石油勘探与开发

石油勘探
当一个地质圈闭经钻探后，有一口井获得了有 工业开采价值的油气流，这就算是找到了一个油 田。但是，还必须进一步把这个油田的具体范围 和出油能力搞清楚。因此，在钻探过程中发现油 气之后，就应立即查清油层的层数、深度、厚度， 并要搞清油层的岩性和其他物理性质，还要对油 层进行油气生产能力的测试和原油性质的分析。 然后再进行扩大钻探，进一步探明圈闭含油气情 况，算出地下的油气储藏量有多少。这样，对单 独个油田来说，它的初步勘探工作就算结束了。
石油勘探
石油勘探，就是考证地质历史， 研究地质规律，寻找石油天然气 田。主要要经过四大步骤，即:确 定古代的湖泊和海洋(古盆地)的范 围；然后从中查出可能生成石油 的深凹陷来;第三步是在可能生油 的凹陷周围寻找有利于油气聚集 的地质圈闭;最后对评价最好的圈 闭进行钻探，查证是否有石油或 天然气，并搞清它有多少储量。
石油勘探
（一）确定古湖泊古海洋的范围 前面已经讲到了，石油是在古
代的湖泊或海洋的沉积物中生成 的，油田也是在这里形成的。因 此，确定古湖古海(即古盆地)所在 及其范围当属是首要的。
石油勘探
确定古湖古海的地质依据， 主要是研究岩石和化石(古代 保存在地层中的生物遗体或 印模、痕迹等)。通过地质家 们的研究，现在地球上的岩 石种类极多，但最基本的可 以分为三大类。
石油勘探
在盆地内或一个圈闭上第一口或第一批探井应 该打在什么位置，这是要综合考虑多种资料以后 才能确定的。
其实，第一口井就找出油田来的可能性是比较 小的，如新疆克拉玛依因为旁边有黑油山可以看 得见，它就是第一号探井生油的。至于我国东部 在复盖区找油田，就不那么容易了，大庆油田的 第一口出油井是松基3井，说明在此以前至少已 有了两口空井； 油田是在打了近20口探井以后才发现的；任丘油 田的第一口出油井是任4井，在它以前，曾经有5 口以上的井落了空。
石油矿藏开采史话
“油田开发”指的是用钻井的办 法证实了油气的分布范围，并且有 井可以投入生产而形成一定生产规 模。从这个意义上说，1821年四川 富顺县自流井气田的开发是世界上 最早的天然气田。
石油矿藏开采史话
“油气集输”技术也随着油气的开 发应运而生，公元1875年左右，自流 井气田采用当地盛产的竹子为原料， 去节打通，外用麻布缠绕涂以桐油， 连接成我们现在称呼的“输气管道”， 总长二、三百里，在当时的自流井地 区，绵延交织的管线翻越丘陵，穿过 沟涧，形成输气网络，使天然气的应 用从井的附近延伸到远距离的盐灶， 推动了气田的开发，使当时的天然气 达到年产7000多万立方米。
石油勘探
最后这里还需加以说明的是，在实际寻
找油田的工作中，这个步骤不可能绝然分 开进行，而总是相互联系、交错进行的。 找有利生油凹陷的过程中，往往也同时就 找到了地质圈闭;在找地质圈闭过程中，也 会发现新的沉积地层或新的生油凹陷;在钻 探圈闭时，也会发现新的生油层和储集层， 以致给人们增加许多新的认识。总的来说， 寻找油田的过程，一方面是人们对地下情 况不断积累资料、深化认识的过程，一方 面又是找油技术不断进步的过程。
油田开发
还由于在油田开发过程中，始终需要有 能适应地下情况变化的工程技术来实现有 效的开发目标。即需要有先进的采油工艺 技术；先进的监测与观察技术；先进的油 层改造技术和先进的管理方式来保证开发 工程的实施。
油田开发
总的来说，油田开发的过程是一 个不断认识、不断调整的过程，需要 人们具有先进的认识方法和改造技术， 才能实现对它有效开发。下面对油田 开发的基本工作内容作一介绍。
石油矿藏开采史话
至于“石油炼制”，起始的年代还 要更早一些，北魏时所著的《水经 注》，成书年代大约是公元512~518年， 书中介绍了从石油中提炼润滑油的情 况。英国科学家约瑟在有关论文中指 出：“在公元十世纪，中国就已经有 石油而且大量使用。由此可见，在这 以前中国人就对石油进行蒸馏加工 了”。说明早在公元六世纪我国就萌 发了石油炼制工艺。
石油勘探
（二）查明生油凹陷的位置 不论是湖盆或者海盆，面积都很大，一般也有
上万平方公里，大如新疆的塔里木盆地，竟超过 50万平方公里。盆底的形态也是凹凸不平，很不 规则的，有高低，有深浅，较低的部分称之为凹 陷，高的部位称之为凸起或隆起，一般水中的生 物遗体比较容易富集在盆底的低处，所以凹陷是 被认为盆地中有利于生油的部位，当然也是较深 的为好，故在明确了盆地范围以后的第二步就是 查明深凹陷的位置，也就是找出能够生成较多油 气的地方。
油田开发
• 由于各个油田的地质情况不同，天 然能量的大小不同，以及原油的性质 不同，因而对不同油田应采取什么样 的开发方式?又怎样合理布置生产井 的位置?油田的年产量多少为好?这些 都是油田投入开发之前必须认真研究 和确定的原则性问题。
油田开发
• 又由于油田埋藏地下，是个隐藏的实体，在开 采过程中，其内部油、气、水是不断流动着、变 化着的，这种流变性是其他固体矿藏所不具有的 特点。因此，要有效地开发油田，就得在开发过 程中，不断调整各项措施，以适应变化的情况； 同时，还要不断地改造油层，使它能朝着人们预 定的、有利于开发的方向变化和发展。这是在油 田开发过程中需要不断研究和解决的问题。
石油勘探
火成岩(亦叫岩浆岩)，由地球深部的岩浆喷发 到浅处或地面后，凝固而成的。电视中曾多次报 导过现代火山喷发的壮观场面，因此对这种岩石 的来源与形成是好理解的。
沉积岩，它就是确定古湖古海最主要的物质依 据。也就是说，哪里有沉积岩，哪里就是古代湖 泊或海洋，这是毫无疑问的。
变质岩，主要是各种岩石(包括火成岩、沉积 岩)，在地壳的变迁过程中因经受高温高压而改变 了原来的性质变成了既坚硬又致密的另一类岩石。
石油或天然气，在没有对它进行钻井验证 之前，一般是很难给以定论的。因此，对 地质圈闭进行钻探，这是寻找油田的最后 一个步骤，也是极其重要、极其关键的一 个步骤。其重要性及关键性在于，这个步 骤中所采取的一切技术和手段，它都关系 到一个油田能否顺利诞生以及它的实际命 运问题。
石油勘探
在油田发现史上有不少这样的情况：一个圈 闭本来是充满了石油的，但因钻探技术及方法不 当，而没有发现其中的油气，直到若干年后，人 们再次认识，再次钻探时才证实是个油田；还有 的在首次钻探中就发现了油层，但其中油气就是 出不来或油气产量很低、结果评价为没有工业开 采价值而弃置一旁，可是以后的重新钻探或经过 一定的技术措施，又喷出了高产油气流。可见， 钻探是发现油气田至关重要的一步，它与前面的 工作关系，如同十月怀胎与一朝分娩那样， 所 以必须十分认真对待。
石油勘探
当然，确定探井井位也不是无章可循、完全盲 目的，简单而言，以找油为目的的探井(另有以探 明地层为目的的井称之为基准井或参数井)总是尽 可能定在圈闭的最高位置，其理由就是油和气总 是浮在水的上面。
这里的所谓"高"是指含油层的“高”。地质结 构十分复杂，因而“高”也不是绝对的高，形象 地比喻：如果要钻探的圈闭象个反扣着的碗或盆， 第一口探井就定在拱起的碗或盆底上;如果这个圈 闭象一条竖放着的大鱼，第一口井位就定在其脊 背的高处；如果圈闭象一块倾斜的板(克拉玛依), 探井就定在它的上方。
油田开发
以含油体形态为主划分油藏类型，分为层状油藏 和块状油藏。如以圈闭条件为基础划分，可分为构 造油藏、地层油藏和岩性油藏。构造油藏的基本特 点在于聚集油气的圈闭是由于构造运动使岩层发生 变形和移位而形成的。它的类型也还可以细分，其 中最主要的有背斜油藏和断层油藏。地层油藏是指 因为地层因素造成遮挡条件，在其中聚集油气而形 成的油藏。在地层油藏类型中又有地层超覆油藏和 地层不整合油藏的区别。岩性油藏主要是像由砂岩 被泥岩所包围，而形成一个岩性尖灭圈闭和透镜体 圈闭，在其中聚集油气而形成的油藏。
油田开发
（一）搞清油藏类型、选择开发方式， 是有效开发油田的前提条件
油藏类型是决定油田开发方式的基础和 依据，而开发方式不仅要适应油藏的不同 特点，而且要随着开发进程的变化而变化 的。因此，一个油田投入开发之前，必须 认真对待这两个问题。
油田开发
这里需要简单交待一下，所谓油藏就是指可以 值得作为单元开发对象的含油体，可以是一个油 层，也可以是一组性质近似的几个油层。一个油 藏可以是一个油田，而一个油田也可以包几个油 藏。例如我国的任丘油田，其下面是碳酸盐岩油 藏，上还有砂岩油藏，是一个多油藏的油田。油 田开发工程，一般是以油藏为单元来考虑的。因 为有时同一个油田内的若干个油藏的地质条件、 原油性质相差悬殊，既然是不同类型的油藏，就 应该区别对待，对不同油藏应有不同的开采方式 和开发井网。当然，如果几个埋藏深度相近地质 条件相似的油藏，也可以采用相同的开采方式和 井网一并进行，那自然是更好的，但事前必须按 油藏为单元搞清地质情况。
石油勘探
（三）寻找地质圈闭 寻找地质圈闭是寻找油田的中心环节。任何一
个找油部门对这一工作都是十分重视的。
地质圈闭有大有小，有深有浅，形态各异。例 如大庆油田的大庆长垣，其圈闭面积达千余平方 公里，是迄今为止我国找到的最大储油圈闭。当 然也有小到不足一个平方公里的，有的单独的含 油圈闭只有一口油井。
石油矿藏开采史话
从寻找石油到利用石油，大 致要经过四个主要环节，即寻 找、开采、输送和加工，这四 个环节一般又分别称为“石油 勘探”、“油田开发”、“油 气集输”和“石油炼制”。下 面就这四个环节来追溯一下石 油工业的发展历史。
石油矿藏开采史话
“石油勘探”有许多方法，但地下 是否有油，最终要靠钻井来证实。一个 国家在钻井技术上的进步程度，往往反 映了这个国家石油工业的发展状况，因 此，有的国家竞相宣布本国钻了世界上 第一口油井，以表示他们在石油工业发 展上迈出了最早的一步。
石油勘探
古湖泊和古海洋又怎样区别呢? 这主要是通过化石来确定和区分 的。因为湖泊与海洋的生物特征 是大不一样的。另外，即使同样 的沉积岩，湖泊和海洋岩石的物 理化学性质也是不一样的。简单 地说，是以当时水的咸淡来分的， 淡水为湖，咸水为海……。
石油勘探
古湖古海的保存状况对找油找气 的影响十分重要，在后来的地质 变迁中，或遭受过风化剥蚀，造 成残缺不全；或遭到火成岩的侵 入破坏；或经过严重的变质过程 等等，这些情况也都要通过对岩 石性质和地层保存的完整程度等 方面考证其发育过程。
地质圈闭有的可以部分地露出地面，甚至一座 高山即为一个完整的地质圈闭；有的埋藏很深， 地表完全看不出来。
石油勘探
现在我国有能力探测到的圈闭埋深，大 约在五、六千米深左右，在这个深度以内， 用人工地震的方法可以查得比较准确，钻 井也能够得着。
寻找圈闭自然也是一个由浅入深、由 大到小的过程，对于深而小的圈闭，找到 它当然是很困难的，它要求的技术精度、 难度要比一般情况下高的多 。
石油勘探
找到地质圈闭以后，还要对圈闭进 行是否具备储油条件的研究和评价工 作。一般来说，在靠近生油凹陷的地 质圈闭，有利于油气运移进去，成为 有希望的油田，而对其他地方的圈闭， 评价就要低一些。再则各个圈闭本身 的保存是否完整，可储藏油量的大小 等情况也需要进行研究和评价。
石油勘探
（四）钻探油气田 对所找到的地质圈闭，里面是否储藏着
石油勘探
也有极少的例外，比如一般人的头发都在头顶 上最密，但秃顶者却在头部的周围才有头发，如 果一定要在头顶去剪发，只会徒劳无益。
新疆准噶尔盆地就有这样的实例，五十年代在 其最高处打成了一口探井，一无所获，到了八十 年代又在四周较低处打井，却出了油，用“秃顶” 周围的头发来比喻，确有相似之处。
也有确实在“盆底”找到油的，犹如炒菜的锅 里放点油，它不可能停在锅沿上，这是因为这里 的地层里几乎没有水，石油不占密度差的优势浮 起来，只好“沉底”了，这种实例很少，所以 “高处找油”仍然是首先应当遵循的准则。
油田开发
---怎样经济有效地开发油田
• 通过地质勘探，发现有工业价值的油田以后， 就可以着手准备开发油田的工作了。 任何一个矿藏的开发，都要讲究其经济有效性。 即要能够实现投入少(即少花钱)，产出多(即多采 矿)，最终采收率高。作为对一个油田的开发来说， 讲究其有效性的目标，就是尽可能地延长油田高 产稳产期，使得油田最终能采出最多的原油，有 一个高的最终采收率及好的经济效果，但是实现 这个目标很不容易。