石油勘探——世界油气勘探史
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[时间:2009-08-26 振威石油网 关注度:0]
摘要: 我国对地壳变迁的现象的认识,最早的可追溯到先秦时期。例如在《周易》中就写道:“地道变盈而流迁”。意思是说,地表的起伏形状,不是一直不变的,高山逐渐可夷为平地,平地也可以崛起成为高山。有句成语叫做“沧桑巨变”,就是说沧海可变为桑田。沈括在...
我国对地壳变迁的现象的认识,最早的可追溯到先秦时期。例如在《周易》中就写道:“地道变盈而流迁”。意思是说,地表的起伏形状,不是一直不变的,高山逐渐可夷为平地,平地也可以崛起成为高山。有句成语叫做“沧桑巨变”,就是说沧海可变为桑田。沈括在这方面有突出的贡献,他不但对地壳变迁有认识,而且更以古生物化石为证,说明了地质沉积现象,可谓是油气地质学的萌芽。
我国是世界生产井盐最早的国家。早在公元前256~251年,李冰组织人们在四川有目的地开凿了世界第一口盐井-广都盐井。长期的凿盐井过程中,人们对地质的认识不断加深。在清时,选择凿井的位置,就有了较为明确的标准:在选择井位时提出了“相山”,就是看山壁有没有露头的储层;“看龙脉”,就是看岩层走向……与此同时,还总结了许多选择井位的俗语、谚语,有不少是符合现代地质科学理论的,如“依山可作井,隔沟不同脉”,明显地认识到地层被割断的道理。能识地脉的人,古称为山匠。说明已有地质学这门专业知识了。
古代从钻井捞取岩屑中分析各种岩层的情况,积累了丰富的经验。用“扇泥”(从地下取上岩屑)来观察地质情况,据史料记载始于北宋。为给这口井留下原始的第一手井下地层情况,自清以来建立了录井记录,即相当现在的“井史”。记录每道工序使用的工具,每天钻凿的进度,取岩屑情况,井下发生事故的原因及处理所采取的措施等。每天的记录叫岩口簿,由专人负责,也是古代的地质录井工作。岩口簿是有着极高的科学价值和文物价值。如利用“泥孩儿”认识地下裂缝,就是一成功的科学成果。二百余年前,四川天然气田的劳动人民发明了一种测定井下地层漏失的工具叫“泥孩儿”。并根据漏失情况研究了裂缝的发育情况。
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。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。
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。《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。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,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,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。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。
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,在勘探程度高的老探区也不断扩大了储量。
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,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。(摘自《2007-2008年全球石油天然气勘探行业研究与发展预测》)