节 测试技术87 52§ 地球化学勘探和放射性勘探一 . 地球化学勘探 地球化学勘探: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 等是否异常的方法。 主要方法有:气体测量法、发光沥青法、水化学法和细菌法等。 由于大多数油气藏的上方都存在着烃类扩散的 “ 蚀变晕 ” 的特点,用化学的方法寻找这类异常区,从而发现油气田。§ 地球化学勘探和放射性勘探87 53油气化探具有可利用多方法、多指标综合勘探揭示烃类存在的特点,近年来在国内外发展较快。 一是 油气化探理论、分析方法、分析测试仪器设备以及计算机技术等达到了一个新水平; 二是 油气化探与地震等其他勘探方法相比,具有 4个特点。§ 地球化学勘探和放射性勘探87 54 二是油气化探与地震等其他勘探方法相比,具有 4个特点。a.能 快速、经济、直接 揭示地下油气藏存在的信息。b.油气化探野外 施工简单 ,可在交通不便、地表地形条件复杂等其他勘探手段无法开展工作的地区进行工作。c.在国内外有不少油气化探揭示 岩性油气藏 存在的实例。d.油气化探可分析多项指标,分析成果的 用途十分广泛 ,不仅用于油气勘探,许多分析成果还可直接用于指导生态环境、工农业布局、城市交通等工作。每种勘探方法都有其优点和不足,化探也要和其他勘探方法相结合进行综合勘探和成果对比分析,从而扬长避短,提高勘探的成功率。§ 地球化学勘探和放射性勘探87 55二 . 放射性勘探自然界存在的 放射性元素 在放射性衰变中放出 α、 β和 γ射线, α、 β射线常被吸收, γ射线则被吸收较少,因此,观测的主要是 γ射线。§ 地球化学勘探和放射性勘探87 56 先用于原子武器和核能燃料工业的 找铀工作 , 后扩大至石油工业 。 在 地面或航空 进行 放射性测量,用于石油和天然气的大面积普查,但只能通过发现某些地表异常来探知油气藏存在的 可能性 。 事例:背斜顶部常分布着粗粒沉积物,可观测到放射性元素 降低 现象;两翼凹陷处常分布着细粒沉积物,则出现相对的 升高 现象。这种强度变化主要是铀含量变化所引起的。采用天然放射性面积测量有可能圈出 含油气的远景地区 。§ 地球化学勘探和放射性勘探87 57第三章 石油勘探第一节 石油勘探的主要过程及步骤第二节 野外地质调查技术第三节 地震勘探技术第四节 重力、磁力、电法勘探技术第五节 地球化学勘探和放射性勘探第六节 遥感技术第七节 钻井录井技术第八节 地球物理测井技术第九节 测试技术87 58§ 遥感技术一 . 遥感技术原理及应用 在地球上空日夜飞行的 地球资源卫星 ,不断向地球发回像片,既反映了地球各区域的 地形、地物 ,也反映了 地质构造和岩石矿物 ,为地质研究和勘探提供十分宝贵的信息,遥感地质学应运而生。 “ 遥感 ” 即遥远的感知,野外地质是近距离观察,而遥感地质则是运用遥感技术的远距离观察。§ 遥感技术87 59§ 遥感技术§ 遥感技术87 60一 . 遥感技术原理及应用 遥感技术是根据 电磁波理论 ,应用现代技术, 不直接与研究对象接触 ,从高空 (如 350~ 1500公里高空地球资源卫星 )或远距离,通过遥感器对研究对象的特殊处理方法。 可突破 “ 生命禁区 ” ,并 “ 居高临下 ” , “ 高瞻远瞩 ” , “ 一览无余 ” :地形和各种岩石分布、地质现象、构造现象。§ 遥感技术87 61 现代遥感技术的分类 ( 1)被动遥感,指利用传感器被动地接收地面物体对太阳光的反射以及它自动发射的电磁波,以了解物体性质的方法,这一般称为 遥感 (。 ( 2)主动遥感,从卫星(或飞机)上向地面发射电磁波(脉冲),然后利用传感器接受地球反射回来的电磁波,以了解物体性质的方法。这种方法可以不依赖太阳光而昼夜工作,通常把这种方法叫“ 遥测 ” ( 用形象比喻,被动遥感就如同人物照相一样,而主动遥感就像 遥感技术87 62 遥感技术 应用电磁波 有:紫外波段、可见光波段、红外波段和微波波段的电磁辐射。 地质体能 发射的电磁波 有:红外波段、远红外波段,直至微波波段。 注意事项: ( 1)正确地选择工作波段和传感器,就能分别获得地面或地下一定深度的地质图像。 ( 2)卫星摄影要注意选择季节,冬季地面植被少,地质体裸露清楚,能增强摄影效果。§ 遥感技术87 63二 . 卫星像片的计算机解释 不同地质体由于组成它们的分子和原子数量和排列组合方式的不同 ,它们本身特有的发射和吸收 电磁波的性质 也不相同 , 反射外来 电磁波的性质 也就不同 。 通过仪器将图像的光信息转化成电信息 , 再将不同电压用不同的数字来表示 , 这样就可以用计算机进行运算 。 根据不同的目的 , 对不同地质体的光谱进行运算 , 最终 计算机 对具体目标物 进行可能性的解释和判定 。§ 遥感技术87 64三 . 卫星像片在石油 、 天然气勘探中的应用遥感地质是石油、天然气勘探新的技术手段,它在新区,特别是沙漠、山地、高寒地区的勘探中,起到了 先行作用 。 可以省略部分野外地质调查工作; 帮助地质家从已知油区地质构造推断未知区地质构造,从露头区地质构造向覆盖区延伸; 发现新区埋藏较浅、规模较大的地质构造等,为勘探指出方向。§ 遥感技术87 65§ 钻井录井技术野外地质调查 、 地球物理勘探等勘探技术 , 都是为了寻找可能含有油气的 地质构造 ( 圈闭 ) ;但是 , 地质构造 ( 圈闭 ) 是否含有油气 ? 还需要通过 钻探以及录井 来确定 。§ 钻井录井技术87 66第三章 石油勘探第一节 石油勘探的主要过程及步骤第二节 野外地质调查技术第三节 地震勘探技术第四节 重力、磁力、电法勘探技术第五节 地球化学勘探和放射性勘探第六节 遥感技术第七节 钻井录井技术第八节 地球物理测井技术第九节 测试技术87 67§ 钻井录井技术 钻井目的 :从地面钻一个通道到地下的油气藏 , 使油气藏中的油和气通过这个通道流到地面 。 录井 :钻井过程中取得 地质资料 的工作叫录井 。 地质录井的 两项任务 : 了解地层岩性 :钻探地区有无生油层 、 储集层 、 盖层等 。 了解地层含油气情况 :油气性质 、 油气层压 力 、 含油气充满程度等 。 在钻探过程中 , 要小心谨慎地进行地质录井 , 以便 及时准确捕捉住 来至油气层的信息 。 地质录井的 5种分类 岩屑录井 、 钻时录井 、 泥浆录井 、 气测录井和岩心录井等 。§ 钻井录井技术87 68一 . 岩屑录井 …… 钻井录井技术之一 岩屑 :钻探过程中 , 钻头把岩层破碎成小碎块 , 并被泥浆带出井口 ,这就是岩屑 。 要求 :要随时钻探 , 随时获取岩屑 。岩屑 是钻井中直接反映地层的一种实物资料 , 是地层岩性 ( 地层岩石的性质 ) 及含油气情况最直接的证据 。§ 钻井录井技术 岩屑录井 , 就是把在 振动筛上 取到的岩屑 , 冲洗干净 、 晒干 , 进行观察描述 ( 岩屑形态和颜色 ) , 荧光湿照 、 干照等后装进岩屑袋 , 标明井号 、 井深等收藏起来 , 供地质研究人员观察和研究 。87 69二 . 钻时录井 …… 钻井录井技术之二 地层岩性的不同,使用钻头的不同等, 钻时 有很大变化。 钻时录井就是记录 钻穿每米岩层的时间 ,画出钻时曲线。§ 钻井录井技术三 . 泥浆录井 …… 钻井录井技术之三 泥浆录井,就是观察记录 泥浆的性能变化及油气显示情况 。 泥浆录井是判断油气层的重要手段,也是确保探井安全的重要环节87 70四 . 气测录井 …… 钻井录井技术之四 为了找到油气层,用一种特别的仪器 ― 气测仪,来定时测量钻井过程中泥浆带上来的 可燃气体(甲、乙、丙、丁烷)的含量 , 这就是气测录井。§ 钻井录井技术五 . 岩心录井 …… 钻井录井技术之五 钻井过程中收集到的岩屑尺寸较小,只有几毫米大小,难以测定岩石物性;另外岩屑混杂,既有新钻的岩屑,也有已钻过岩层的岩屑,需要进行判断,并有可能判断不准。 为了了解储集层的物理性质、含油气层的真实情况、生油层的生油指标等,在钻井过程中要 取岩心 。这是探井的一项重要内容。 在取心过程中要实施 岩心录井 ,包括记录整理取心深度、岩心长度等,写出岩心描述报告。87 71六 . 地化录井 …… 钻井录井技术之六这是 80年代以来发展的新技术, 其方法是对储集层岩石(砂岩、砾岩、灰岩等)进行热解分析,测得气态烃、液态烃、重质烃等烃类化合物的 峰值 。地化录井对发现油气显示、判断原油性质、计算含油饱合度和解释油气水层有独特作用。七 . 定量荧光分析 …… 钻井录井技术之七通过便携式井场荧光测定仪对岩屑进行检测,通过对已知量原油进行荧光强度标定,可实现定量检测。§ 钻井录井技术87 72中国百年勘探经历的 4个时期 1、 勘探萌芽时期 (1878期油气勘查与玉门油田的勘探开发 2、 油气勘探开创时期 (1949国初期克拉玛依大油田的发现 3、 中国油气勘探的战略东移 (1958部的重大突破:发现大庆油田与渤海油气区 4、 油气勘探全面展开时期 (1978中西部天然气勘探获重大突破,海上发现大油气田§ 钻井录井技术87 73中国油气田分布图中原油田河南油田§ 钻井录井技术87 74我国主要的含油气沉积盆地图§ 钻井录井技术87 75第三章 石油勘探第一节 石油勘探的主要过程及步骤第二节 野外地质调查技术第三节 地震勘探技术第四节 重力、磁力、电法勘探技术第五节 地球化学勘探和放射性勘探第六节 遥感技术第七节 钻井录井技术第八节 地球物理测井技术第九节 测试技术87 76§ 地球物理测井技术钻井中进行的各种地球物理勘探方法的统称,由于 测井的工作环境 、 观测方式和需要解决的问题与地面物探方法 存在较大差异,因而其成为地球物理学的一个 重要分支 ,是 十大石油科学技术之一 。是以 物理学、数学、地质学为理论基础 ,采用 先进的电子技术、传感器技术、计算机技术和数据处理技术 ,借助 专门设计的探测设备 ,沿钻井剖面观测岩层 物理性质 ,了解井下的 地质情况 ,从而 发现油气煤、金属与非金属、放射性、地热、地下水 等资源的一类方法技术。§ 地球物理测井技术87 77• 测井手段的提出 :反映地下地质各种特征的手段有多种。 井壁取心、岩屑录井、野外露头观测等。井壁取心 :样品 体积太小 ,不适宜做全面分析。岩屑录井 :岩样量大,各层岩样 易混淆 ,并且岩屑 易造成延时 ,层 位、厚度卡不准 。钻井取心: 样品全,全井取心 造价高 ,影响钻井速度,不太可能(个别重要参数井除外 )。野外观测 :结果只能对地下特征加以推测。测井具有速度快、反映直接、经济实惠、剖面连续等特点 ,这也就是测井技术被引出而又迅速发展起来的原因。§ 地球物理测井技术87 78 地球物理测井的特点测井系统可直接接触和紧靠岩层或石油天然气储集层,其 目的是 测知井壁岩石的性质,由此可以确定油气水层、储集层物性、地层中缝洞、孔的分布、地层倾角变化等。 测量的参数岩层的 物理量 (如电阻率、自然电位、声波速度、介电常数、温度、密度等)。据其判断岩层的性质,常常需要对比几种测井资料才能作出正确判断。 为了提高钻探效率,减少取心量,测井工作十分重要。§ 地球物理测井技术87 79一 . 包括电阻率、微电极、自然电位、感应电导等)原理与电法勘探相近,也是利用电场来研究和认识岩石电性差异,进而判断油气水层和岩石物性。断岩石物性等。声波测井的速度资料对于对比各种岩层及其孔隙度很有意义,另外,若岩性为已知,还可使用经验公式求其孔隙度。§ 地球物理测井技术§ 地球物理测井技术87 利用不同岩层中放射性物质含量不同或吸收放射性物质的性能不同,用以判断岩性及含油气性。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。§ 地球物理测井技术87 81§ 地球物理测井技术87 82二 . 测井装备及施工现代化的测井装备有大型车载自动绞车,有成系列配套的电子技术制成的测井下井仪器,以计算机为中心组成的地面控制测井记录仪器。测井仪器: 用于测量地下岩层及其流体物理性质的仪器。§ 地球物理测井技术87 83§ 地球物理测井技术87 84三 . 测井解释及应用测井解释包括单井解释和精细解释两部分。单井评价中完井解释(称为一次解释)是油气勘探中及时评价油气层的主要技术,它是以测井资料为主, 结合各项录井资料 进行针对地层特点,全井段进行储层的识别,含油气层解释与评价,初步提供各项储层参数 。§ 地球物理测井技术 精细解释(称二次解释)其任务是单井测井解释的再评价,与其他资料结合,可提供准确的储层参数及测井相剖面。也是多井测井解释的预研究阶段。其他资料包括:获得的 地质、取心分析、测试 等结果。87 85第三章 石油勘探第一节 石油勘探的主要过程及步骤第二节 野外地质调查技术第三节 地震勘探技术第四节 重力、磁力、电法勘探技术第五节 地球化学勘探和放射性勘探第六节 遥感技术第七节 钻井录井技术第八节 地球物理测井技术第九节 测试技术87 86§ 测试技术 测试是油气勘探的重要环节,是发现油气田的 关键步骤 。当探井喷出可观的油气流,才可以说发现了油气田。1959年 9月 23日 ,松辽盆地大庆长垣上的第 1口探井 — 松基 3井,喷出工业油流,标志着大庆油田的发现。 探井测试主要有 两种 :即钻井过程中的测试和完井测试 。§ 测试技术87 87( 1)钻井过程中的测试 即 中途测试 ,在 钻探过程中 利用钻井设备,把钻杆当作油管下到油层顶部附近,在钻杆上安装一节类似 “ 青蛙肚皮 ” 一样的封隔器,一经加压, “ 青蛙肚皮 ” 就鼓胀起来并紧贴井壁,把油层与上部地层隔开来,同时使油层与钻杆中心的空间连通。( 2)完井测试 是在 钻探完成后 ,下套管、固井,采用射孔的方法,使油气流流入井筒进行测试。§ 测试技术87 88( 3)探井测试的方法和步骤 当油气流进入井筒并上升到井口,有自喷能力后,要使用不同尺寸的油嘴,测试油气 产量 (通过油气分离器,对油气分别计量)并及时取到 油气水样 ,送化验室测定。油层 压力 低,不能自喷,则采取抽吸方法,计算石油产量。影响 测试质量 主要有三个因素: 油气层污染,造成堵塞,油气不能顺畅流到井筒。 固井质量差,发生串槽,使油气层和其它可渗透层串通,测试不反映油气层真实情况。 射孔质量差,油气层中的油气不能充分进入井筒。§ 测试技术
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本文标题:3石油勘探(5学时)
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