《油气勘查》第二章油气勘查技术

,第二章油气勘查技术,油气勘查技术是对含油气区的地质情况进行勘查和研究的各种技术手段的总称，它包括地面地质调查、重磁电法勘探技术、地球化学勘探技术，地震勘探技术、测井技术，综合录井技术，井下测试及试井技术，卫星遥感遥测技术等。,提要：本章将讲述油气勘查中各类技术的特点、运用原则和达到的目的。,第二章油气勘查技术,地面地质调查对一个盆地进行普查，首先考虑的工作是地面地质调查，因为地面地质调查是所有勘查技术手段的最基础的方法，也是最直接、最可靠和最经济的方法。,第二章油气勘查技术,地面地质调查以查明盆山体系的大地构造属性、构造格架、地层分布和沉积环境以及油气显示为主要任务，同时考察区内的政治、人文、地理、气候及经济环境等，为进一步勘探及其它勘探手段的运用提供意见。地面地质调查可以分阶段安排地质点、路线以及中、大比例尺的地质填图、探槽、浅钻等工作。同时要完成野外点的标记以及样品的采集工作。地面地质调查可以安排在勘查的不同阶段，但主要在盆地勘探的早期进行。,第二章油气勘查技术,卫星遥感遥测技术是指利用遥感图像对区域构造的反映，从解译与含油气构造有关的断裂和局部构造入手，通过分析区域地质构造的分布和组合特征，研究其形成、发展和演化规律，进而预测有利的含油气区和含油气构造，为盆地的勘探服务。建立在各种遥感图像特殊处理的基础上，通过提取与油气信息有关的“渲晕状”亮区，达到识别油气信息的目的。近些年来，在油气微渗漏理论的基础上，已发展到与地球化学、地电化学、重力、磁力、电法及地震等资料相结合，进行综合研究，提取油气遥感微渗漏信息，达到直接找油的目的。,第二章油气勘查技术,重、磁、电法勘探技术重力勘探重力勘探是以地壳中不同岩石之间的密度差异为基础，通过观测和研究天然重力场的变化规律以查明地下结构及构造的一种物理勘探方法。重力野外测量按一定的测网和一定的精度要求进行，区域重力调查中的基本比例尺有1：100万、1：50万、1：20万和1：10万等四种。前两种主要研究区域构造和地壳深部构造；后两种主要用于油气普查。当对沉积盆地进行深入研究时，如基底断裂、局部构造等，可采用1：5万和1：2.5万的比例尺。,第二章油气勘查技术,重、磁、电法勘探技术磁法勘探技术磁法勘探是观测地壳内部各种岩石之间因磁性差异而引起的磁场变化，以查明地下结构及构造的一种物理勘探方法。在油气的普查阶段磁测资料主要用来研究基底的起伏、结晶基底的结构、确定沉积盆地的范围、圈定深大断裂和火成岩的分布，也可以直接找油。1：100万、1：50万的面积测量主要研究盆地的区域构造，1：5万的面积测量主要研究局部构造。,重、磁、电法勘探技术电法勘探技术电法勘探是通过研究地下岩层的电性差异和电场分布，来寻找可能的储油构造并确定埋深、几何形态和面积大小的技术方法。它可分为三类：1、直流电法勘探直流电法是以直流电场为场源的电法勘探技术。5080年代我国使用这些技术。目前，这些技术由于其在油气勘查中受到很多的限制已被淘汰。2、交流电法勘探以交流电磁场为场源的电法勘探技术。80年代中期开始应用于石油勘探。主要方法是电磁测深法（大地电磁测深MT、可控源声频大地电磁测深CSAMT、连续电磁剖面法CEMP）。3、固定源建场测深法简称建场法，也称瞬变电磁测深法，是一种观测和研究人工脉冲电流场源激励大地而产生的瞬变电磁场在时间和空间的分布规律，进而解决地下地质问题的方法。,地球化学勘探技术石油天然气在形成和运移过程中，在岩石、水体、土壤、气体和生物体中留下了痕迹，利用这种痕迹形成的地球化学异常，进行石油和天然气勘探的技术手段，就是石油天然气地球化学勘探（简称油气化探）。目前，这一技术分析项目有：游离烃、吸附烃、土壤蚀变碳酸岩、热释汞、紫外光谱、氢气、二氧化碳、铀、碘等多项指标。,第二章油气勘查技术,地震勘探技术,概述地震勘探是通过人工方法激发地震波，研究地震波在地下岩层中的传播特点，查明地下地震特点，为寻找油气藏服务。地震勘探以其分辨率高和效果突出为主要特点，包括折射波勘探、反射波勘探、横波勘探、转换波勘探以及多波勘探，其中反射波勘探是使用最广的一种。按震源与观测点的相对位置可分为：地面（海上）地震勘探、垂直地震勘探（VSP）、井间地震勘探（CT）。地面（海上）地震勘探可分为二维（2D）地震勘探、三维（3D）地震勘探和高分辨率地震勘探。,第二章油气勘查技术,地震勘探技术,任务和方法地震勘探主要用于油气祥查阶段，确定局部构造、探明构造类型及圈闭、圈定油气藏边界、进行层序地层研究和储层及油藏描述。地震勘探的全过程包括野外施工、地震资料处理和解释。其中解释包括构造解释、地层岩性解释、含油气评价及钻探目标的确定。野外采集技术主要通过计算机辅助设计、采用灵活多变的观测系统、进行全三维采集。地震资料解释从手工解释发展到了数字化解释，由单一的构造解释发展到构造、地层岩性综合解释，解释的软件也由依靠引进到开发创新。,第二章油气勘查技术,石油测井技术,1半自动测井技术采用的方法有标准电测井、自然电位测井和井径、井斜、井温测井等。人工解释。2全自动测井技术采用的方法除了标准电测井、自然电位测井和井径、井斜、井温测井外，还增加了微电极系、自然伽马、中子寿命和中子伽马。测井资料开始用计算机处理解释。3数字测井技术测井数据采集和资料处理的数字化技术。主要有深、中、浅电阻率测井系列，声波、密度、中子测井系列，地层倾角测井仪，七参数组合生产测井仪等。4数控测井技术比数字测井仪更先进，可对数据进行质量控制和处理解释。采用技术有：电磁波传播测井、井下电视测井、地层倾角测井、长源距声波测井、碳氧比能谱测井等。5成像测井技术成像测井系统是由电成像测井仪、声成像测井仪和配套使用的核孔隙度岩性测井仪、核磁共振测井仪、模块（组件）地层动态测井仪等一系列井下仪器，以及数字遥传系统、多任务数据采集与工作站等组成。测井资料处理在测井工作站上完成。,第二章油气勘查技术,钻井技术,钻井技术是油气勘查中最直接的和最有效的手段它具有高成本、高效率、获取资料多、验证性、多项技术的基础、并成为油气开发的唯一手段等特征。运用中要注意避免“一孔之见”和“以点代面”。,水平井钻井技术国外水平井技术发展概况80年代水平井技术呈大规模、加速发展趋势至1985年底全世界共钻水平井100口；至1995年全世界钻水平井1500口；1996年一年即钻水平井2700口Sperry-Sun公司在卡塔尔海上所钻ALS-8B井，水平段最长5004m；Anadrill公司在意大利米兰市西部钻的一口井，实际井深6330m、垂深5994m；,水平井钻井技术国内及胜利油田水平井技术发展的情况“八五”水平井钻井技术的突破“八五”期间CNPC组织6个油田、5个院校、762名技术人员，投入3.6亿元，在水平井理论、实验技术、工艺方法、软件技术、工具仪器等方面进行研究。至95年4月项目鉴定共钻成水平井47口（其中胜利油田30口，包括四口水平探井、水平段最长901.43m等多项记录），取得16项重大技术成果。,分枝（多底）井分枝（多底）井是在一个主井眼中钻成两口或多口水平井，可分单层分枝井和多层分枝井井两种类型。分枝井钻井技术包括一般水平井技术，除此以外的主要技术有：分枝井的设计，裸眼侧钻、磨铣套管或开窗侧钻、短半径及超短半径钻井技术。最关键的是完井方法和工具技术,欠平衡钻井技术国外欠平衡钻井技术发展概况80年代前用于提高钻速、避免严重的井漏；近十年用于减少地层伤害、提高产能。预测：2005年世界运用此项技术钻井总数12000口，美国占钻井工作量30%。欠平衡钻井技术的优越性减轻地层伤害，提高产能；提高钻井效率、降低钻井成本；可及时发现地质异常情况和识别产层；投产快。,欠平衡钻井技术欠平衡钻井的关键技术特殊的井控装置；产生欠平衡条件；确保欠平衡条件；井控技术；产出流体的地面处理；测量技术欠平衡钻井技术适用的条件胶结良好的砂岩、碳酸盐岩、火成岩储层地层深度准确、压力清楚要求技术套管封过目的层以上井段尽量减少或采用随钻测井；尽量不使用注水泥方式完井,自动化钻井（闭环钻井）技术自动化钻井技术目前主要指井眼轨迹自动控制技术，进一步的目标是实现钻头的地质导向，代表着国际钻井技术最新的发展方向，对超深井、超薄油层水平井、大位移井、分枝水平井等的轨迹控制具有独特效果。,偏置导向机构,控制系统,井下CPU,测量部分,地面监控系统,井下旋转闭环钻井系统,下行,上行,第二章油气勘查技术,综合录井技术,内容录井内容包括钻井地质录井、气测录井、地化录井、钻井液录井、钻井工程参数录井等。包括气测仪、岩石热解色谱仪、PK仪、荧光定量分析仪、定量脱气分析仪、二氧化碳检测仪、硫化氢检测仪、岩屑残余气分析仪和NWD、FEMWE随钻地层评价仪、连续钻井液滤液矿化度测定仪、钻井振动监测仪。辅以先进的计算机软件、硬件系统，进行现场各种资料的采集、处理、传输，使现场录井与后方基地的管理工作有机的结合，进行动态分析，及时做好地层评价、油气资源评价、地层压力监测、工程施工监测。,第二章油气勘查技术,综合录井技术,应用1、钻井地质监控通过使用定量脱气分析、VMS真空蒸馏脱气分析、岩屑残余油气分析、岩石热解分析、定量荧光分析等方法，能及时有效的发现油气显示，并判断油气层。2、监控钻井施工能对钻井进行实时监控；优选参数钻井，提高机械钻速；监测地层压力；利用随钻测量技术为定向井、水平井施工服务。3、储集层评价利用岩屑、岩心描述对储集层的储集空间、油气运移通道等储集条件进行分析；利用PK仪测量孔隙度、渗透率、含油饱和度；利用地化录井仪测量多种地球化学参数，经综合分析，确定储层、判断含油级别、估算产能等。4、生油层评价热解色谱地化录井仪测量残余碳、总有机碳、氢指数、重烃指数、总烃含量等参数，进行生油层的有机质类型、成熟度、有机质丰度、生油气量、排烃量及生油潜力等参数的计算。5、开展地层评价包括岩性的确定、地层划分、构造分析、沉积环境分析、岩相古地理分析等，以单井评价为基础，进行区域对比。6、进行油气资源评价,第二章油气勘查技术,井下测试及试井技术,地层测试技术是用钻杆传送测试工具，对油气层抽取液体样品、测取压力资料，以及时、准确地取得有关产层特征和技术评价的方法。通常使用的钻杆测试技术，即中途测试和完井测试，是勘探与开发过程中发现油气层、综合评价描述油气藏的一项不可缺少的配套技术。中途测试是指在钻井过程中进行的测试，在完井后进行的测试称完井测试。,2.4发展历史和趋势,油气勘探技术发展历史初始阶段（1949-1964）勘探技术主要是：野外地质调查、光点地震仪地震勘探、电阻率测井、井口捞砂样录井、抽提式试油。其主要的工具是罗盘和榔头，以及一些简单的地形测量仪、地震仪、重磁力仪和半自动电测仪。这一阶段先后发现了克拉玛依油田、大庆油田、扶余油田、胜利油田、大港油田等。,发展阶段（19651978）这一阶段许多技术手段都有了显著的改善，地震勘探技术方面普及了模拟磁带地震仪，并发展了地震资料的数字处理与解释技术；地质录井技术方面逐步采用了多参数综合录井（包括气测、泥浆及钻井参数录井技术）；数字测井和资料数字处理技术及中途测试技术