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第十章 油气田勘探

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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课件制作人:谭丽娟石油天然气地质与勘探石油天然气地质与勘探课件制作人:谭丽娟课件制作人:谭丽娟中国石油大学地球资源与信息学院油气资源系中国石油大学地球资源与信息学院油气资源系课件制作人:谭丽娟第一节 油气田勘探概述第二节 区域勘探第三节 圈闭预探第四节 油气田评价勘探第十章第十章油气田勘探油气田勘探课件制作人:谭丽娟•油气田勘探的标志:1、油气田勘探的直接标志(1)油气苗; (2)井下含油显示;(3)荧光显示; (4)气测异常。2、油气田勘探的间接标志生油岩体、圈闭、生物礁相带、水文地质及水化学标志、地球物理和地球化学标志、有利成油带等等。课件制作人:谭丽娟第一节 油气田勘探概述一、油气勘探的主要理论1、初期的找油理论:、初期的找油理论:•线状分布理论 : 油气田呈线状分布,沿出油点的直线上找油。•背斜理论 : 石油聚集于背斜构造的顶部,沿构造等高线分布,背斜高点找油最有利。 1861年怀特2、近现代油气勘探理论、近现代油气勘探理论• 现代油气成藏和分布理论(现代油气生运聚和分布理论)• 圈闭论找各类含油气圈闭 。背斜、断层、地层、岩性圈闭 隐蔽圈闭• 源控论 —有利生油区基本控制了油气的区域分布课件制作人:谭丽娟二、地面地面 地质测量地质测量 (地质填图、油气地质勘查)专题及综合地质研究专题及综合地质研究2、非地震地质调查法:重磁电勘探、油气地化、油气资源遥感技术重磁电勘探、油气地化、油气资源遥感技术3、地震勘探法: 二维、三维;资料处理及解释二维、三维;资料处理及解释4、测井法5、钻井法: 制图井、参数井、探井、生产井、制图井、参数井、探井、生产井、 科探井——地质研究及评价贯穿于勘探过程的始终。课件制作人:840 ’—随机打井,凭直觉找油三、世界油气勘探简史• 找油理论:找油理论: 迷信→无机生油论: “碳化物说 ”主要依据主要依据 地表油气显示-油气苗• 勘探方法:勘探方法: 钻井(顿钻、麻花钻)• 勘探领域:勘探领域: 局限-浅层、油气苗附近(深1000米• 油气成因理论:油气成因理论: 无机论、有机论• 勘探领域:勘探领域: 扩大,重点-山前坳陷、山间坳陷• 代表成果:代表成果: 1939年发现老君庙油田中东两特大油田:科威特布尔干(特加瓦尔( 1950’)二战后• 找油理论:找油理论: 源控论+圈闭论、复式油气聚集理论、油气成藏和分布理论勘探目标:勘探目标: 背斜、断层、岩性、地层圈闭 ……——“油气首先存在于石油地质家的头脑之中油气首先存在于石油地质家的头脑之中 ”勘探方法:勘探方法: 多法综合、协同勘探地质、地球物理、地化、数学地质、钻井、录井 …• 钻井技术:钻井技术: 电钻、涡轮钻、可达万米以上• 油气成因:油气成因: 干酪根晚期成油说为主• 勘探领域:勘探领域: 地台、海洋、高原、沙漠、极地、甚至更复杂的区域。 ——对象复杂化• 理论研究理论研究 加强: 定量化、系统化、现代化课件制作人:谭丽娟四、我国油气勘探发展简史• 钻采技术:当时最先进;钻采技术:当时最先进;• 认识、利用和开采油气资源方面:走在世界前列认识、利用和开采油气资源方面:走在世界前列• 没有主动勘探石油;没有主动勘探石油;• 没有研究:油气成因、油气勘探指导理论等。没有研究:油气成因、油气勘探指导理论等。840以前) : 钻井工艺和天然气开采方面成就辉煌课件制作人:谭丽娟• 外部势力:外部势力: 1)推销洋油: 实行经济侵略2)实地勘探: 进行直接掠夺——收获甚微→ “中国贫油论 ”840 —1949)四、我国油气勘探发展简史1904产量最高的1943年:年:32万吨万吨• 国内:前辈们的努力1941年,潘钟祥;年,潘钟祥;1947年,黄汲清年,黄汲清 ——陆相生油理论陆相生油理论课件制作人:谭丽娟四、949 —今三个时期:三个时期:1)山前坳陷、盆地边缘找油)山前坳陷、盆地边缘找油((1949“背斜论 ”+ “海相生油 ” 重点:西北、四川——理论、方法落后,只有小发现理论、方法落后,只有小发现2)陆相生油理论指导找油)陆相生油理论指导找油((1956辽大同镇松基3井发现大庆高台子油田;余3号、27号井出油,发现扶余油田。—— 证明:陆相生油论陆相生油论大庆油气区勘探初期人拉肩扛场景松基 3井 1959年 9月 26日喷油盛况这是大庆油田的发现井――松基三井课件制作人:谭丽娟艰苦创业:““有条件要上,没有条件也要上有条件要上,没有条件也要上””““宁肯少活二十年,拼命也要拿下大油田宁肯少活二十年,拼命也要拿下大油田””————大庆精神大庆精神铁人 ”王进喜1961年 4月 16日,胜利油气区第一口工业油流井 井及纪念碑胜利油气区胜利油气区 1962年年 9月月 23日,营日,营 2井获高产油流井获高产油流, 日产 555吨。课件制作人:谭丽娟任丘油田课件制作人:谭丽娟• 新技术、新方法综合应用,理论发展大• 1978年,石油产量达 1亿吨珠江口盆地、莺歌海盆地、东海、渤海等油区;塔里木盆地海拉尔盆地、二连盆地;沈阳油田、孤岛油田 ……3)纵深发展突破阶段)纵深发展突破阶段((1978年后)年后)塔中 1井试油盛况课件制作人:谭丽娟课件制作人:油资源的勘探和开发五 世界油气储产形势和勘探动向课件制作人:谭丽娟六、油气田勘探的程序任务一、总任务高水平、高效率地寻找油气田,最大幅度地增加油气后备储量,并查明油气田的基本情况,取得开发油田所需要的全部数据,为油田全面投入开发做好准备。即:寻找油气田,查明油气田。而:寻找油气田 ——勘探阶段的核心问题课件制作人:谭丽娟1、依据:勘探对象、勘探任务、勘探对象、勘探任务、勘探技术和方法勘探技术和方法二、油气田勘探阶段划分(勘探程序)区域勘探阶段:区域勘探阶段: 普查、面积详查普查、面积详查工业勘探阶段:工业勘探阶段: 构造(圈闭)预探、油田详探构造(圈闭)预探、油田详探区域勘探→构造预探→油藏详探2、现代油气勘探程序:课件制作人:谭丽娟• 区域勘探:区域勘探: 以盆地或大区为对象,优选含油气盆地、系统或区带• 圈闭预探:圈闭预探: 从优选出的区带中进行圈闭准备到圈闭钻探获得工业油气流的过程。• 油气藏评价勘探:油气藏评价勘探: 对已获工业油流圈闭进行圈闭评价,查明含油气情况中国、原苏联、美国勘探程序对照表勘探阶段勘探阶段油气藏评价勘探勘探阶段构造详查圈闭预探面积普查初步勘探阶段调查阶段盆地区域勘探区域概查普查阶段勘探阶段和任务石油天然气总公司原地矿部美国原苏联中国国家勘探阶段勘探阶段勘探阶段初步勘探阶段调查阶段普查阶段勘探阶段和任务国家课件制作人:谭丽娟—— 从区域区域 出发,进行 整体地质调查 ; →初步查明 区域地质及石油地质基本条件 , 优选 含油气系统 或 有利含油气区带 , 评价含油气远景,提交远景远景资源量资源量 和潜在资源量潜在资源量,, 预测 圈闭 类型,为油气钻探做好地质准备。 ——“定凹选带定凹选带”第二节 区域勘探课件制作人:谭丽娟一、区域勘探的一、区域勘探的 对象:盆地、 盆内相对独立的部分地区、盆地未勘探过的新构造层系——综合性(由面到点)、区域性、整体性二、区域勘探的二、区域勘探的 重点: 区域石油地质条件 ——找油方向——由粗到细,范围由大到小, 多工种综合勘探多工种综合勘探课件制作人:谭丽娟三、区域勘探工作步骤三、立项目: 收集、 分析 已有 资料和成果 ,初步分析区域构造、地层沉积特征,盆地类比,预测含油气潜力, 选择 最有利的 区域 优选进行勘探, 作出 总体 勘探 设计 。对从未勘探评价过的区域:先 —大区勘探, 后 —盆地(凹陷)勘探课件制作人:谭丽娟• 大区勘探:在一个大的未勘探评价过的区域,从油气地质调查开始,到优选出有利含油气盆地的过程。主要技术方法: 地面地质调查、非地震物化探、地震概查普查、参数井钻探、盆地早期评价• 盆地(凹陷)勘探: ——狭义的 “区域勘探 ”从优选出的含油气盆地(凹陷)勘探开始,直到优选出有利含油气区带的全过程。主要技术方法: 非地震地质调查、地震概查和普查、区探井钻探、盆地(凹陷)评价课件制作人:谭丽娟三、区域勘探工作步骤三、区域勘探工作步骤2、重、磁、电普查,化探测量: 盆地结构、构造、沉积岩厚度分布、区域化探异常 ——探边摸底3、地震大剖面概查和普查: 一级构造单元一级构造单元 ;4、选择有利地区:地震详查 ( 面积连片测量) → 二级构造带二级构造带 形态、类型、展布范围,生、储、盖层,5、提出 参数井 钻探方案。6. 评价、选择圈闭,资源评价,设计 探井 。•普查 ——区域勘探的主体(比例尺1/100万0万)• 对象: 盆地(凹陷、坳陷)、新构造层系。• 主要任务: 调查油气生成的区域地质条件。 具体为:着眼于全盆地,了解 区域地质概况 , 划分 一级构造单元 , 查明 区域生储盖组合和生油条件 , 寻找 有利二级构造带 ,评价含油气远景,提交 详查面积 和 远景资源量远景资源量 。• 工作方法: 地质测量、重力、磁力、电法、地震、化探、钻基准井(或参数井)、区域综合大剖面、地球物理综合剖面“见到盆地就溜边,见到区带就打钻 ”课件制作人:谭丽娟(二)详查(比例尺1/10万 对象: 有利于油气聚集的二级构造带 或 局部构造• 任务: 划分二级构造单元,确定有利局部构造(即圈闭),提供预探井位,提交 潜在资源量潜在资源量 。• 工作方法: 地震为主( 地震详查 ),结合重磁、地化、构造地质测量、参数井。• 成果: 报告、图表、提交 潜在资源量潜在资源量• 潜在资源量:潜在资源量: 在生、储层发育区,据已查明的各类可靠圈闭所推算的资源,即潜在资源。第三节 圈闭预探 ( 构造预探 , 预探 )是指从盆地区域勘探优选出的有利含油气区带进行圈闭准备开始到圈闭钻探获得工业油气流的全过程。• 对象: 有利二级构造带 或者 局部构造(圈闭) 。• 工作方法: 地震精查,钻预探井• 主要任务: 在已备好构造上,综合评价 “生、储、盖、运、圈、保 ”,选最有利处钻预探井,试图获工业性油流,发现油气田(藏),提交含油面积和 预测储量 (精度可达50%)。弄清: 圈闭类型及分布、形态及发展史; 储层性质与分布; 油气水性质,分布及控制因素。 在这三点基础上: 1)识别和优选圈闭,计算 潜在资源量 ;2)钻探、发现油气藏,计算 预测储量, 探明含油气性,提供评价井位。 未发现油气、则作圈闭再评价。课件制作人:谭丽娟第三节 圈闭预探 ( 构造预探 , 预探 )是指从盆地区域勘探优选出的有利含油气区带进行圈闭准备开始到圈闭钻探获得工业油气流的全过程 。 最终要提交 潜在资源量潜在资源量 和 预测储量预测储量 。•对象: 有利二级构造带 或者 局部构造(圈闭) 。•工作方法: 地震精查,钻预探井课件制作人:谭丽娟一、主要任务( 1)识别和优选圈闭,计算 潜在资源量 ;(2)综合评价 “生、储、盖、运、圈、保 ”,选最有利处钻预探井。• 发现油气藏:计算 预测储量 ,探明含油气性,提供评价井位。• 未发现油气:再评价圈闭。华北油区的河间古潜山, 1975年根据地震提供的构造图,首先确定了马 12井预探古潜山的高点,但由于构造图不准,是该井于井深 3179离高点进入潜山下部,钻探失利。1976年重新作图,发现原井设计不在构造高点,新部署三口井(马 19、 20、 21),但马 19、 20仍偏离断棱过远而只产热水。 1977年对新处理的地震剖面进行分析,部署马 38,钻探证实钻到断棱,于 2308米进入古潜山,揭开了厚 17米的白云岩油层,终于突破了河间古潜山的高产出油关。课件制作人:谭丽娟圈闭预探两个亚阶段:区带勘探: 主要是探区带,发现圈闭,优选圈闭;技术方法是地震详查,综合研究区带评价和圈闭优选;圈闭勘探: 主要是探圈闭,发现油气藏;地震精查、预探井勘探和圈闭精细描述评价。二者循序渐进,又交替进行。区带勘探为圈闭勘探提供了更多的目标,圈闭勘探为整个区带勘探提供更充分的依据。课件制作人:谭丽娟二、二、 圈闭预探的工作步骤及技术方法1、建立预探项目(1)石油地质条件及工作量、圈闭的有利性、经济性;(2)预期效果、勘探风险;(3)钻井工艺及措施,技术可靠性;(4)投资预算,经济效益分析。2、地震详查: 1×1、1×2精度地震构造图、地层剖面图(附目的层层位)圈闭资源量估算、提交预探井井位课件制作人:谭丽娟二、二、 )确定探井井位 :第一口探井:圈闭最有利部位。较大构造:可设计几口探井,组成一个布井系统。(2)科学打探井 :钻前准备、保护油气层; 回答有无油气、工业价值。(3)取准取全油气资料, 准确划分油、气、水层 。(4)单井油层评价、储量估算 。课件制作人:谭丽娟三、 预探井部署原则从二级构造带出发,以三级构造(圈闭)为具体解剖对象,选择最有利的圈闭进行预探。 应先有以下基础图件:主要标准层的构造图标明生储盖组合及勘探目的层的 柱状图两条以上通过高点的 地震或地质横剖面图其它图件(岩相图、等厚图、构造发育图)①井位:背斜高点、断层、岩性特征、刺穿体;井深: 结合实际情况而定,钻穿目的层,较深。③井数: 断裂带3-7口;长垣1-3口④井类型: 第一批预探井; 必要井,依据独立井而定位置、深度、井系统: 十字型、平行系统、放射状预探井的部署预探井的部署 :• 以整个大庆长垣为对象,以局部构造为重点;• 布井系统:平行剖面 +十字剖面——三条横剖面、一条纵剖面• 除高台子外,其它局部构造高点上都部署了 1口探井,并在三个高点的翼部部署了 6口井。• 仅用 12 口井,半年时间,新钻几个高点全部喷油,基本完成了对这一大型构造的预探工作。课件制作人:谭丽娟课件制作人:谭丽娟◆ 断裂构造带预探:断裂构造带预探: ~整体设计,分批实施及时调整•复杂性:油气分布复杂;含油层系多、井段长;次生油藏多;平面迭加连片;勘探难度大①第一批井放在重点断块区,了解整个二级构造含油气性( 3- 7口井);②出油断块重点解剖,迅速建成生产能力。任丘油田:古潜山油藏◆ 潜山带的勘探•潜山的识别:与上覆沉积岩间存在明显密度界面,潜山顶面是一个良好的地震反射标志层。•布井方法:“钻山头、打高点、探边界、钻山头、打高点、探边界、探含油高度探含油高度 ”常用的布井系统 :“十 ”字剖面系统: 穹窿 和 短轴背斜 。平行剖面系统: 长垣、背斜带、单斜带、长轴背斜、断裂带、挠曲带等线形圈闭及地层(如超覆带)或岩性圈闭(如尖灭带) 等。放射状剖面系统: 地台区较大型的不规则隆起 。环状系统: 秃顶油气藏或刺穿构造 。网状系统: 不规则的岩性圈闭(河道砂岩体)、生物礁圈闭 等。课件制作人:谭丽娟( 又称 油田详勘 , 油藏详探 )是指从圈闭预探获工业性油气流开始到探明油气田的全过程。 ——提交控制储量控制储量 和探明储量探明储量 。第四节 油气田评价勘探• 对象: 油气藏• 任务: 查明油气田的各项参数 (油田构造形态、主要断层分布和性质、油气水边界、油藏类型、油层储集类型、流体性质,产油能力等) ,探明油气田,提交 控制储量 和 探明储量 ,为编制开发方案提供依据。• 方法: 钻 评价井 、地震精查、试油、测井、分析化验课件制作人:谭丽娟——全面完成查明油气藏任务,保证油气田迅速投入开发。一、 评价井部署原则• 评价井分类:快速钻进井快速钻进井 -不取芯,不系统分层试油:全套电测、录井、井壁取芯、大段:合层试油。分层试油井分层试油井 -少取心、重点分层试油:测井、录井,了解分层含油性。• 重点取心井重点取心井 -油层取芯,了解储层物性资料。课件制作人:谭丽娟二、预探工作量及效果,工艺技术措施。圈闭构造要素和分层构造图,油藏大小、分层、厚度、岩性变化及物性,岩性、物性、电性、含油性之间的关系,分层、合层产能,油藏压力系统以及流体性质。含油气范围,油气水层分布及驱动类型,油气田产能,探明储量。课件制作人:谭丽娟复式油气聚集区,在预探一开发阶段,为了提高经济效益,在整体控制的基础上,采取探一块采一块,预探、评价、开发交叉进行的工作方法,称作滚动勘探开发滚动勘探开发 。二、滚动勘探开发课件制作人:谭丽娟滚动勘探开发的 优点:① 减少探井数,节约勘探投资,降低成本,为开发井部署提供更多有利的井位;② 缩短勘探周期,提高勘探速率和工作效率,使油气田尽快投入生产,回收成本、见到效益;③ 探井、生产井交叉进行,加强分析对比及评价,可明显地提高勘探探工作的成功率和经济效益 。•滚动勘探开发的工作步骤一个复杂的构造、地层常采用 地震细测、评价开发准备、评价开发区块交叉 等工作步骤。断块油田滚动勘探开发程序表区域勘探地震普查和少量区域探井,2三维地震评价、开发准备评价、开发区块交叉全面投入开发阶段继续滚动勘探阶段 要 求 内 容区域勘探地震普查和少量区域探井,2起形态,查明一级断层,发现二级构造和主要二级断层,预测资源量。预探阶段地震详查1出主要断块和主要圈闭。断块构造预探发现油田,了解油藏类型、主力油层分布、油气层组合情况,试油了解油层物性、产能,评定油田等级、提交控制储量。三维地震结合钻井,分出简单和复杂区块,落实二、三级和部分四级断层。评价、规划开发井网的基础上,选钻勘探开发井;油、试采资料的录取工作;价、开发区块交叉评价、开发、建设逐块交叉进行全面投入开发阶段继续滚动勘探投入开发的区块根据动态资料对部分区块进行调整和对复杂断块带继续评价开发。东辛油田储产量走过了一个 “马鞍形 ”发展过程,与滚动开发有关。 1961年发现油田后,经过 5年的预探工作,到19 66年 10月完成了 33口探井,还未探明,随后进行了滚动勘探开发,19 73年建成了 130万吨 /年的生产能力。19 77量下降。19 82强了滚动勘探开发工作和油田调整,产量增高。课件制作人:谭丽娟东辛油田丽娟东辛油田丽娟• 油气综合勘探:油气综合勘探:• (1)各项技术综合(技术的组合):针对同一勘探对象同时应用多种勘探技术• (2)各学科相互协作(过程的综合)
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