油气勘探综合地球物理研究方法综述

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地球物理勘探技术在油气勘探中的应用研究

地球物理勘探技术在油气勘探中的应用研究

地球物理勘探技术在油气勘探中的应用研究地球物理勘探技术是指利用地球物理原理和方法获取地下信息的一种探测技术,它包括地震勘探、电磁勘探、放射性勘探以及重力、磁力勘探等方法。

在油气勘探中,地球物理勘探技术是一项非常重要的探测手段,具有探测深度大、探测精度高、成本低等优势,因此,在实际的油气勘探中,地球物理勘探技术具有非常广泛的应用。

一、地震勘探技术在油气勘探中的应用地震勘探技术是油气勘探中最常用的一种地球物理勘探技术,它是利用地震波在地下的传播规律来探测地下岩石、构造和介质性质的一种方法。

根据地震波的传播路径和特殊性质,综合利用地震数据的反演分析,可以探测到油气藏的分布以及岩石的性质和形态。

在地震勘探中,要通过对地震波产生和传播的模拟及分析,以及地震记录数据的处理和解释,来获得地质构造和地下介质信息。

二、电磁勘探技术在油气勘探中的应用电磁勘探技术是指利用电磁波在地下不同介质中传播时的反射和折射规律来探测地下目标的一种方法。

电磁勘探的主要原理是广泛应用的电磁感应法,它是利用自然电场或人造电场在地下产生电流,从而诱发电磁场并测量地下电磁场数据,进一步计算电阻率和电导率来诊断地下介质的物性。

电磁勘探技术可用于探测油气储层、盐丘潜在地下水资源等。

三、重力勘探技术在油气勘探中的应用重力勘探技术是指利用重力场的变化反映地下不同物质体积密度变化的一种探测技术。

重力勘探利用重力数据反演得到地下物质的密度分布情况,从而揭示地下构造和体积性质的变化规律,以识别油气藏的分布和形态。

四、磁力勘探技术在油气勘探中的应用磁力勘探技术是指利用地球磁场和磁性物质的相互作用反演地下物质的特性和性质的一种探测技术。

通过差磁勘探和磁梯度勘探以及磁法接地阻抗测量和地下磁滞回线追踪等技术,可以获取地下物质的磁性信息,在油气勘探中可用来识别炭氢化合物的迹象、探测盐丘潜在地下水资源等。

总之,地球物理勘探技术在油气勘探中扮演着非常重要的角色,它具有探测深度大、探测精度高、成本低等优势,为油气勘探提供了科学、准确的方法。

石油勘探中的地球物理方法

石油勘探中的地球物理方法

石油勘探中的地球物理方法石油勘探是指通过一系列的地质、地球物理、地球化学和工程技术手段,寻找和确定地下存在的石油和天然气资源。

地球物理方法在石油勘探中起着重要的作用,它通过测量和分析地下的物理现象,为勘探人员提供了宝贵的信息。

本文将重点介绍石油勘探中常用的地球物理方法。

一、重力法重力法是石油勘探中最早应用的地球物理方法之一。

它利用地球上的重力场差异来确定地下的密度变化情况,从而推测出潜在的石油和天然气储集区域。

勘探人员会在勘探区域进行测量,记录地面上不同点的重力数值,并进行分析和解释。

重力法对于勘探深度较浅、密度差异较大的油气藏具有较好的适应性。

二、磁法磁法是通过测量地球磁场的方向和大小变化,来寻找地下油气储藏的一种方法。

它基于地球上不同岩石的磁性差异,通过测量地面上的磁场数值,推测出可能存在石油或天然气的区域。

磁法主要用于勘探深度较浅、岩石磁性差异较大的地区。

三、电法电法是通过测量地下电阻率变化来判断地下是否存在石油或天然气储藏的方法。

电法利用地下岩石或含油气层的电导率不同,从而在地面上进行电阻率测量,得到电阻率分布图,推测出可能存在油气的区域。

电法适用于勘探深度较深、岩石导电性有明显差异的地区。

四、地震法地震法是石油勘探中最常用的地球物理方法之一。

它通过人工产生地震波,并观测和分析地下岩石中的波传播情况,以确定地下是否存在石油或天然气储藏。

地震方法适用于勘探深度较大、岩石孔隙性和速度变化较大的地区。

勘探人员会在勘探区域进行地震勘探,收集和处理地震数据,并利用地震剖面图来解释和定位潜在的油气藏。

综上所述,地球物理方法在石油勘探中具有不可替代的作用。

重力法、磁法、电法和地震法都是常用的地球物理勘探手段,通过测量和分析地下的物理现象,为勘探人员提供重要的信息。

在实际勘探中,常常会综合运用多种地球物理方法,以提高勘探效果。

地球物理方法的不断发展和创新,为石油勘探带来了更高的效率和准确性,为石油行业的发展做出了重要贡献。

地球物理学技术在油气勘探中的应用

地球物理学技术在油气勘探中的应用

地球物理学技术在油气勘探中的应用在当今社会,油气资源的开发和利用一直是全球各国经济发展的关键。

为了更有效地发现储量丰富的油气田,地球物理学技术被广泛应用于油气勘探领域。

本文将探讨地球物理学技术在油气勘探中的应用,并分析其在提高勘探效率、减少勘探风险和优化勘探方案方面的作用。

一、地震勘探技术地震勘探技术是基于地震波传播原理,通过对地下介质反射和折射特性的解读,获得地下结构信息的一种技术。

在油气勘探中,地震勘探技术被广泛用于确定油气藏的位置、形态、厚度和性质等。

通过布设感应器并记录地震波的传播和反射情况,地球物理学家可以在计算机中生成地震剖面图,从而揭示地下岩石、油气层的分布情况。

地震勘探技术的应用使得油气勘探方案的设计更加精确和有效。

通过分析地震剖面图中的地质构造,可以确定最有可能存在油气储集层的区域,从而减少勘探区域范围,降低勘探风险。

与传统方法相比,地震勘探技术不仅能够提高油气勘探的准确性和效率,还能降低勘探成本,节约时间和资源。

二、重力勘探技术重力勘探技术是利用地球重力场的变化来研究地下物性和地质构造的一种技术。

油气储层通常密度较高,而包围储层的地层密度较低,因此在地下存在密度的差异。

重力勘探技术通过检测重力场的微小变化,可以确定地下油气储藏的可能位置。

重力勘探技术在油气勘探中的应用主要包括确定油气储集层的形状、大小、密度和厚度等参数。

通过收集和分析不同位置的重力数据,地球物理学家可以绘制出反映地下油气分布的重力异常地图。

这些地图可以为勘探人员提供重要的参考,以确定最有利的勘探区域,提高勘探成功率。

三、电磁勘探技术电磁勘探技术是利用电磁场在地下传播的特性,探测地下岩石和油气层的一种技术。

油气层与周围地层的电磁特性不同,因此通过研究地下电磁场的响应,可以揭示油气储层的存在和性质。

电磁勘探技术在油气勘探中的应用包括电磁测井和电磁地层测深。

电磁测井可以用于确定地下岩石的导电性,通过测量电磁波在地下传播的衰减情况,可以定量计算出地下岩石和油气层的含油饱和度。

地球物理勘探方法在油气资源勘探中应用

地球物理勘探方法在油气资源勘探中应用

地球物理勘探方法在油气资源勘探中应用油气资源是世界能源的重要组成部分,对于确保国家能源安全和经济发展至关重要。

然而,油气资源的勘探是一个复杂而艰巨的任务。

在这个过程中,地球物理勘探方法发挥着重要作用,为油气资源勘探提供了可靠的技术支持。

本文将介绍地球物理勘探方法在油气资源勘探中的应用,并探讨其优势和挑战。

地球物理勘探是通过测定地球内部的物理性质和特征来推断地下物质分布和性质的方法。

在油气资源勘探中,地球物理勘探方法主要包括地震勘探、电磁勘探和重力、磁力勘探。

地震勘探是目前最常用的一种地球物理勘探方法。

通过释放人工地震能量并记录地震波在地下的传播和反射情况,可以推断地下岩石的构造、性质和圈闭情况。

地震勘探方法的优势在于可以提供丰富的地下信息,帮助勘探人员确定油气储层的分布和形态。

然而,地震数据的解释和处理需要大量的计算和分析工作,对专业技术人员的要求较高。

电磁勘探是通过测量地下的电磁场分布来推断地下物质性质的方法。

油气资源的存在会改变地下的电磁场分布,通过对电磁场的测量和分析,可以确定油气储层的位置和性质。

电磁勘探方法的优势在于对地下水和油气的探测能力较强,尤其适用于难以用地震勘探方法勘探的地区。

然而,电磁勘探方法对设备的要求较高,且受地下的复杂地质条件和地下水干扰较大。

重力和磁力勘探是通过测量地下的重力和磁力场分布来推断地下物质性质的方法。

由于地下的岩石密度和磁性不同,油气资源的存在会对地下的重力和磁力场造成影响。

通过对重力和磁力场的测量和分析,可以确定油气储层的位置和性质。

重力和磁力勘探方法的优势在于可以在地下构造较复杂的地区提供有效的勘探信息。

然而,重力和磁力勘探方法对设备的要求更高,且受地下其他物质的干扰较大。

除了以上所述的勘探方法之外,地球物理勘探还可以结合其他勘探方法进行综合应用。

例如,地质勘探可以提供地质构造和岩石性质的信息,与地球物理勘探相结合,可以进一步提高勘探的准确性和效率。

虽然地球物理勘探方法在油气资源勘探中有着广泛的应用,但也面临一些挑战和限制。

油气勘探的方法

油气勘探的方法

油气勘探的方法油气勘探是指通过地质勘探和工程技术手段,寻找、评价和开发地下油气资源的过程。

由于油气资源的分布具有随机性和不确定性,因此油气勘探方法的选择和应用显得尤为重要。

本文将介绍几种常见的油气勘探方法,并对其原理和应用进行阐述。

1.地质勘探方法地质勘探是油气勘探的基础,通过对沉积岩、构造构造、地球物理等地质信息的综合研究,确定潜在的油气储集层,并进行油气资源量的评估。

常见的地质勘探方法包括地表地质调查、地质测量、地相学研究等。

地表地质调查是通过野外工作,对地表的地层、构造和沉积特征进行观察和分析,从而初步确定潜在的油气资源区域。

地质测量包括地面地震勘探、测井、地磁测量等。

地震勘探是通过地震波在地下的传播和反射,获取油气储集层的地质信息。

测井是通过将探测仪器下入井孔中,测量储层含油气的情况,从而确定储量和品质。

地磁测量是通过对地球磁场的测量,获取地下构造的信息,从而找到油气藏的迹象。

地相学研究是通过对岩石的颗粒组成、沉积环境、古地理等进行研究,从而确定储层类型和油气运移途径。

它通过对地层中的微观组分进行观察和分析,从而有助于确定油气勘探区的目标地层。

2.地球物理勘探方法地球物理勘探是指通过地球物理探测仪器对地下油气资源进行探测和评价的方法。

常见的地球物理勘探方法包括地震勘探、重力勘探、电磁勘探等。

地震勘探是指利用地震波在地下的传播和反射,获取地下油气资源的地质构造和储量分布情况的方法。

它通过在地面或井孔中放置震源和接收器,记录地震波在地下的传播路径和速度,从而获取地层的地质结构和储量信息。

重力勘探是通过测量地球重力场的变化,了解地下储层密度分布和变化情况的方法。

地下的油气储集层通常具有比周围岩石更高的密度,通过测量地球重力场的变化,可以推测出潜在的油气储集层的位置和形态。

电磁勘探是通过测量地下岩石的电导率和磁导率,判断是否存在含油气的储层的方法。

电磁勘探常用的仪器有磁法、电法和电磁法等。

其中电磁法是最常用的方法,通过测量地下岩石对电磁场的响应,判断是否存在含油气的储层。

石油勘探开发的地球物理勘探方法

石油勘探开发的地球物理勘探方法

电法勘探
原理:利用地下岩 石和矿物的电性差 异进行勘探
主要方法:电阻率 法、充电法、自然 电场法等
优点:分辨率高, 能够探测地下深部 的地质构造
应用:广泛应用于 石油勘探、地下水 资源调查、环境监 测等领域
地震勘探
原理:通过地震波在地下传播,探测地下地质构造
优点:分辨率高,能探测深层地质构造
应用:广泛应用于石油勘探开发,特别是深层油气藏的勘探 技术发展:随着科技的进步,地震勘探技术不断发展,提高了勘探精度和 效率。
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地球物理勘探在石油勘 探开发中的应用
油田的早期评价
地球物理勘探方 法:地震勘探、 重力勘探、磁力 勘探等
评价内容:地质 构造、储层特征、 油气藏类型等
评价目的:确定 油田的潜力和价 值,为后续开发 提供依据
评价结果:提供 油田开发方案和 优化措施,提高 油田开发效率和 经济效益
油田的精细勘探
行业挑战:石油价格波动、环 保要求提高等对地球物理勘探 行业带来挑战
行业机遇:新能源、可再生能 源的发展为地球物理勘探行业 带来新的机遇
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汇报人:
油勘探开发提供科学依据。
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地球物理勘探的主要方 法
重力勘探
原理:利用地球重力场的变化 来探测地下地质构造
优点:不受地面条件限制,可 以获取深层地质信息
应用:用于石油勘探、矿产勘 探、地下水资源勘探等领域
局限性:分辨率较低,难以区 分细小地质构造
磁力勘探
原理:利用地球磁场的变化来探测地下岩石和矿产 优点:不受天气和地形影响,可以快速获取大面积数据 应用:广泛应用于石油勘探、矿产勘查、环境监测等领域 局限性:分辨率较低,难以识别细小目标
评估结果:为后续开发提供依 据,提高油田开发效益

油气田勘探地球物理勘探技术研究

油气田勘探地球物理勘探技术研究

油气田勘探地球物理勘探技术研究随着全球化进程的不断加速和能源需求的增长,油气资源的勘探与开发已经成为了当今社会热点话题。

在油气田勘探中,地球物理勘探技术是一项非常重要的技术手段。

它通过对地下介质物理性质的探测和分析,为油气勘探活动提供了必要的科学依据。

本文将结合相关资料和实践经验,就油气田勘探地球物理勘探技术的研究进展、技术方法、应用范围等方面进行讨论。

一、研究进展近年来,随着科学技术的不断进步,油气田勘探地球物理勘探技术也在不断发展壮大。

随着数据处理和成像技术的不断提高,现代地球物理勘探技术已经可以实现高分辨率、三维成像、反演成像等先进技术,大大提高了油气田勘探的成果和效率。

同时,大量的工程实践和理论研究也已经证明,地球物理勘探技术在探测研究地下介质结构、判别油气地质构造、评估储层物性等方面具有不可替代的作用。

二、技术方法地球物理勘探技术主要依靠人工进行数据采集和处理。

常见的地球物理勘探技术有重力法、磁法、电法、地震法等。

其中,地震法是一种应用较为广泛的技术方法。

它通过向地下介质发射高能量震源,并测量波束的传播和反射回来的信号,来探测地下介质的物理性质和构造特征。

当前,常用的地震法技术主要有三维正演模拟、射线追踪、频谱分析、反演成像等。

三、应用范围地球物理勘探技术在油气勘探中的应用范围非常广泛。

它可以为油气地质构造的发现和评价提供必要的科学依据。

在油气田勘探中,地球物理勘探技术可以帮助勘探人员确定储层的深度和厚度、油气藏的分布和勘探面积,并预测未来的产量和储量等。

在油气田的开发过程中,地球物理勘探技术也可以用于堆积层厚度、储层物性、脆性矿物含量、裂缝密度、孔隙度等参数的评价,以及油井钻探的布局设计等工作。

总之,地球物理勘探技术是油气勘探中不可或缺的手段。

通过对地下介质物理性质的探测和分析,它为油气勘探活动提供了必要的科学依据。

随着科技进步和理论研究的不断深入,地球物理勘探技术在油气勘探中的应用将更加广泛深入,并为人类在能源领域的发展做出新的贡献。

油气勘探综合地球物理研究方法综述_祝靓谊

油气勘探综合地球物理研究方法综述_祝靓谊

油气勘探综合地球物理研究方法综述祝靓谊(中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029)摘 要 目前我国油气勘探难度不断加大,前新生代海相碳酸盐岩残留盆地已成为我国油气资源二次创业的突破口.面对复杂地质体,只有综合应用各种地球物理观测数据,各种方法采长补短才能获得对目标的较全面地认识.本文阐述了油气勘探进行综合地球物理研究的必要性、综合地球物理研究方法的应用现状和主要进展以及研究方法,指出油气勘探的发展方向要走综合地球物理研究的路子.区域制约局部,深层约数浅层是综合地球物理研究的原则;物性的研究是综合地球物理的前提;而联合反演是综合地球物理的实质.通过对综合地球物理研究成功实例的总结,提出综合地球物理研究中的难点和待解决的问题,指出了今后综合地球物理的发展方向.关键词 油气勘探,残留盆地,综合地球物理研究中图分类号 P315 文献标识码 A 文章编号 1004-2903(2003)01-0019-05Overview of integrated geophysics of oil &gas explorationZHU Jing -yi(Ins titute of Ge ol ogy and G eophysics ,Chines e Ac ademy of Scie nce s ,Beijing 100029)A bstract Nowadays ,the main target of oil &gas is harder and harder .The pre -Cen ozoic sea facies preserved basins turn to be the key target in the second round of oil &gas exploration .Face to the complex geological body ,only integration geophysics method can obtain comprehensive cognition about the target geological bod y .Necess ity ,implement ,the present situation and the progress of in -tegrated geophysics researches have been discussed in this essay .And the developing direction of integrated geophysics on preserved basins has been pointed out at the same time .Keywords oil &gas exploration ,preserved bas in ,integrated geophysics1 问题的提出勘探地球物理是以不同岩、矿石间物理性质的差异为依据,利用物理学方法和原理,通过观测和研究各种地球物理场的空间与时间的分布规律来进行找矿勘探的.目前,在勘探地球物理中得到广泛应用的岩、矿石的物理性质或物性参数主要有:密度、磁性、弹性、导电性、放射性和导热性等,分别对应着重力、磁法、地震、电法、放射性和地热等勘探方法.因此,每一种勘探方法反应的只是地下岩、矿石的一个物性侧面,要获得对岩、矿石较为全面地认识,只有综合岩、矿石的各个不同物性侧面来认识,即进行综合地球物理研究[1].上个世纪,在油气勘探的发展中,地震勘探方法凭借数据精度及分辨率的优势已经牢牢占据了油气勘探的主导地位[2],尤其随着近几年地震数据处理水平的提高和偏移成像技术[3]的广泛应用,地震勘探更呈现出了压倒一切的态势.但是,应该指出的是,过去我们的勘探对象,主要是新、老第三纪陆相碎屑岩油气资源,其理论模型可以用简单层状介质来描述,现在,针对中国油气第二次创业[11],要寻找的是前新生代海相残留盆地[12]中的油气资源,其复杂程度已经远远超过以前的勘探目标,勘探难度也在不断加大,主要表现在以下几个方面.1.1 复杂的地表条件我国石油勘探发展迅速,“六五”期末,大部分地表条件较好的地区都已完成了野外2D 、3D 反射地震数据的采集,并取得了全国累计探明石油地质储量116.2亿吨的丰硕成果[2].但从“七五”开始,沙漠、戈壁、黄土塬、山地、滩海、近海大陆架和高原等收稿日期 2002-07-24; 修回日期 2002-11-10.基金项目 中国科学院知识创新重大项目(KZCX1—SW —18)资助.作者简介 祝靓谊,女,1976年生,吉林伊通人,中国科学院地质与地球物理研究所博士研究生,主要从事综合地球物理研究.第18卷 第1期 地 球 物 理 学 进 展 Vol .18 No .12003年3月(019~023) PROGRE SS IN GE OPHYSICS March 2003地表条件复杂的地区则成为了主要的勘探区域[2].在这些地区,不采取特殊的工作方法,往往很难获得高品质的地震数据,有些地方甚至得不到有效的地震反射信号.例如在油气远景良好而地下结构复杂的南方碳酸岩地区,极其恶劣的地表条件使得地震勘探工作相当困难[4].沿公路尚可用可控震源取得资料,而离开公路的地方则很难开展地震勘探施工.1.2 复杂的地下构造随着油气勘探的逐步深入,尤其是进入90年代以来,复杂地质体成为我国油气勘探的主要目标.刘光鼎[11]指出:中国石油工业第二次创业的突破口是前新生代海相残留盆地[32],而残留盆地为复杂地质体,其形态的复杂程度远远超出层状介质的简单模型.由于前新生代海相残留盆地主要指古生代(在华北地区甚至元古代)在浅海地区形成的碳酸盐岩沉积盆地,经受了中生代时期印支、燕山和喜马拉雅等造山运动的积压、改造以及剥蚀等作用后残留下来的部分,因此,它的类型和形态是复杂的,也是多种多样的.以渤海湾地区为例,由多种类型的复杂断块、复合断块或特殊岩性体所形成的古潜山及其复杂内幕则是这一地区较为典型的主要残留盆地类型,如大港的千米桥、胜利的桩西等.预计,从这些古潜山中可获得该地区探明石油地质储量60%~70%[2].但由于中国残留盆地的分布相当广泛,其类型和构造形态也各自不同,除了渤海湾地区的古潜山类型,还有川东鄂西的鲕状灰岩以及一些地区的火山岩等多种多样的类型.对于这些复杂地质体,由于逆掩推覆、基底拆离等多种现象或由于地下存在“屏蔽层”或底辟(盐丘、泥丘)构造等,使得其下部地层或构造的地震成像受到限制.例如胜利东营凹陷内沙三段下至奥陶系顶面之间广泛分布的膏岩层,对地震信号的的屏蔽作用十分明显,以致地震剖面上同相轴模糊不清,其下部地层的构造起伏难以追踪.形成了地震信号成像的盲区.与此类似的问题还有下扬子地区印支面以下构造内幕地震反射难于成像的问题.目前,为复杂地质体建立物理模型的问题在国内外都受到了广泛的关注,法国巴黎石油研究院为解决复杂地质体的成像为题设计了著名的Mar mousi 速度模型.但中国的地质情况更为复杂,不同地区的残留盆地复杂地质体又都有自身的特点.因此,在中国各个地区建立我们自己的复杂地质体速度模型就显得尤为重要.1.3 勘探深度不断加大目前我国对含油气盆地的油气勘探已逐步转入深层.而当前地震勘探大多数野外采集方法仍针对中、浅层目标设计[5].这样,3500m 以下(有些古潜山的埋深甚至大于5000m )的深层地质构造就对现有地震勘探技术的成像精度或分辨率提出了严峻的挑战.众所周知,大地的滤波作用会严重地降低地震信号的分辨率,因此勘探深度的增加是当前高分辨率地震勘探所必须面临的巨大挑战.可以看出,反射地震勘探是寻找油气的强大武器,但必须不断地创新,才能与时俱进地解决当前实际工作中我们所必须面对的“瓶颈”问题.因此,在地表、地下地质条件复杂的情况下,忽略其他地球物理方法的作用势必导致面对大量的地震数据却难于圈定真正有利圈闭的窘境.如何在提高地震勘探技术水平的同时,综合应用各种地球物理观测数据,从岩、矿石的各个不同的侧面综合地考虑问题,使各种地球物理方法取长补短,相互补充,求得问题的最佳解就成为了当前油气勘探的发展方向.刘光鼎在展望21世纪的固体地球物理时再次强调:地球科学要求进行综合研究[6].早在20世纪70年代末,他就提出了地球物理综合解释所必须遵循的“一、二、三、多”的原则(图1):“一个原则”,即综合地球物理研究应具体地分析具体的问题,以古全球构造和新全球构造(岩石层般块大地构造)为指导来开展工作.“两个环节”,即要重视岩石物性的研究和地质模型的建立这两个关键的环节.“三个结合”,即要注意在整个综合研究的过程中做到地球物理与地质相结合、正演与反演相结合、定性解释与定量计算相结合.“多次反馈”,即完成综合研究的过程需要反复迭代拟合,以逼近最优解.图1 地球物理综合解释的原则(引自文献[11])Fig .1 Principle of integrated geophysical methods“一、二、三、多”明确地指出了综合地球物理研究应遵循的原则,在油气藏勘探领域同样有着指导性的意义.面对日益复杂的勘探目标,在“一、二、三、多”原则的指导下,对勘探目标进行综合地球物理、20 地 球 物 理 学 进 展 18卷地质的综合研究是解决上述难题的重要途径.2 油气勘探综合地球物理研究方法的进展及应用现状2.1 油气地球物理勘探技术的主要进展近几年,地震勘探技术得到了很大的发展.以3-D地震勘探技术和高分辨率地震勘探技术为代表的地震勘探方法在中国石油工业的第一次创业中起到了不可替代的作用.随着计算机技术的迅猛发展,地震资料的处理、解释都步入了崭新的领域.3-D可视化解释技术、地震数据体属性分析技术以及深度域偏移成像技术基本上可以概括近年来国内外各顶级地球物理刊物的讨论热点.尤其是深度域偏移成像技术更取得了长足的进步,推动了复杂地质体的油储研究工作.同时,非震物探技术也取得巨大进步.重磁数据的精度显著提高,并向多参数测量方向发展.GPS等技术的应用也使得重磁数据采集过程中的定位精度大大提高.重力仪的灵敏度已经达到0.001mGal,航空标量重力测量的精度一般可达到2mGal,矢量重力测量精度水平分量精度可达到7~8mGal,垂直分量可达3mGal.磁力仪的灵敏度可达0.01nT,并可同时测量斜及其水平、垂直梯度.而高精度三分量磁力仪的研究也已列入日程.更为重要的事,重磁数据的处理解释水平也大踏步向前发展,异常的曲面延拓、沿深度分场技术、重磁综合场非线性反演技术等技术代表了重磁数据的处理解释前沿.而各项改正方法的完善和精密的观测方法使得重磁方法在油气勘探领域也有着良好的应用前景[7].大地电磁MT,E MAP等方法的应用在油气详查中也已显示出了可喜的成绩[8].油气E MAP方法在我国南方海相碳酸岩地区的地球物理勘探中更发挥了重要作用[4].我国南方海相碳酸岩地层分布广泛,分布面积达150×104km2,且油气前景良好,但地表条件及其恶劣.地震在该地区的勘探工作极其困难,很难获得资料[17].在这种情况下,大地电磁数据的有效利用为我国南方碳酸岩地区的油气勘探开辟了一条新途径[4].此外,地热测量及放射性测量直接或间接找油气的成功实例[9]也从另一个侧面反映了其他非震地球物理勘探技术在油气勘探领域中的发展.可以看出,非震地球物理技术和地震勘探技术一样,也在飞速发展,并在油气勘探领域内发挥着重要作用.因此,综合应用地球物理的各种观测数据,让各种数据互相补充,取长补短才能使地球物理勘探技术为中国油气的二次创业做出更大的贡献. 2.2 综合地球物理研究方法的应用现状油气勘探的复杂性和勘探工作本身的发展都决定了综合地球物理研究是油气勘探发展的一个重要方向[10—12].近年来,综合地球物理研究方法也油气勘探领域也取得了一些有成效的进展.梁生正①在华北油田深层古生界———中上元古界碳酸盐岩古潜山的勘探研究中,综合高精度重磁数据和反射地震数据,在码头和韩村等地区取得了巨大的成功,并总结出了一套重、磁、震综合解释的完整流程,初步展现了综合地球物理研究在实际油气藏勘探工作中的作用.郝天珧、江为为等[13]利用重磁、地震及遥感等地球物理数据对湖北碳酸岩地区进行了综合研究,取得了对研究区包括基地结构特征、断裂体系分布特征及含油气性特征在内的较全面、准确的认识.郝天珧等从中国大陆地球物理场特征与大地构造格架出发,分层次、有针对性地对研究区的地球物理场特征、地壳结构特征及基地结构特征进行了综合研究,总结出了一套完整的综合地质地球物理研究流程.过仲阳、王家林、吴健生等[36]应用改进的遗传算法,联合反演了地震资料和大地电磁资料,认为在以为情况下采用同步反演较顺序反演合理,在二维情况下采用顺序反演较同步反演合理和有效,实际资料的反演说明了方法的有效性.杨振武[14]等利用地震、重力以及电法勘探资料对鄂西残留盆地作了综合地球物理研究,根据综合研究的成果圈定了构造圈闭,并提供了钻探井位.刘传虎[15]等通过对油田老重磁资料的重新处理,并用处理过的重磁资料与地震资料及大地电磁数据进行综合研究,在胜利油田车镇北带、东营凹陷北斜坡及桩海地区等地区的古潜山研究[16]中取得了较好的成果.在埕南断裂带下盘共落实潜山山头10个,有利圈闭面积90km2,预测资源量1.5亿吨[15].国内外各种地球物理刊物中有关联合反演的文章也呈增长态势[18—25].表明地球物理综合研究已经在油气勘探领域崭露头角,并取得了一些令人满意的成果,已成为当前油气勘探的研究热点.综合地球物理研究的发展也存在一些问题,特别是研究所必须的软件相对缺乏,已经成为了制约综合地球物理研究的推广和发展的“绊脚石”.目前市场上界面友好且能够人机交互地完成作业的地球21①教授级高级工程师,原华北石油管理局总地质师.1期 祝靓谊:油气勘探综合地球物理研究方法综述 物理联合反演的商业化软件相当少,FOGR O—LCT 公司的LCT重、磁、电、震数据综合研究平台具有相对较好的研究效果,但价格昂贵.目前国内只有石油地球物理勘探局第五地质调查处和中石化胜利油田地球物理研究院两家单位各有一套.而国产的这类软件大多未能集成和商业化,很难进一步推广.3 气勘探综合地球物理研究的方法3.1 “区域特征制约局部特征,深部特征制约浅部特征”是综合地球物理研究的原则上世纪70年代末,岩石层板块大地构造出现之后,我们已经取得了全球构造对于区域构造有制约作用的认识,同样,区域构造对局部构造也应有所制约.或者说,全球的规律性认识对局部有指导意义,而深部动力学对表层构造具有制约作用[6].板块大地构造的出现是从全球的角度出发建立的构造体系,但它对各地区的构造、应力等具有深刻的制约作用.通过区域的遥感资料、地面地质资料、重磁以及区域电磁、地震大剖面等资料可以研究在区域背景及区域构造格架中的位置及特征,从而国的对整个含油气盆地构造及应力场特征等多方面的信息.刘光鼎组织的中国科学院只是创新工程重大课题“中国油气的二次创业”,就是在全球构造理论的指导下,根据中国大陆的宏观构造格架[33],进而科学地选择了渤海湾地区位突破口,通过研究太行山、燕山和郯庐断裂对整个渤海地区的影响而获得对研究区构造特征和应力常特征的信息.在利用这些区域的特征制约渤海地区环渤海的各油田的局部构造和局部应力场等特征,分层次低逐级指导对残留盆地油气资源的勘探研究.通过身地震测深数据、连片神发射地震剖面等资料可以了解整个盆地或研究区深部的动力学特征.需要指出的事,由于地表条件的制约,如山区地貌、海域狭小的渤海湾盆地等地区,身地震测深数据很难得到,而且投资巨大.如若应用灵活机动的移动地震台站通过地震层析成像的研究则可经济、方便地获得研究区深部3D的速度资料.因此,在讲求经济效益的今天,通过层析成像方法获得研究区深部的信息指导浅层的勘探研究工作,是一种值得采纳的好办法.目前,随着勘探开发的深入,大庆油田,胜利油田等单位已经逐渐认识到深部动力学特征等深部信息对油气藏勘探开发的重大意义,开始通过各种手段对已有的地震资料进行联片处理,来获得入莫霍面深度、整个盆地的基底构造特征及基底动力学特征等信息.由此可见,及早开展深部地球物理特征的研究将对油气勘探起到积极作用.3.2 对各种物性资料的认真分析是综合地球物理研究的前提岩、矿石物理性质的差异是各种地球物理方法的基础.地球科学是观测的科学.只有经过对勘探目标各个方面的物理性质的认真分析后,才能选择行之有效的勘探方法或多种勘探方法的组合,最大程度地突出地球物理异常.当前,岩、矿石物性的测定通常是将岩石标本采集到地面后测定的.在这种情况下,由于岩、矿石标本脱离了其原始状态所处的温度、压力环境,因此会使测量结果产生一定的偏差.因此如何保证物性测量在岩、矿石的原始状态下进行是当前物性测定工作的重点.另外,物性测量的统计计算方法也应与时俱进地加以改进,已获得更为精确的测定结果.3.3 地球物理资料的联合反演是实现综合地球物理研究的关键环节和难点联合反演是在地球物理反演时联合应用多种地球物理观测数据,通过地下地质体的岩石物理性质和几何参数之间的相互关系求得同一个地下地质或地球物理模型[26].由于要推测的模型只有一个,因此它必须和地表观测到的物理现象保持一致.这样,通过各种不同地球物理观测数据之间的相互约束和印证,就可以达到减少多解和提高精度的目的.联合反演不是不同观测数据各自单独反演后对结果的简单迭加印证,而是同源的不同观测数据之间或有关联的不同观测数据之间同时进行反演,得到同一个与参加反演的所有观测数据都符合的地质模型.联合反演的基本条件是参加反演的数据是对同一地下地质体或物性界面进行计算(同源),参加计算的数据可以是具有相同岩石物性的地球物理观测数据,也可以是不同岩石物性的地球物理数据之间.联合反演的难点在于找到各种不同观测数据之间的关系(转换函数),这类研究也是国外地球物理研究的热点之一.杨辉[12,34]以地震资料解释的三维构造图作为先验信息,用重力三维正演剥离基底及基底以上界面所产生的重力效应,然后对分离后的基底岩性异常用稳健的SVD算法来线性反演基底密度差.最后,利用重、磁、电、震、地面地质、钻井等资料综合解释了盆地的基底时代及岩性,取得了令人满意的地质效果.WANG[20,34]应用反射底真的旅行时和振幅同时反演模型几何形状和弹性参数,使用该方法可能改善传统的振幅随炮检距变化(AVO)分析中对地22 地 球 物 理 学 进 展 18卷下弹性参数的估计,通过电测深法(TE M)的联合反演,解决了德国Cologne地区某一矿体的底界及边界问题.上述国内外联合反演的成功实例的实现算法,根据需要有的选择线性算法而有的则选用非线性算法.值得一提的是,由于非线性联合反演的算法思路更符合我们所面临的实际油气勘探地球物理问题,因此应用效果好,并成为了近年来地球物理专业博士研究生研究的热点问题[28—31].3.4 根据勘探目标的具体地球物理特征,选取有效的一种、两种或几种地球物理方法进行综合研究,灵活应用,也是综合地球物理研究获得成功的关键胜利油田及华北油田古潜山的研究中,重磁与地震资料的综合研究卓有成效,而对于南方碳酸盐岩地区,MT、E MAP等大地电磁数据与地震数据的综合研究则取得了巨大成功,为中国南方的油气勘探开辟了一条新途径.因此,根据研究取得地质地球物理特征,合理灵活地选择参加联合反演的地球物理勘探方法,也是至关重要的.坚持“一、二、三、多”的原则[27],进行地球物理资料的综合研究将成为油气勘探的发展方向.致谢 本文的完成依赖于刘光鼎院士的悉心帮助和指导,杨立强博士和郑骥博士也给了作者极大的支持和帮助.在此一并献上我最真挚的感谢.参 考 文 献(References):[1] 刘光鼎,肖一鸣.油气沉积盆地的综合地球物理研究[J].石油地球物理勘探,1985,20(5):445~454.[2] 高瑞祺,赵政璋.渤海湾盆地隐蔽油气藏勘探[A].见:中国油气新区勘探,第三卷[C].北京:石油工业出版社,2001. 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地球物理勘探方法综述

地球物理勘探方法综述

TECHNOLOGY WIND1前言地球物理勘探是主要有重力法、磁力法、电法、地震法等,它是区域勘探的重要方法之一。

尤其是在地面地质无法进行的情况下,对覆盖区域和海洋区域进行勘探尤为有效的方法。

它是用物理原理对地下矿产、地质构造进行勘探的一种方法。

其作用主要是确定基岩的性质和起伏情况、沉积盖层的厚度和构造的分布特征,是一种间接的勘探方法。

2常用勘探方法为了获得更好的解释结果,一般采用多种物探方法,然后与地质调查和地质理论相结合,最后进行综合分析判断。

研究地下岩石的情况首先要分析岩石的导电性、磁性、密度、地震波传播等物理性质,地下岩石不同物理性质也不同。

各种岩矿的物理性质都表现为不同的物理现象,例如磁性不同的岩石,对同一磁铁的作用力不同;密度不同的岩石,重力不同;导电性能不同的岩石在相同的电压作用下,电流分布不同;相同的振动波在不同岩石中传播速度不同。

我们现在常用的方法有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探等。

2.1重力勘探1)原理:重力勘探是测量由密度差异引起重力异常的地质体,确定异常地质体的空间分布特征,从而对研究区域的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种物探方法。

地质体与围岩的密度存在一定差别、有足够大的体积、具有有利的埋藏条件、干扰水平低时可以采用重力勘探法。

2)重力勘探的意义:重力勘探法广泛用于勘探石油、天然气和煤;并查明区域构造,确定基底起伏,勘察盐丘、背斜等局部构造;勘探铁、铬、铜、多金属及其他金属矿产;查明与成矿有关的构造和岩体,进行间接找矿;也常用于寻找较大的、地表或者近地表的高密度矿体,并计算矿体的储量;可以探测岩溶,追索断裂破碎带等。

我国早在1945年就成立了第一支重力勘探队;1975年任丘古潜山油田的发现,重力勘探做出了巨大的贡献。

重力勘探法在查明区域构造特征方面,具有效率高、成本低的特点。

2.2磁法勘探1)原理:通过探测不同岩石的磁性差异,来了解地下岩石情况的方法,称为磁法勘探。

地球物理勘探方法的综述

地球物理勘探方法的综述

地球物理勘探方法的综述地球物理勘探是一种通过测量和分析地球物理场的方法,以了解地下结构和资源分布的科学技术。

它在石油勘探、矿产资源勘探、环境地质调查等领域具有重要应用价值。

本文将综述几种常见的地球物理勘探方法,包括重力法、磁法、电法、地震法和地电磁法。

重力法是通过测量地球表面重力场的变化来推断地下密度变化的方法。

地球上的不同岩石和矿石具有不同的密度,因此通过测量重力场的变化可以推测地下的岩石和矿石分布情况。

重力法主要适用于矿产资源勘探和地下结构研究,但由于其测量精度较低,对地下细节的解析能力有限。

磁法是通过测量地球表面磁场的变化来推断地下磁性物质分布的方法。

地球上的不同岩石和矿石具有不同的磁性,因此通过测量磁场的变化可以推测地下的岩石和矿石分布情况。

磁法主要适用于矿产资源勘探和地下构造研究,但由于地球磁场的干扰和测量设备的限制,其解析能力也有一定的局限性。

电法是通过测量地下电阻率的变化来推断地下岩石和矿石分布的方法。

地下的岩石和矿石具有不同的电导率,因此通过测量电阻率的变化可以推测地下的岩石和矿石分布情况。

电法主要适用于矿产资源勘探、地下水资源调查和环境地质调查等领域,但由于地下介质的复杂性和测量设备的限制,对地下细节的解析能力有一定的局限性。

地震法是通过观测地震波在地下传播的特性来推断地下岩石结构和地层分布的方法。

地震波在不同的岩石和地层中传播速度不同,因此通过观测地震波的传播路径和传播时间可以推测地下的岩石结构和地层分布情况。

地震法广泛应用于石油勘探和地下构造研究等领域,具有较高的解析能力和定量分析能力。

地电磁法是通过测量地下电磁场的变化来推断地下岩石和矿石分布的方法。

地下的岩石和矿石在电磁场中具有不同的响应特征,因此通过测量电磁场的变化可以推测地下的岩石和矿石分布情况。

地电磁法主要适用于矿产资源勘探、地下水资源调查和环境地质调查等领域,具有较高的解析能力和定量分析能力。

综上所述,地球物理勘探方法包括重力法、磁法、电法、地震法和地电磁法等多种方法,每种方法都有其适用的领域和局限性。

地球物理勘探技术在油气资源勘探中的应用

地球物理勘探技术在油气资源勘探中的应用

地球物理勘探技术在油气资源勘探中的应用地球物理勘探技术在油气资源勘探中发挥着至关重要的作用。

通过利用地球物理勘探技术,可以对地下油气资源进行准确定位、溯源和预测,为油气资源勘探和生产提供必要的数据依据。

第一节:地球物理勘探技术概述地球物理勘探技术是一种通过对地球内部物理现象和规律的观测,推断地球内部结构和性质的方法。

在油气资源勘探中,地球物理勘探技术主要包括地震勘探、重力勘探、磁力勘探和电磁勘探等方法。

第二节:地震勘探技术在油气勘探中的应用地震勘探技术是通过观测和分析地震波在地下传播过程中的变化,来判断地下的构造和性质。

在油气资源勘探中,地震勘探技术可以用于确定油气层的位置、厚度和储量,提供油气勘探和开发的依据。

第三节:重力勘探技术在油气勘探中的应用重力勘探技术是通过测量地球重力场的变化,来推断地下岩石的密度分布和构造特征。

在油气资源勘探中,重力勘探技术可以用于确定油气圈闭的位置和类型,评估油气资源的潜力,指导勘探和开发工作。

第四节:磁力勘探技术在油气勘探中的应用磁力勘探技术是通过测量地球磁场的变化,来推断地下岩石的磁性特征和构造变化。

在油气资源勘探中,磁力勘探技术可以用于定位磁性物质(如磁性岩石)和油气藏的位置,辅助勘探和评估工作。

第五节:电磁勘探技术在油气勘探中的应用电磁勘探技术是通过测量地下电磁场的变化,来推断地下岩石的电导率和储集物性质。

在油气资源勘探中,电磁勘探技术可以用于寻找含油气的地层和判断油气层的质量和含量,为勘探和开发提供有力支持。

结论:地球物理勘探技术在油气资源勘探中发挥着重要的作用。

地震勘探、重力勘探、磁力勘探和电磁勘探等技术的应用,为油气资源的准确定位、定量评估和高效开发提供了必要的技术手段和数据支持。

随着科技的不断进步,地球物理勘探技术将进一步提高在油气资源勘探中的应用效果,为能源行业的可持续发展做出更大贡献。

石油勘探中的地球物理勘探技术

石油勘探中的地球物理勘探技术

石油勘探中的地球物理勘探技术地球物理勘探技术在石油勘探中的应用石油勘探是指利用各种勘探技术和方法,寻找地下潜在的石油储层。

在石油勘探过程中,地球物理勘探技术扮演着重要的角色。

地球物理勘探技术通过对地下的物理性质进行测量和分析,为油气藏的勘探和开发提供了重要依据。

本文将介绍地球物理勘探技术在石油勘探中的应用,并探讨其意义和发展趋势。

一、地球物理勘探技术概述地球物理勘探技术是指利用地球物理学原理和方法,对地下物质进行非破坏性的探测和分析的技术。

其主要包括地震勘探、电磁勘探、重力勘探、磁力勘探等。

这些技术通过对地球的物理场进行测量,获取地球结构、地层性质、油气藏位置和储量等信息,为石油勘探提供了重要数据支持。

二、地球物理勘探技术在石油勘探中的应用1. 地震勘探技术地震勘探技术是石油勘探中最常用的地球物理勘探技术之一。

它利用地震波在地下传播的速度和方向变化来推断地下岩石的结构和性质,从而确定潜在的油气藏位置。

通过地震勘探,可以获取地下地层的速度、密度、层位信息,为油气勘探风险评价和油气开发方案设计提供依据。

2. 电磁勘探技术电磁勘探技术利用电磁场在地下传播的规律,测量地下岩石的电阻率、介电常数等物理性质来推断油气藏的分布情况。

电磁勘探技术可以对深层油气藏进行探测,尤其在非常规油气勘探中具有重要应用价值。

电磁勘探技术的发展,可以提高油气勘探的准确性和勘探效率。

3. 重力勘探技术重力勘探技术利用地球引力场的变化,推断地下岩石的密度分布情况。

因为油气藏与周围岩石的密度差异较大,所以重力勘探技术在油气勘探中有着广泛的应用。

通过重力勘探,可以确定油气藏的位置、大小和形态,为后续的勘探和开发决策提供依据。

4. 磁力勘探技术磁力勘探技术是利用地球磁场的变化,推断地下岩石的磁性分布情况。

磁力勘探技术可以检测地下岩石中的磁性矿物,并确定潜在的油气藏位置。

磁力勘探技术可以与其他地球物理勘探技术相结合,提高勘探效果。

三、地球物理勘探技术的意义和发展趋势地球物理勘探技术在石油勘探中的应用具有重要的意义。

地球物理勘探在油气勘探中的应用

地球物理勘探在油气勘探中的应用

地球物理勘探在油气勘探中的应用地球物理勘探是一种利用地球物理学原理和方法来探测地下岩石性质和油气资源分布的技术手段。

在油气勘探中,地球物理勘探发挥着重要作用。

本文将从地震勘探、重力勘探和电磁勘探三个方面,探讨地球物理勘探在油气勘探中的应用。

一、地震勘探地震勘探是指利用地震波的传播和反射特性,研究地下的岩石层构造和获取地下介质的性质分布信息的一种勘探方法。

在油气勘探中,地震勘探可通过地震波在不同岩石层中的传播速度和反射反射程度来推断岩石层的性质,并找到可能储藏油气的地层构造。

地震勘探能够提供具体的油气地质信息,在勘探区域内确定油气富集的有利位置,为后续的井探钻井提供指导依据。

二、重力勘探重力勘探是指通过测量地球上各点的重力值,分析地下岩石体密度分布的勘探方法。

在油气勘探中,通过测量地表上不同点的重力值,可以推断地下岩石体的密度。

油气在地下的储存通常与地下岩石的孔隙度、岩石的孔隙度和含油气饱和度等因素有关,而这些因素又与岩石的密度有一定的关系。

通过重力勘探,可以初步确定油气富集的可能区域,为油气勘探提供重要线索。

三、电磁勘探电磁勘探是利用电磁波在地下介质中传播的特性,分析地下岩石性质和储层含油气性质的勘探方法。

在油气勘探中,电磁勘探能够通过分析电磁波在地下的衰减程度和反射情况,确定地下岩石的性质和可能的储层富集区域。

电磁勘探可以对比地下岩石的电阻率、磁化率、电导率等参数,了解储层的性质,并区分油气与其他非油气目标。

电磁勘探在油气勘探中具有较高的应用价值,并且能够提供较高的勘探精度。

综上所述,地球物理勘探在油气勘探中的应用非常重要。

通过地震勘探、重力勘探和电磁勘探等方法,可以获取地下岩石的性质、储层的分布和油气富集的情况,为油气勘探提供重要的科学依据。

地球物理勘探在提高勘探效率和降低勘探风险方面具有不可替代的作用,对于我国油气资源的勘探开发具有重要意义。

希望随着科学技术的进步,地球物理勘探在油气勘探中的应用能够得到更大发展,为我国能源的安全供应做出更大贡献。

石油勘探地球物理勘测方法

石油勘探地球物理勘测方法

石油勘探地球物理勘测方法地球物理勘测是石油勘探领域中的一项重要技术,通过分析地球内部的物理特性,帮助寻找潜在的石油资源。

本文将介绍一些常用的地球物理勘测方法,包括地震勘测、测井、电法勘测和磁法勘测。

一、地震勘测地震勘测是一种利用地震波传播原理进行勘测的方法。

通过将震源放置在地面上并发射震荡波,然后记录地面上反射回来的波形,从而获取地下结构信息。

这种方法可以推断出地下岩石的特性和层次分布,以及可能存在的石油和天然气储量。

地震勘测的基本原理是利用地壳内地震波的传播速度和反射特性来确定地下岩层的性质和构造,从而预测出潜在的油气富集区域。

地震数据的采集方式多种多样,常见的有3D地震勘测、2D地震勘测和垂直地震勘测。

这些数据通过地震解释师的分析处理,可以揭示地下结构和油气藏的位置。

二、测井测井是一种通过在井内采集沉积岩样品并记录地层参数的方法。

这些参数包括岩性、孔隙度、渗透率、饱和度等。

通过对这些参数的分析,可以评估沉积岩中可能存在的石油和天然气储量。

测井中最常用的工具是测井仪,它们可以通过放射性、电性和声学等物理参数来获取地下岩石的性质。

测井数据的解释需要结合钻井记录、地震数据和地质信息进行,以获得关于地下岩层的详细信息。

三、电法勘测电法勘测是一种利用电流在地下不同介质中传播的方式来勘测的方法。

通过测量地下电阻和电导率的变化,可以推断出地下的岩石结构和水文地质条件,进而提供石油勘探的依据。

电法勘测的工作原理是在地面上设置电极,并通过施加电流来产生电场。

然后测量电场中电位的变化,这些数据可以用于计算地下电阻率的分布。

电阻率与地下岩石、水和石油的性质密切相关,因此可以通过电法勘测来确定潜在的油气储量。

四、磁法勘测磁法勘测是一种利用地球磁场和地下岩石的磁性差异来勘测的方法。

通过测量地球磁场的变化以及地下岩石的磁性,可以揭示地下岩层的性质和可能的油气储量分布。

磁法勘测常用的工具是磁力仪,它们可以测量地下岩层对地磁场的扰动。

地球物理勘探技术在油气勘探中的应用

地球物理勘探技术在油气勘探中的应用

地球物理勘探技术在油气勘探中的应用引言:油气勘探是指通过采取一系列勘探方法和技术,寻找石油和天然气隐藏在地下深处的地质构造和油气层的过程。

地球物理勘探技术作为一种重要的工具,在油气勘探中发挥着关键作用。

本文将就地球物理勘探技术在油气勘探中的应用进行详细探讨。

一、引力勘探引力勘探是利用地球重力场进行勘探的方法。

通过测量地球重力场的变化,可以判定地下是否存在石油和天然气。

地下的石油和天然气密度较低,因此会引起地球重力场的畸变。

引力勘探技术可以通过测量这种重力场的变化,确定地下是否存在油气积聚点。

利用引力勘探技术,勘探人员可以快速确定勘探区域的潜在油气资源,并进行进一步的勘探工作。

二、地磁勘探地磁勘探是利用地球磁场进行勘探的方法。

地磁勘探技术通过测量地球磁场的强度和方向变化,来确定地下岩石的性质和构造。

石油和天然气的存在会导致地下地磁场的异常变化,通过测量这种变化,可以确定油气的存在。

地磁勘探技术可以提供关于油气储层的连续性、分布以及岩石的性质等重要信息,有助于指导后续的勘探工作,例如钻探目标的选择和钻探参数的调整。

三、地震勘探地震勘探是通过分析地震波在地下的传播和反射情况,来判断地下是否存在油气储层的一种勘探方法。

地球物理勘探中,地震勘探是最广泛和最常用的技术之一。

地震勘探技术通过在地下设置震源,产生地震波,然后接收反射或折射回来的地震波信号,从而确定地下油气储层的存在、位置和性质。

地震勘探技术可以提供详细的勘探区域地层结构和构造信息,为勘探人员确定钻井位置提供重要依据。

四、电法勘探电法勘探是利用地下电阻率的差异来推断油气储层的存在与性质的勘探方法。

油气储层通常具有较高的电阻率,而与之相邻的岩石层则具有较低的电阻率。

通过测量地下的电阻率变化,可以确定地下是否存在油气储层。

电法勘探技术可以提供油气储层的几何形状、连续性以及岩石的性质等信息,为油气勘探提供重要的参考依据。

五、地热勘探地热勘探是利用地下地温和地热流进行勘探的方法。

地球物理勘探技术在油气勘探中的应用

地球物理勘探技术在油气勘探中的应用

地球物理勘探技术在油气勘探中的应用地球物理勘探技术是一种通过对地球物理现象的观测与测量,以获取地下物质分布、性质及其构造等信息的科学与技术。

在油气勘探中,地球物理勘探技术发挥着重要作用。

本文将从地球物理勘探技术的原理、方法和应用等方面进行探讨。

一、地球物理勘探技术的原理地球物理勘探技术是基于物理学原理的研究和应用,主要包括重力勘探、地磁勘探、电磁勘探、地震勘探等。

这些勘探技术都是通过观测与测量地球物理现象来揭示地下结构和储层特征。

重力勘探利用地球的重力场的变化来推断地下的密度变化情况,从而间接反映地下构造和储层的分布。

地磁勘探则是通过测量地球磁场的强度和方向变化来研究地下物质的分布情况。

电磁勘探利用地下岩石和矿石对电磁场的响应来判别地下结构和含油气层。

而地震勘探是通过地震波在地下的传播和反射、折射情况,来揭示地下结构和储层的位置、性质等。

二、地球物理勘探技术的方法地球物理勘探技术主要包括测量和解释两个环节。

测量是指对地球物理现象进行观测和测量,以获得相关数据。

解释是在获取的数据的基础上,通过各种手段对地下结构和储层进行分析和解释。

在测量方面,地球物理勘探涉及到仪器设备的使用和数据的记录。

例如,重力勘探需要使用重力仪对地表的重力场进行测量;地磁勘探则需要使用磁力仪对地磁场进行测量;电磁勘探则需要使用电磁仪对地下电磁场进行测量;地震勘探则需要使用地震仪对地震波进行观测和记录。

在解释方面,地球物理勘探技术依靠数学、物理和地质等交叉学科的理论和方法进行分析。

通过对数据的处理和解释,可以揭示地下结构、确定储层位置、识别储层性质等有关信息。

三、地球物理勘探技术在油气勘探中的应用地球物理勘探技术在油气勘探中具有广泛应用。

首先,在勘探初期,地球物理勘探技术可以用于确定勘探目标区域,例如通过重力勘探、地磁勘探等技术,可以初步确定潜在的油气富集区。

其次,地球物理勘探技术可以精确定位储层位置和界限。

通过电磁勘探,可以获取地下岩石的电性特征,进而判断储层的位置和范围。

石油天然气勘探地球物理法

石油天然气勘探地球物理法

石油天然气勘探地球物理法地球物理方法,是通过物理方法测定地下地层、岩石、油、气、水等的电性、放射性、声速、波速等方面的一些参数,来反映某些地质特征和变化规律的方法。

地球物理方法分为两大类,一类用于钻井中的称为地球物理测井法,一类在地面进行工作的称为地球物理勘探法。

1.地球物理测井地球物理测井包括各种类型的测井方法,如自然电位测井、普通电阻率测井、声波测井、放射性测井、感应测井等。

地球物理测井资料主要用于剖面上确定油、气、水层和层组划分,测定钻井剖面各种重要参数,进行剖面对比解释构造,近年来在研究沉积相、油藏描述工程进行地层分析与油气评价也主要依靠测井资料。

2.地球物理勘探地球物理勘探方法主要有重力法、磁力法、电法(合称为非地震物探)及地震法等,是区域石油勘探的重要方法之一。

尤其是在覆盖地区和海洋区域,地面地质方法无法进行的情况下,地球物理方法便成为重要的勘探方法。

其主要作用是确定基岩的性质和起伏情况、沉积盖层的厚度和构造(包括背斜、隆起和断层等)的分布及特征等。

各种方法对区域地质构造情况的了解都有重要的作用,但是对局部构造的勘探,地震法具有更重要的意义。

地震勘探是利用地震仪,接受人工地震形成的地震波,研究这些地震波在岩石中的传播规律,从而了解地下地质构造情况以及岩性、岩相分布情况。

人们在地下或水下浅层安置炸药,炸药爆炸或其他方法引起的冲击会产生巨大的震动,在压力作用下,地下岩石发生压缩和膨胀,从而产生岩石质点的震动,形成了地震波。

所以说,地震波是借助于岩石的弹性震动而产生的。

当地震波遇到不同密度和速度岩层的分界面时,就会产生两种现象;一种是地震波除部分透过界面外,其余部分从分界面反射回来,反射回来的波叫反射波;另一种是地震波沿着岩层分界面滑行一段再折射回来,折射回来的波叫折射波。

根据接收和研究的波的类型不同,地震勘探又可分为反射波法和折射波法。

地震波的传播速度与岩石性质有关,一般讲致密坚硬的岩石地震波传播速度快,疏松岩石地震波传播速度慢一些。

地质地球物理方法在油气勘探中的应用研究

地质地球物理方法在油气勘探中的应用研究

地质地球物理方法在油气勘探中的应用研究引言:油气是当今世界经济发展中不可或缺的重要资源,而如何找到地下储层并进行有效勘探是油气开采的关键。

地质地球物理方法作为一种重要的勘探手段,在油气勘探中发挥着重要作用。

本文将探讨地质地球物理方法在油气勘探中的应用研究。

地质地球物理方法的基本原理:地质地球物理方法是指利用地质和地球物理学的原理和方法,通过观测地壳和地下的物理场,来研究地壳和地下构造、岩石性质、矿产资源等信息的技术手段。

常见的地质地球物理方法包括地震勘探、重力勘探、磁法勘探、电法勘探、电磁法勘探等。

这些方法具有非侵入性、高效率、广覆盖等特点,可以在勘探中提供地质信息的重要依据。

地震勘探在油气勘探中的应用:地震勘探是利用地震波在地下介质传播的特性,测定地下构造并了解地下岩层性质的一种方法。

通过地震勘探可以确定油气储层的分布、厚度和形态等参数。

地震勘探在油气勘探中的应用范围广泛,从传统的二维地震勘探发展到了三维地震勘探,提高了勘探的精度和效率。

同时,地震勘探还可以判断油气藏的性质,如裂缝、岩性等,为开发和生产提供了重要依据。

重力勘探在油气勘探中的应用:重力勘探是通过测定地球重力场的变化来研究地下构造和岩石密度分布等的方法。

在油气勘探中,重力勘探可以帮助确定油气储层的位置和分布范围,判断油气藏的大小。

重力异常在油气勘探中被广泛应用,并结合地震、地电等方法进行综合解释。

磁法勘探在油气勘探中的应用:磁法勘探是利用地球磁场和地下岩石磁性的差异进行勘探的一种方法。

在油气勘探中,磁法勘探可以识别出地下的磁异常,从而判断出可能存在的油气藏。

磁法勘探常与其他地质地球物理方法相结合,提高勘探效果。

电法勘探在油气勘探中的应用:电法勘探是通过测量地下的电电阻率以识别地下构造和岩石性质的方法。

在油气勘探中,电法勘探可以帮助确定油气储层的大小、形态和分布范围。

电法勘探在油气勘探中有着广泛的应用,特别是在深层油气资源的勘探中发挥重要作用。

地球物理学在油气勘探中的应用研究

地球物理学在油气勘探中的应用研究

地球物理学在油气勘探中的应用研究地球物理学是一门研究地球内部构造和性质的学科,它在油气勘探中发挥着重要的作用。

本文将介绍地球物理学在油气勘探中的应用,包括地震勘探、重力法、磁法和电法等。

一、地震勘探地震勘探是一种利用地震波进行勘探的技术。

通过人工生成地震波并记录地震波在地下的传播和反射情况,可以推测地下的油气储层位置、性质和规模等信息。

地震勘探是油气勘探中最常用的地球物理学方法之一。

地震勘探的主要原理是利用地震波在不同介质中的传播速度差异产生的反射和折射现象。

根据地震波在地下的传播速度和反射情况,可以绘制出地震剖面图,从而确定地下油气藏的位置和特征。

地震勘探可以帮助油气勘探人员找到潜在的油气储层,减少勘探风险。

二、重力法重力法是利用地球重力场的变化来推测地下的油气储层。

油气储层的存在会引起地下重力场的变化,通过测量不同地点的重力值,可以确定地下的密度变化情况,从而推测油气储层的位置。

重力法在油气勘探中的应用主要是用于确定流体的密度变化,从而推测油气储层的存在。

通过测量地表的重力值,并与基准点进行对比,可以找到异常的重力变化,从而确定潜在的油气储层的位置和规模。

三、磁法磁法是利用地球磁场的变化来推测地下的油气储层。

油气储层中的流体会改变地下的磁场分布情况,通过测量地表的磁场值,可以确定地下的磁场异常,从而推测油气储层的位置。

磁法在油气勘探中的应用主要是用于确定油气储层中的磁化特征,从而推测油气储层的存在。

通过测量地表的磁场值,并与基准点进行对比,可以找到异常的磁场变化,从而确定潜在的油气储层的位置和规模。

四、电法电法是利用地下地层的电阻率差异来推测地下的油气储层。

油气储层通常具有较高的电导率,而周围的岩石通常具有较低的电导率。

通过对地下地层的电阻率进行测量,可以推测油气储层的存在和规模。

电法在油气勘探中的应用主要是用于确定油气储层的电阻率特征,从而推测油气储层的位置。

通过在地表上放置电极并进行电阻率测量,可以找到异常的电阻率变化,从而确定潜在的油气储层的位置和规模。

油气勘探开发中的地球物理技术研究

油气勘探开发中的地球物理技术研究

油气勘探开发中的地球物理技术研究近年来,随着全球能源需求的不断增长,油气资源的开发变得越来越重要。

为了更好地利用和管理油气资源,地球物理技术研究在油气勘探开发中扮演着至关重要的角色。

本文将从地震勘探、电磁勘探和重力测量三方面探讨地球物理技术在油气勘探开发中的应用与进展。

一、地震勘探地震勘探是一种常用的油气勘探技术,其原理是利用地震波在地下介质中传播的特性,推断地下结构和物性,定位油气储层。

近年来,在地震勘探方面,重心已经转移到了高精度、高分辨率三维地震勘探技术的研究。

三维地震勘探技术通过同时解释多个地震剖面,可以获得更为准确的地下结构和物性参数信息,有助于更好地确定油气储层位置和规模。

此外,在地震勘探方面,还有一种新技术值得关注,即被称为“散射成像”的技术。

散射成像技术是一种无需信号控制就能获取地下信息的新兴技术,可以应用于海洋和陆上油气勘探领域。

相比传统地震勘探技术,散射成像技术不需要知道传播路径和波速信息,可以快速形成地下散射图像,有助于提高勘探效率和勘探质量。

二、电磁勘探电磁勘探是利用磁场和电场相互作用原理,对地下物质的电磁现象进行测量,了解地下物质的电性质,以判断油气储层位置和规模的技术。

电磁勘探技术主要可分为直流电法、中高频电法和瞬变电磁法等多种形式,可应用于陆上和海洋油气勘探等多个领域。

目前,电磁勘探技术在海洋油气勘探领域的应用尤其突出。

随着深海勘探难度不断加大,传统勘探技术已经无法满足需求。

而电磁勘探技术则可以对深海油气储层实现高效率、高精度探测。

同时,在陆地勘探方面,瞬变电磁法在沙漠或者高纬度地区也表现出了很好的效果,有望成为新的热门勘探技术。

三、重力测量重力测量是利用地球重力场的强弱变化,了解地下介质密度分布情况的一种油气勘探技术。

重力测量主要是通过记录地面上一些点的重力加速度变化,然后通过不同的计算方法,重建出地下介质的密度变化分布。

重力测量具有非侵入性、高精度、广泛适用等特点,一直是地球物理勘探的重要组成部分。

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油气勘探综合地球物理研究方法综述祝靓谊(中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029)摘 要 目前我国油气勘探难度不断加大,前新生代海相碳酸盐岩残留盆地已成为我国油气资源二次创业的突破口.面对复杂地质体,只有综合应用各种地球物理观测数据,各种方法采长补短才能获得对目标的较全面地认识.本文阐述了油气勘探进行综合地球物理研究的必要性、综合地球物理研究方法的应用现状和主要进展以及研究方法,指出油气勘探的发展方向要走综合地球物理研究的路子.区域制约局部,深层约数浅层是综合地球物理研究的原则;物性的研究是综合地球物理的前提;而联合反演是综合地球物理的实质.通过对综合地球物理研究成功实例的总结,提出综合地球物理研究中的难点和待解决的问题,指出了今后综合地球物理的发展方向.关键词 油气勘探,残留盆地,综合地球物理研究中图分类号 P315 文献标识码 A 文章编号 100422903(2003)0120019205Overvie w of integrated geophysics of oil &gas explorationZH U Jing 2yi(Institute o f G eology and G eophysics ,Chinese Academy o f Sciences ,Beijing 100029)Abstract N owadays ,the main target of oil &gas is harder and harder.The pre 2Cenozoic sea facies preserved basins turn to be the key target in the second round of oil &gas exploration.Face to the com plex geological body ,only integration geophysics method can obtain com prehensive cognition about the target geological body.Necessity ,im plement ,the present situation and the progress of in 2tegrated geophysics researches have been discussed in this essay.And the developing direction of integrated geophysics on preserved basins has been out at the same time.K eyw ords oil &gas exploration ,preserved basin ,integrated geophysics1 问题的提出勘探地球物理是以不同岩、矿石间物理性质的差异为依据,利用物理学方法和原理,通过观测和研究各种地球物理场的空间与时间的分布规律来进行找矿勘探的.目前,在勘探地球物理中得到广泛应用的岩、矿石的物理性质或物性参数主要有:密度、磁性、弹性、导电性、放射性和导热性等,分别对应着重力、磁法、地震、电法、放射性和地热等勘探方法.因此,每一种勘探方法反应的只是地下岩、矿石的一个物性侧面,要获得对岩、矿石较为全面地认识,只有综合岩、矿石的各个不同物性侧面来认识,即进行综合地球物理研究[1].上个世纪,在油气勘探的发展中,地震勘探方法凭借数据精度及分辨率的优势已经牢牢占据了油气勘探的主导地位[2],尤其随着近几年地震数据处理水平的提高和偏移成像技术[3]的广泛应用,地震勘探更呈现出了压倒一切的态势.但是,应该指出的是,过去我们的勘探对象,主要是新、老第三纪陆相碎屑岩油气资源,其理论模型可以用简单层状介质来描述,现在,针对中国油气第二次创业[11],要寻找的是前新生代海相残留盆地[12]中的油气资源,其复杂程度已经远远超过以前的勘探目标,勘探难度也在不断加大,主要表现在以下几个方面.1.1 复杂的地表条件我国石油勘探发展迅速,“六五”期末,大部分地表条件较好的地区都已完成了野外2D 、3D 反射地震数据的采集,并取得了全国累计探明石油地质储量116.2亿吨的丰硕成果[2].但从“七五”开始,沙漠、戈壁、黄土塬、山地、滩海、近海大陆架和高原等收稿日期 2002207224; 修回日期 2002211210.基金项目 中国科学院知识创新重大项目(K ZCX1—SW —18)资助.作者简介 祝靓谊,女,1976年生,吉林伊通人,中国科学院地质与地球物理研究所博士研究生,主要从事综合地球物理研究.第18卷 第1期 地 球 物 理 学 进 展 V ol.18 N o.12003年3月(019~023) PROG RESS I N GE OPHY SICS March 2003地表条件复杂的地区则成为了主要的勘探区域[2].在这些地区,不采取特殊的工作方法,往往很难获得高品质的地震数据,有些地方甚至得不到有效的地震反射信号.例如在油气远景良好而地下结构复杂的南方碳酸岩地区,极其恶劣的地表条件使得地震勘探工作相当困难[4].沿公路尚可用可控震源取得资料,而离开公路的地方则很难开展地震勘探施工.1.2 复杂的地下构造随着油气勘探的逐步深入,尤其是进入90年代以来,复杂地质体成为我国油气勘探的主要目标.刘光鼎[11]指出:中国石油工业第二次创业的突破口是前新生代海相残留盆地[32],而残留盆地为复杂地质体,其形态的复杂程度远远超出层状介质的简单模型.由于前新生代海相残留盆地主要指古生代(在华北地区甚至元古代)在浅海地区形成的碳酸盐岩沉积盆地,经受了中生代时期印支、燕山和喜马拉雅等造山运动的积压、改造以及剥蚀等作用后残留下来的部分,因此,它的类型和形态是复杂的,也是多种多样的.以渤海湾地区为例,由多种类型的复杂断块、复合断块或特殊岩性体所形成的古潜山及其复杂内幕则是这一地区较为典型的主要残留盆地类型,如大港的千米桥、胜利的桩西等.预计,从这些古潜山中可获得该地区探明石油地质储量60%~70%[2].但由于中国残留盆地的分布相当广泛,其类型和构造形态也各自不同,除了渤海湾地区的古潜山类型,还有川东鄂西的鲕状灰岩以及一些地区的火山岩等多种多样的类型.对于这些复杂地质体,由于逆掩推覆、基底拆离等多种现象或由于地下存在“屏蔽层”或底辟(盐丘、泥丘)构造等,使得其下部地层或构造的地震成像受到限制.例如胜利东营凹陷内沙三段下至奥陶系顶面之间广泛分布的膏岩层,对地震信号的的屏蔽作用十分明显,以致地震剖面上同相轴模糊不清,其下部地层的构造起伏难以追踪.形成了地震信号成像的盲区.与此类似的问题还有下扬子地区印支面以下构造内幕地震反射难于成像的问题.目前,为复杂地质体建立物理模型的问题在国内外都受到了广泛的关注,法国巴黎石油研究院为解决复杂地质体的成像为题设计了著名的Marm ousi速度模型.但中国的地质情况更为复杂,不同地区的残留盆地复杂地质体又都有自身的特点.因此,在中国各个地区建立我们自己的复杂地质体速度模型就显得尤为重要.1.3 勘探深度不断加大目前我国对含油气盆地的油气勘探已逐步转入深层.而当前地震勘探大多数野外采集方法仍针对中、浅层目标设计[5].这样,3500m以下(有些古潜山的埋深甚至大于5000m)的深层地质构造就对现有地震勘探技术的成像精度或分辨率提出了严峻的挑战.众所周知,大地的滤波作用会严重地降低地震信号的分辨率,因此勘探深度的增加是当前高分辨率地震勘探所必须面临的巨大挑战.可以看出,反射地震勘探是寻找油气的强大武器,但必须不断地创新,才能与时俱进地解决当前实际工作中我们所必须面对的“瓶颈”问题.因此,在地表、地下地质条件复杂的情况下,忽略其他地球物理方法的作用势必导致面对大量的地震数据却难于圈定真正有利圈闭的窘境.如何在提高地震勘探技术水平的同时,综合应用各种地球物理观测数据,从岩、矿石的各个不同的侧面综合地考虑问题,使各种地球物理方法取长补短,相互补充,求得问题的最佳解就成为了当前油气勘探的发展方向.刘光鼎在展望21世纪的固体地球物理时再次强调:地球科学要求进行综合研究[6].早在20世纪70年代末,他就提出了地球物理综合解释所必须遵循的“一、二、三、多”的原则(图1):“一个原则”,即综合地球物理研究应具体地分析具体的问题,以古全球构造和新全球构造(岩石层般块大地构造)为指导来开展工作.“两个环节”,即要重视岩石物性的研究和地质模型的建立这两个关键的环节.“三个结合”,即要注意在整个综合研究的过程中做到地球物理与地质相结合、正演与反演相结合、定性解释与定量计算相结合.“多次反馈”,即完成综合研究的过程需要反复迭代拟合,以逼近最优解.图1 地球物理综合解释的原则(引自文献[11])Fig.1 Principle of integrated geophysical methods“一、二、三、多”明确地指出了综合地球物理研究应遵循的原则,在油气藏勘探领域同样有着指导性的意义.面对日益复杂的勘探目标,在“一、二、三、多”原则的指导下,对勘探目标进行综合地球物理、02 地 球 物 理 学 进 展 18卷地质的综合研究是解决上述难题的重要途径.2 油气勘探综合地球物理研究方法的进展及应用现状2.1 油气地球物理勘探技术的主要进展近几年,地震勘探技术得到了很大的发展.以32 D地震勘探技术和高分辨率地震勘探技术为代表的地震勘探方法在中国石油工业的第一次创业中起到了不可替代的作用.随着计算机技术的迅猛发展,地震资料的处理、解释都步入了崭新的领域.32D可视化解释技术、地震数据体属性分析技术以及深度域偏移成像技术基本上可以概括近年来国内外各顶级地球物理刊物的讨论热点.尤其是深度域偏移成像技术更取得了长足的进步,推动了复杂地质体的油储研究工作.同时,非震物探技术也取得巨大进步.重磁数据的精度显著提高,并向多参数测量方向发展.G PS等技术的应用也使得重磁数据采集过程中的定位精度大大提高.重力仪的灵敏度已经达到0.001mG al,航空标量重力测量的精度一般可达到2mG al,矢量重力测量精度水平分量精度可达到7~8mG al,垂直分量可达3mG al.磁力仪的灵敏度可达0.01nT,并可同时测量斜及其水平、垂直梯度.而高精度三分量磁力仪的研究也已列入日程.更为重要的事,重磁数据的处理解释水平也大踏步向前发展,异常的曲面延拓、沿深度分场技术、重磁综合场非线性反演技术等技术代表了重磁数据的处理解释前沿.而各项改正方法的完善和精密的观测方法使得重磁方法在油气勘探领域也有着良好的应用前景[7].大地电磁MT,E MAP等方法的应用在油气详查中也已显示出了可喜的成绩[8].油气E MAP方法在我国南方海相碳酸岩地区的地球物理勘探中更发挥了重要作用[4].我国南方海相碳酸岩地层分布广泛,分布面积达150×104km2,且油气前景良好,但地表条件及其恶劣.地震在该地区的勘探工作极其困难,很难获得资料[17].在这种情况下,大地电磁数据的有效利用为我国南方碳酸岩地区的油气勘探开辟了一条新途径[4].此外,地热测量及放射性测量直接或间接找油气的成功实例[9]也从另一个侧面反映了其他非震地球物理勘探技术在油气勘探领域中的发展.可以看出,非震地球物理技术和地震勘探技术一样,也在飞速发展,并在油气勘探领域内发挥着重要作用.因此,综合应用地球物理的各种观测数据,让各种数据互相补充,取长补短才能使地球物理勘探技术为中国油气的二次创业做出更大的贡献. 2.2 综合地球物理研究方法的应用现状油气勘探的复杂性和勘探工作本身的发展都决定了综合地球物理研究是油气勘探发展的一个重要方向[10—12].近年来,综合地球物理研究方法也油气勘探领域也取得了一些有成效的进展.梁生正①在华北油田深层古生界———中上元古界碳酸盐岩古潜山的勘探研究中,综合高精度重磁数据和反射地震数据,在码头和韩村等地区取得了巨大的成功,并总结出了一套重、磁、震综合解释的完整流程,初步展现了综合地球物理研究在实际油气藏勘探工作中的作用.郝天珧、江为为等[13]利用重磁、地震及遥感等地球物理数据对湖北碳酸岩地区进行了综合研究,取得了对研究区包括基地结构特征、断裂体系分布特征及含油气性特征在内的较全面、准确的认识.郝天珧等从中国大陆地球物理场特征与大地构造格架出发,分层次、有针对性地对研究区的地球物理场特征、地壳结构特征及基地结构特征进行了综合研究,总结出了一套完整的综合地质地球物理研究流程.过仲阳、王家林、吴健生等[36]应用改进的遗传算法,联合反演了地震资料和大地电磁资料,认为在以为情况下采用同步反演较顺序反演合理,在二维情况下采用顺序反演较同步反演合理和有效,实际资料的反演说明了方法的有效性.杨振武[14]等利用地震、重力以及电法勘探资料对鄂西残留盆地作了综合地球物理研究,根据综合研究的成果圈定了构造圈闭,并提供了钻探井位.刘传虎[15]等通过对油田老重磁资料的重新处理,并用处理过的重磁资料与地震资料及大地电磁数据进行综合研究,在胜利油田车镇北带、东营凹陷北斜坡及桩海地区等地区的古潜山研究[16]中取得了较好的成果.在埕南断裂带下盘共落实潜山山头10个,有利圈闭面积90km2,预测资源量1.5亿吨[15].国内外各种地球物理刊物中有关联合反演的文章也呈增长态势[18—25].表明地球物理综合研究已经在油气勘探领域崭露头角,并取得了一些令人满意的成果,已成为当前油气勘探的研究热点.综合地球物理研究的发展也存在一些问题,特别是研究所必须的软件相对缺乏,已经成为了制约综合地球物理研究的推广和发展的“绊脚石”.目前市场上界面友好且能够人机交互地完成作业的地球12①教授级高级工程师,原华北石油管理局总地质师.1期 祝靓谊:油气勘探综合地球物理研究方法综述 物理联合反演的商业化软件相当少,FOG RO—LCT 公司的LCT重、磁、电、震数据综合研究平台具有相对较好的研究效果,但价格昂贵.目前国内只有石油地球物理勘探局第五地质调查处和中石化胜利油田地球物理研究院两家单位各有一套.而国产的这类软件大多未能集成和商业化,很难进一步推广.3 气勘探综合地球物理研究的方法3.1 “区域特征制约局部特征,深部特征制约浅部特征”是综合地球物理研究的原则上世纪70年代末,岩石层板块大地构造出现之后,我们已经取得了全球构造对于区域构造有制约作用的认识,同样,区域构造对局部构造也应有所制约.或者说,全球的规律性认识对局部有指导意义,而深部动力学对表层构造具有制约作用[6].板块大地构造的出现是从全球的角度出发建立的构造体系,但它对各地区的构造、应力等具有深刻的制约作用.通过区域的遥感资料、地面地质资料、重磁以及区域电磁、地震大剖面等资料可以研究在区域背景及区域构造格架中的位置及特征,从而国的对整个含油气盆地构造及应力场特征等多方面的信息.刘光鼎组织的中国科学院只是创新工程重大课题“中国油气的二次创业”,就是在全球构造理论的指导下,根据中国大陆的宏观构造格架[33],进而科学地选择了渤海湾地区位突破口,通过研究太行山、燕山和郯庐断裂对整个渤海地区的影响而获得对研究区构造特征和应力常特征的信息.在利用这些区域的特征制约渤海地区环渤海的各油田的局部构造和局部应力场等特征,分层次低逐级指导对残留盆地油气资源的勘探研究.通过身地震测深数据、连片神发射地震剖面等资料可以了解整个盆地或研究区深部的动力学特征.需要指出的事,由于地表条件的制约,如山区地貌、海域狭小的渤海湾盆地等地区,身地震测深数据很难得到,而且投资巨大.如若应用灵活机动的移动地震台站通过地震层析成像的研究则可经济、方便地获得研究区深部3D的速度资料.因此,在讲求经济效益的今天,通过层析成像方法获得研究区深部的信息指导浅层的勘探研究工作,是一种值得采纳的好办法.目前,随着勘探开发的深入,大庆油田,胜利油田等单位已经逐渐认识到深部动力学特征等深部信息对油气藏勘探开发的重大意义,开始通过各种手段对已有的地震资料进行联片处理,来获得入莫霍面深度、整个盆地的基底构造特征及基底动力学特征等信息.由此可见,及早开展深部地球物理特征的研究将对油气勘探起到积极作用.3.2 对各种物性资料的认真分析是综合地球物理研究的前提岩、矿石物理性质的差异是各种地球物理方法的基础.地球科学是观测的科学.只有经过对勘探目标各个方面的物理性质的认真分析后,才能选择行之有效的勘探方法或多种勘探方法的组合,最大程度地突出地球物理异常.当前,岩、矿石物性的测定通常是将岩石标本采集到地面后测定的.在这种情况下,由于岩、矿石标本脱离了其原始状态所处的温度、压力环境,因此会使测量结果产生一定的偏差.因此如何保证物性测量在岩、矿石的原始状态下进行是当前物性测定工作的重点.另外,物性测量的统计计算方法也应与时俱进地加以改进,已获得更为精确的测定结果.3.3 地球物理资料的联合反演是实现综合地球物理研究的关键环节和难点联合反演是在地球物理反演时联合应用多种地球物理观测数据,通过地下地质体的岩石物理性质和几何参数之间的相互关系求得同一个地下地质或地球物理模型[26].由于要推测的模型只有一个,因此它必须和地表观测到的物理现象保持一致.这样,通过各种不同地球物理观测数据之间的相互约束和印证,就可以达到减少多解和提高精度的目的.联合反演不是不同观测数据各自单独反演后对结果的简单迭加印证,而是同源的不同观测数据之间或有关联的不同观测数据之间同时进行反演,得到同一个与参加反演的所有观测数据都符合的地质模型.联合反演的基本条件是参加反演的数据是对同一地下地质体或物性界面进行计算(同源),参加计算的数据可以是具有相同岩石物性的地球物理观测数据,也可以是不同岩石物性的地球物理数据之间.联合反演的难点在于找到各种不同观测数据之间的关系(转换函数),这类研究也是国外地球物理研究的热点之一.杨辉[12,34]以地震资料解释的三维构造图作为先验信息,用重力三维正演剥离基底及基底以上界面所产生的重力效应,然后对分离后的基底岩性异常用稳健的S VD算法来线性反演基底密度差.最后,利用重、磁、电、震、地面地质、钻井等资料综合解释了盆地的基底时代及岩性,取得了令人满意的地质效果.W ANG[20,34]应用反射底真的旅行时和振幅同时反演模型几何形状和弹性参数,使用该方法可能改善传统的振幅随炮检距变化(AVO)分析中对地22 地 球 物 理 学 进 展 18卷下弹性参数的估计,通过电测深法(TE M)的联合反演,解决了德国C ologne地区某一矿体的底界及边界问题.上述国内外联合反演的成功实例的实现算法,根据需要有的选择线性算法而有的则选用非线性算法.值得一提的是,由于非线性联合反演的算法思路更符合我们所面临的实际油气勘探地球物理问题,因此应用效果好,并成为了近年来地球物理专业博士研究生研究的热点问题[28—31].3.4 根据勘探目标的具体地球物理特征,选取有效的一种、两种或几种地球物理方法进行综合研究,灵活应用,也是综合地球物理研究获得成功的关键胜利油田及华北油田古潜山的研究中,重磁与地震资料的综合研究卓有成效,而对于南方碳酸盐岩地区,MT、E MAP等大地电磁数据与地震数据的综合研究则取得了巨大成功,为中国南方的油气勘探开辟了一条新途径.因此,根据研究取得地质地球物理特征,合理灵活地选择参加联合反演的地球物理勘探方法,也是至关重要的.坚持“一、二、三、多”的原则[27],进行地球物理资料的综合研究将成为油气勘探的发展方向.致谢 本文的完成依赖于刘光鼎院士的悉心帮助和指导,杨立强博士和郑骥博士也给了作者极大的支持和帮助.在此一并献上我最真挚的感谢.参 考 文 献(References):[1] 刘光鼎,肖一鸣.油气沉积盆地的综合地球物理研究[J].石油地球物理勘探,1985,20(5):445~454.[2] 高瑞祺,赵政璋.渤海湾盆地隐蔽油气藏勘探[A].见:中国油气新区勘探,第三卷[C].北京:石油工业出版社,2001.[3] 杨勤勇,徐丽萍.地震勘探技术新进展[J].勘探地球物理进展,2002,25(1):5~10.[4] 严良俊,等.电磁勘探方法及其在南方碳酸盐岩地区的应用[M].北京:石油工业出版社.2001.[6] 刘光鼎.回顾与展望—21世纪的固体地球物理[J].地球物理学进展,2002,17(2):191~197.[7] 管志宁,等.展望21世纪地球物理重力磁法的发展[J].地球物理学进展,2002,17(2):237~244.[8] 魏文博.我国大地电磁测深新进展及瞻望[J].地球物理学进展.2002,17(2):245~254.[9] LIOY D,FONDS,张继民译.根据地温异常识别油气[J].石油物探译丛,2001(2):70~73.[10] 刘光鼎.20世纪地球科学的发展[J].地球物理学进展,2000,15(2):1~5.[11] 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