油气勘探方法与原理

5、地震勘探技术
5、地震勘探技术
• 什么是地震波的频率？ • 地震波的频率是地震波每秒钟走过的完整波的数目。 • 人类可以察觉20～10 000赫频率之间的声音。地震的P波可从岩石表面 折射到大气中去，如果其频率是在听得见的频率之内，人耳就可能听 到这个波运行时的轰鸣声。在波动频率低于20赫时，人们将感觉到地 面振动而听不到地震波运行的声音。
地 震 勘 探 三 部 曲
图7-2地震勘探野外采集示意图
野外资料采集
室内资料处理
地震解释
5、地震勘探技术
一、地震勘探基本原理
• 地震波是在岩层中传播的弹性波 • 用人工制造的、可移动的、可控制振动能量大 小的地震波进行的地质探测叫地震勘探。
5、地震勘探技术
• 地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。地震波按传播方式分为 三种类型：纵波、横波和面波。
一、地质法
野外地质调查技术
在新疆三塘湖盆地，有一个含油构造名为“拯陆背斜”，纪 念新疆石油地质调查处106地质队队长遭遇强寒流遇难 。
一、地质法
野 外 地 质 调 查 技 术
4.1 油气勘探方法与原理 定盆地 查凹陷 确定古湖泊、古海洋 的范围 查明生油凹陷的位置
寻 找 油 气 田 的 四 大 步 骤
地震时地球切面剖析图
地震时地球立体剖析图
5、地震勘探技术
一、地震勘探基本原理
5、地震勘探技术
问题6：地震勘探的基本 原理是什么？
地 震 图 地震反射示意图 勘 探 地下岩层一般是成层分布的，尤其是沉积岩 的 基 地下岩层性质不同，传播的速度不同 本 原 理 遇到不同岩层的界面，即会产生反射波或折射波，返回地面
引言
4.1 油气勘探方法与原理
• 《石油勘探史》中描述道：“由于新的钻井设备，由于改进了的 取心技术、测井工具和岩样分析手段，（在地质家面前）打开了 一个崭新的地下新世界”。因为美国第一口油井是在OilCreek钻 凿成功的，所以突破了成为传统的“Creeklolgy”—“山沟沟哲 学”，是带革命性的。 随后地震勘探方法在圈定构造油气田方面开始显示成效。 • 1929年开始采用地震反射波法，取代了之前的折射法，使广大地
问题4：遥感技术是怎样探测 地下构造的？
1、 遥感技术
• 裸露区可以通过符合地质体概念的判析，而获得直观的地质信息。
• 覆盖区则通过地貌、水系、土壤及植被类型的相关分析，获得深 部的地质信息。
• 如油气藏在地下油层压力下，烃类通过盖层而渗漏到地表，被土 壤滤至空间，当达到一定浓度时，在适宜的温度条件下，形成漂 浮在油气田上空的雾状体。由于雾状体对太阳发射的电磁波在可 见谱段有较强的反射能量，进而构成图像上的渲晕状亮区。
以信息技术为主要特征。石油科技的新概念、新理论、新工艺、
新方法层出不穷：高分辨率地震、三维地震、四维地震、处理 解释一体化、三维可视化、层析成像、核磁测井等。
4.1 油气勘探方法与原理
引言
问题2：油气存在的直接标志和间接标志各是什么？
• 油气勘探工作就是要寻找油气存在的标志，然后再 进行下一步的工作。油气存在的标志可分为直接标 志和间接标志。 • 直接标志主要有：油气苗、井下含油显示、荧光显 示、气测异常等； • 间接标志也称地质环境标志，主要有：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。
图4-4 磁力勘探寻找的背斜构造
4、电法勘探技术
根据不同岩层具有不同的导电性的特点 来研究地下构造形态的方法
电 法 勘 探
大地电流法
通过测定地球内部的天然电流 大小来研究地下构造
垂向测深法
人工向地下通入电流（即人工电场）， 再在地面上测定人工电场的电位变化
实质是测定岩石的电阻率
检波器可以敏感到仪器旁边一根小草的摇摆 5、地震勘探技术
一、地震勘探基本原理 • 地震子波在继续传播过程中，严格讲，它的幅度和 形状都会发生变化。但在许多情况下，可以粗略地 认为地震子波形状基本不变，只是幅度会因种种原 因而衰减。在地震勘探中把地震子波看作组成一道 地震记录的基本元素。 • 地震勘探的原理，也可以理解为就是利用地震子波 从地下地层界面反射回地面时带回来的旅行时间和 形状变化的信息，用以推断地下的地层构造和岩性。
2、 重力勘探
密度较大的岩体可以使地球重力场发生一种微弱、 但可以察觉到的变化，这种变化叫重力异常。 重 力 勘 探
问题5：重磁力勘探是怎样勘探油气藏的？
大约在一百多年前，人们才开始把地面重力 加速度的变化和地球内部物质密度不均匀性联系 在一起，由此产生了重力测量。
2、 重力勘探技术 其中的正异常，通常叫重力高，是沉积岩厚度小、基底抬升高的 凸起或隆起；其中的负异常，通常叫重力低，是沉积岩厚度大、 基底埋藏深的凹陷，是有利生油区。在渤海找到的几个大油田， 都在重力高所反映的凸起上。
度高的老探区也不断扩大了储量。
引言
4.1 油气勘探方法与原理
• 随着后来勘探实践的认识，人们逐渐发现并不是所有油气藏都
与背斜有关。美国石油地质学家莱复生于1966年在一篇论文中 首次提出了隐蔽油气藏一词。隐蔽油气藏是指构造油气藏以外 的非构造油气藏，像地层油气藏、岩性油气藏等。隐蔽油气藏 的提出和发现，为油气的勘探开发提供了更广阔的前景。依据 国外一些高成熟探区的资料，复杂、隐蔽型石油储量约占总石 油储量30-40%，勘探程度越高，隐蔽油藏占的比例越大。 • 自20世纪80年代至今的第三次石油科技革命正在向纵深发展，
4.1 油气勘探方法与原理 引言
• 据此美国地质学家怀特于1861年提出了具有划时代意义的背 斜聚集学说。
• 该学说认为：石油和天然气聚集于背斜构造中，石油、天然 气和地层水按其比重分异，油气的密度低，占据背斜的顶部， 而水占据底部。因此，背斜褶皱的顶部被公认为是勘探油气 的最佳对象。
• 在19世纪80年代，在美国加利福尼亚、墨西哥等地的石油勘 探中首次利用油田地质技术绘制了构造等高线图，从而确定 出了褶皱顶部的位置，找到了一些油田。如落基山区盐溪穹 隆上的第一口见油井的井位就是根据构造等高线图来拟定的。
4.1 油气勘探方法与原理
• 引言 • 一、地质法
• 二、地球物理法
• 三、地球化学法
• 四、钻井法
• 小结
4.1 油气勘探方法与原理
引言 世 界 油 气 勘 探 史
油气苗阶段
背斜构造理论阶段
美国地质学家怀特于1861年提出
隐蔽油气藏理论阶段
美国石油地质学家莱复生于1966年提出
4.1 油气勘探方法与原理 引言 • 人们有意识的钻探石油则是近一个半世纪以来的 事。从找油的理论和手段来看，近代世界石油勘 探工作经历了几个十分明显的阶段。在19世纪50 年代，勘探的依据是油气苗，人们相信油气苗是 地下油气藏的直接显示。因此，井位主要选择在 接近油苗和先期钻探成功井的附近。不久人们注 意到油气聚集明显地沿着一条带状的趋势线分布， 同时还发现油气充填在某些类型岩石的孔隙和裂 缝之中。
到广泛应用。
• 有机地球化学研究，可对沉积盆地的成油条件、油源、及生油量进行定量 评价，指出有利油气勘探地区。
• 沉积学研究从现代沉积类比入手建立了地层学，可以充分利用地震信息，
进行地层、岩性和岩相的研究。 • 在勘探技术上，由于大量采用数字地震仪，多道多次覆盖技术，配以大容
量高速电子计算机做数据处理，使油气勘探技术达到新的水平，在勘探程
图4-3 重力勘探寻找的背斜构造
3、磁力勘探技术
组成地壳的岩石有着不同的磁性， 可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在 局部地区发生变化形成磁异常。
磁 力 勘 探
飞机携带的航空磁力仪，可在不同高度的 飞行中测量地面磁力值的变化
3、磁力勘探技术
火成岩、变质岩磁性比较大， 而沉积岩一般几乎没有磁性
实质和主要任务 利用仪器测定这些磁异常，研 究它与地质构造的关系，根据 磁异常特征作出关于地质情况 及油气分布的预测。
探讨1：勘探中用什么样的管理方法？
第4章 油气勘探工程
• 油气勘探工程是一门综合性的应用科学，它是根据油 气地质学及相关学科知识和勘探技术，通过一定的勘 探方法和管理方法，以最佳方式探明油气储量的一项 系统工程。 • 油气勘探工程的主要任务是高水平、高效率地探明油 气储量，按照一定的勘探程序，分阶段、逐级地进行 地质和经济评价，筛掉无工业价值的地区，逐步集中 勘探研究的“靶区”，直到发现和探明工业油气田， 收集齐全准确的资料，并计算出油气储量，为评价和 开发油气田创造条件。
提出有利的找油地区及可供钻探的地质圈闭
4.1 油气勘探方法与原理 二、地球物理法 • 地球物理勘探法是根据地质学和物理学的原理， 利用电子学和信息论等领域的新技术建立起来的 一种间接寻找油气的方法。它利用各种物理仪器 在地面、空中或地下观测地壳上的各种物理现象， 根据物理现象的变化推断地下的地质构造特点， 寻找可能的储油、储气构造。 • 地球物理勘探法发展起了遥感技术、重力勘探技 术、磁力勘探技术、电法勘探技术、地震勘探技 术、地球物理测井技术等。
5、地震勘探技术
地震波传播的几种 方法：反射波法、 折射波法、透射波 法。
问题7：什么是地震子波？
透射波便是地震波穿透岩石层形成的。地震波在形成后逐渐向 外传播，在传播的过程中会被地层介质吸收高频部分，其他的 保留下来继续传播，形成地震子波。地震子波在通过地层介质 时便会产生透射从而穿透岩石层。
5、地震勘探技术
• 1926年首次利用重力勘探发现了美国得克萨斯州的一些盐丘油田，
表被覆盖的平原和盆地区，都能从事油气勘探。在美国湾岸地区，
从此以后，地震勘探发展成为油气勘探工作中应用最广泛和必不 可少的一种方法，目前已成为最有效的油气勘探方法。
地震勘探获得了极大的成功，用这种方法发现了许多盐丘油气田。
引言
4.1 油气勘探方法与原理
4.1 油气勘探方法与原理 引言
问题1：三次石油技术革命的时间及其标志性成果
• 尽管利用地质学的方法可以指导石油勘探工作。但当时由于 浅层待发现的油田很多，以致几乎不需要任何勘探方法，只 要靠近地表油苗打井就能发现油田。因此，人们还没有自觉 地利用地质学的原理勘探石油。 • 1920-1930年发生了第一次石油技术革命。在这之前石油工 业处于近代工业的初始阶段，从这时开始进人了石油工业大 发展时期。石油地质变化最显著的标志是由地面地质转入地 下，由仅仅根据油气苗、山沟河谷的露头确定井位发展到在 背斜构造理论指导下找油，由所谓“前地质时期”进入背斜 理论时期。
探讨3：怎样应用水文地质及水化学标志进行石油勘探？
4.1 油气勘探方法与原理
一、地质法
• 地质法是油气勘探工作中贯彻始终的基本工作方法， 其研究内容十分广泛，不仅包括油气地质勘探中的一 切基本问题，如：地面露头区岩性、地层、构造、含 油气性研究、井下地质研究，以及地球物理、地球化 学等方法成果解释的地质依据等，而且还研究区域和 局部的油气藏形成条件，如生油层条件、储油条件、 运移条件、圈闭及保存条件，以确定油气藏是否存在 及远景评价。 • 地质法发展起了野外地质调查技术、油气地质专题研 究技术等。
探讨2：板块构造理论是怎样应用在石油勘探中的？
• 第二次技术革命时期是在二次大战以后，特别是60-70年代。这个时期是 所谓“石油文明”由美国迅速扩展到其它主要工业国的时期也是后者完成
能源结构以煤为主转移到石油为主要能源的过渡。
• 在此期间，石油地质学的新理论、新方法层出不穷。从全球构造出发，发 展了板块构造理论，被称为地学上的一次革命，这一理论在石油勘探中得
找圈闭
寻找地质圈闭
探油气
问题3：野外地质调查寻 找油气田的四大步骤是 什么？钻探油气田一、地质法 步骤1：普查
4.1 油气勘探方法与原理 步骤2：详查 步骤3：细测
野 外 地 质 调 查 技 术
野 外 地 质 调 查 五 项 任 务
搞清一个地区的地层状况
发现地质圈闭和调查其他地质构造状况 发现和调查油气苗状况 采集样品
野外地质
4.1 油气勘探方法与原理 近距离观察
1、 遥感技术
遥感地质
远距离观察
根据电磁波理论、应用现代技术，不直接与研究对象接触， 从高空或远距离通过遥感器对研究对象进行特殊处理的方法。 现 代 遥 感 技 术
被动遥感，简称遥感
如同人物照相
主动遥感，简称遥测
如同X光透视
1、 遥感技术
按照地质工作的需要，采取合适的遥感器所拍摄下来的卫星 照片，就能够把地形和各种岩石分布、地质现象、构造现象等一 览无余地记录下来，还能把地下一定深度的地质构造等反映出来， 经过地质解释和绘制工作，就成为勘探人员所需要的“地质图”。