油气勘探工程PPT学习教案

1、会计学1油气勘探工程油气勘探工程区域普查区域普查任务任务：确定油气存在的可能性，择盆选凹分类分类大区普查：主要工作程序大区普查：主要工作程序（1）进行地面地质测量，开展非地震物化探，明确盆地特征、结构与性质，划分区域构造单元，对盆地沉积岩层作出初步解释；（2）有针对性的地震概查，结合重电磁资料，初步查明隆起、凹陷等构造；（3）可探井钻探，建立盆地完整的地层层序；（4）盆地优选。盆地普查主要工作程序：盆地普查主要工作程序：（1）高精度非地震物化探，确定盆地范围和特征，凹陷的范围和沉积厚度；（2）地震的概查和普查，查明隆起和凹陷的分布、形态及内部构造和二级构造；（3）可探井钻探，了解一级构造特征，

2、查明生、储、盖组合；（4）优选有利的生油凹陷；（5）初步划分含油气系统。第1页/共55页区带详查区带详查任务任务：查区定带分类分类大区普查盆地普查工作程序：工作程序：（1）地震普查和详查：）地震普查和详查：控制区带的形态和分布特征，及圈闭的分布和基本特征；（2）参数井钻探：）参数井钻探：了解二级构造特征、储盖组合、为地球物理资料解释提供参数依据、兼有试探性找油的任务；（3）含油气系统分析：）含油气系统分析：优选有利的含油气区带；（4）区带评价优选：）区带评价优选：地质评价、资源量评价、经济评价，优选有利的油气聚集区带。第2页/共55页圈闭预探圈闭预探目标：目标：揭示区带上圈闭的含油气性，发现油

3、气田并计算控制和预测储量，为评价勘探提供对象。研究的主要地质问题：研究的主要地质问题： （1）圈闭规模与成因类型； （2）圈闭形成、发展、破坏历史； （ 3）储层性质与分布； （4）油气水性质及其分布的控制因素。工作程序工作程序： （1）进一步地震普查、详查； （2）圈闭评价与目标优选； （3）待钻圈闭描述与预探井设计； （4）圈闭钻探与钻后再评价。第3页/共55页任务：任务：对各油气藏进行评价，搞清含油气地质体的外部形态与内部结构，弄清油气水性质与分布状况，建立含油气地质体模型，对油气藏进行综合评价，为开发方案的编制提供依据。研究问题研究问题（1）圈闭形态； （2）储层特征； （3）油气水特

4、征； （4）储量特征； （5）油藏工程特征。工作程序：工作程序： 地震精查、钻评价井、油气藏描述、储量计算。油气田评价勘探油气田评价勘探第4页/共55页1010种主要油气勘探技术种主要油气勘探技术 1 1野野外外地地质质调调查查技技术术 2 2遥遥感感技技术术 3 3地地震震勘勘探探技技术术 4 4重重力力磁磁力力勘勘探探技技术术 5 5地地球球化化学学勘勘探探技技术术 6 6电电法法勘勘探探技技术术 7 7地地质质录录井井技技术术 8 8地地球球物物理理测测井井技技术术 9 9测测试试技技术术 1 10 0石石油油地地质质综综合合研研究究技技术术 一、一、 油气勘探技术及原理油气勘探技术及原

5、理第5页/共55页世界油气勘探史 油气苗阶段背斜构造理论阶段隐蔽油气藏理论阶段美国地质学家怀特于美国地质学家怀特于18611861年提出年提出 美国石油地质学家莱复生于美国石油地质学家莱复生于19661966年提出年提出 第6页/共55页中中国国油油气气勘勘探探技技术术四四个个发发展展阶阶段段 靠榔头，靠罗盘，寻找油田靠榔头，靠罗盘，寻找油田 用用“五一五一”型地震仪，加上手工计算型地震仪，加上手工计算 磁带地震仪磁带地震仪 数字地震和电子计算机处理技术数字地震和电子计算机处理技术 一代一代二代二代三代三代四代四代老君庙老君庙克拉玛依克拉玛依大庆油田大庆油田胜利油田胜利油田大港油田大港油田任丘

6、油田任丘油田南阳、濮阳等南阳、濮阳等 第7页/共55页1 1 野外地质调查技术野外地质调查技术4.1 油气勘探技术及原理油气勘探技术及原理第8页/共55页寻寻找找油油气气田田的的四四大大步步 骤骤 定盆地定盆地查凹陷查凹陷 找圈闭找圈闭 探油气探油气 确定古湖泊、古海洋的范围确定古湖泊、古海洋的范围 查明生油凹陷的位置查明生油凹陷的位置 寻找地质圈闭寻找地质圈闭 钻探油气田钻探油气田 1野野外外地地质质调调查查技技术术第9页/共55页1野野外外地地质质调调查查技技术术野野外外地地质质调调查查五五项项任任 务务 步骤步骤1 1：普查：普查步骤步骤2 2：详查：详查步骤步骤3 3：细测：细测搞清一

7、个地区的地层状况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发现和调查油气苗状况 采集样品采集样品 提出有利的找油地区及可供钻探的地质圈闭提出有利的找油地区及可供钻探的地质圈闭 第10页/共55页野外地质野外地质近距离观察近距离观察 遥感地质遥感地质远距离观察远距离观察 现现代代遥遥感感技技术术 被动遥感，简称遥感被动遥感，简称遥感 主动遥感，简称遥测主动遥感，简称遥测 如同人物照相如同人物照相 如同如同X X光透视光透视 运用了现代物理的电磁波理论、运用了现代物理的电磁波理论、电子光学技术、电子计算机技术等电子光学技术、电

8、子计算机技术等 2 2 遥感技术遥感技术 第11页/共55页2 2 遥感技术遥感技术 第12页/共55页重重力力勘勘探探密度较大的岩体可以使地球重力场发生一种微弱、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。但可以察觉到的变化，这种变化叫重力异常。其中的正异常，通常叫重力高，是沉积岩厚度其中的正异常，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，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。在渤海找到的几个深的凹陷，是有利生油区。在渤海找

9、到的几个大油田，都在重力高所反映的凸起上。大油田，都在重力高所反映的凸起上。 大约在一百多年前，人们才开始把地面重力大约在一百多年前，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。在一起，由此产生了重力测量。 3 3 重力、磁力、电法勘探技术重力、磁力、电法勘探技术 第13页/共55页3 3 重力、磁力、电法勘探技术重力、磁力、电法勘探技术 图4-3 重力勘探寻找的背斜构造第14页/共55页3 3 重力、磁力、电法勘探技术重力、磁力、电法勘探技术 第15页/共55页重重力力勘勘探探成成果果能能解解决决的的地地

10、质质问问 题题 研究地壳深部构造包括康式面研究地壳深部构造包括康式面和莫霍面的起伏和莫霍面的起伏 划分盆地区域构造单元划分盆地区域构造单元 确定区域性深大断裂确定区域性深大断裂 研究油气聚集的构造圈闭研究油气聚集的构造圈闭 12343 3 重力、磁力、电法勘探技术重力、磁力、电法勘探技术 第16页/共55页 重力勘探寻找储油构造分为普查、详查、细测几个阶段：（1 1）重力普查）重力普查：一般是在对该地区的地质情况很少了解的前提下进行的，通过大面积区域勘探，了解区域构造，划出含油有希望的地区，为下一步详查打下基础。（2 2）重力详查）重力详查：是在普查的基础上进行的，它的目的是探索范围比较小的局

11、部储油构造，进一步查清储油构造的大小和分布状况，这一任务通常与电法勘探配合完成。重力勘探一般不完成细测任务，这一任务通常用电法和地震勘探来完成。第17页/共55页磁磁力力勘勘探探 组成地壳的岩石有着不同的磁性，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。局部地区发生变化形成磁异常。 实质和主要任务实质和主要任务 利用仪器测定这些磁异常，研究它与地质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构造的关系，根据磁异常特征作出关于地质情况及矿产分布的预测。质情况及矿产分布的预测。 火

12、成岩、变质岩磁性比较大，火成岩、变质岩磁性比较大，而沉积岩一般几乎没有磁性而沉积岩一般几乎没有磁性 飞机携带的航空磁力仪，可在不同高度的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飞行中测量地面磁力值的变化 3 3 重力、磁力、电法勘探技术重力、磁力、电法勘探技术 第18页/共55页图4-4 磁力勘探寻找的背斜构造3 3 重力、磁力、电法勘探技术重力、磁力、电法勘探技术 第19页/共55页电电法法勘勘探探 根据不同岩层具有不同的导电性的特点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来研究地下构造形态的方法 大地电流法大地电流法 垂向测深法垂向测深法 通过测定地

13、球内部的天然电流通过测定地球内部的天然电流大小来研究地下构造大小来研究地下构造 人工向地下通入电流（即人工电场），人工向地下通入电流（即人工电场），在地面改变电极距来测量地下岩石电阻变化在地面改变电极距来测量地下岩石电阻变化 3 3 重力、磁力、电法勘探技术重力、磁力、电法勘探技术 第20页/共55页图7-1地震反射示意图地地震震勘勘探探的的基基本本原原 理理 地下岩层性质不同，传播的速度不同 遇到不同岩层的界面，即会产生反射波或折射波，返回地面 4 地震勘探技术地震勘探技术 第21页/共55页图7-2地震勘探野外采集示意图地地震震勘勘探探三三部部 曲曲 野外资料采集 室内资料处理 地震解释

14、检波器可以敏感到仪器旁边一根小草的摇摆 4 地震勘探技术地震勘探技术 第22页/共55页4 地震勘探技术地震勘探技术 第23页/共55页二维地震二维地震三维地震三维地震测线间距测线间距20502050米米 10001000米以上米以上 剖面剖面是固定的有限的是固定的有限的 可以任意切割可以任意切割不同方向不同方向测网测网按一定规律布置成按一定规律布置成方格状或环状方格状或环状 布置预探井布置预探井 布置评价井布置评价井 4 地震勘探技术地震勘探技术 第24页/共55页4 地震勘探技术地震勘探技术 第25页/共55页四四维维地地震震勘勘 探探 时间推移地震勘探时间推移地震勘探 在同一个三维勘探工

15、区，在相距足在同一个三维勘探工区，在相距足够长的时间后进行两次或多次重复三维够长的时间后进行两次或多次重复三维地震测量的地震勘探方法。地震测量的地震勘探方法。 该方法主要是对油藏变化进行监测，该方法主要是对油藏变化进行监测，进而为油藏开发调整提供直接依据。进而为油藏开发调整提供直接依据。 4 地震勘探技术地震勘探技术 第26页/共55页Well LogSPResistivity目的是确定油气水层、储集层物性、地层中目的是确定油气水层、储集层物性、地层中缝、洞、孔的分布、地层倾角变化等。缝、洞、孔的分布、地层倾角变化等。 5 5 地球物理测井技术地球物理测井技术 第27页/共55页定义定义：指油

16、气井完井之前，采用专门的仪器设备指油气井完井之前，采用专门的仪器设备，沿井眼，沿井眼 剖面测量地球物理参数的方法。剖面测量地球物理参数的方法。勘探测井勘探测井主要目的主要目的：发现和研究油气层发现和研究油气层生产测井生产测井定义定义：指油气井完井及其后整个生产过程中，应指油气井完井及其后整个生产过程中，应用地球物理方法对井下流体的流动状态、井身结用地球物理方法对井下流体的流动状态、井身结构的技术状况和产层性质的变化情况所进行的测构的技术状况和产层性质的变化情况所进行的测量。量。主要目的主要目的：了解和分析油气藏的动态特性，提高了解和分析油气藏的动态特性，提高油气产量和采收率。油气产量和采收率。

17、地球物理测井种类地球物理测井种类第28页/共55页地球物理测井种类地球物理测井种类勘探勘探测井测井开发开发测井测井储层完井评价测井（水淹层测井）储层完井评价测井（水淹层测井）生产测井生产测井生产动态测井生产动态测井工程技术测井工程技术测井套管井储层评价测井套管井储层评价测井电法测井电法测井非电法测非电法测井井放射性测放射性测井井声波测井声波测井其他测其他测井井地层倾角测井自然伽玛测井密度测井中子测井声波速度测井声幅测井超声电视测井气测井自然电位测井普通电阻率测井侧向测井感应测井电磁波传播测井第29页/共55页1.生产动态测井生产动态测井测量对象测量对象：井内流体目的目的了解和监测生产井的产出剖

18、面和注入井的注入剖面；评价地层的吸入或产出特性；找出射开层的水淹层和水源；研究油井产状和油藏动态。方法方法流量测井流体密度测井持水率测井温度测井压力测井等生产测井生产测井第30页/共55页2.产层评价测井产层评价测井测量对象测量对象：油气产层目的目的评价储集层，划分水淹层；了解产层含油性、渗透性及油水、油气界面的变化；确定地层压力和温度；评价地层含油（含气）饱和度、渗透率等地层参数的变化。方法方法（1）C/O比测井：探测低矿化度水淹层剩余油饱和度；（2）中子寿命测井：当地层水矿化度超过50000mg/l，求剩余油饱和度和残余油饱和度，估计孔隙度，计算含水饱和度；（3）电缆地层测试：可求产层压力

19、、地层渗透率和流体性质，划分油气层并估计储量。第31页/共55页3.工程技术测井工程技术测井测量对象测量对象：井身结构目的目的（1）检查水泥胶结质量；（2）监测套管技术状况；（3）确定井下水动力的完整性；（4）评价固井、射孔、地层处理等的作用效果。方方法法（1）电磁测厚仪、多臂井径仪、井壁超声成像测井仪、方位测井仪、腐蚀评价测井仪：可以检测套管损坏如破裂、损伤、变形、错断和腐蚀；（2）声幅测井、声波全波列测井、水泥胶结评价测井、噪声测井：评价水泥胶结的质量；（3）放射性示踪测井、井温测井、噪声测井：可以确定串槽位置和流体的性质，以进行封固修井；（4）磁检测技术、超声波技术：确定误射孔或检查存在

20、未射开的目的层。第32页/共55页生产测井在油田开发中的应用生产测井在油田开发中的应用研究生产动态多层合采中的问题；产油井中生产气油比过高的问题；产油（气）井含水率过高的问题；注入井的问题（锥进）分析井的技术状况水泥胶结质量问题；井内机械问题（套管、封隔器）射孔质量检测；地层处理问题。套管井储层评价油气层评价问题；油气水淹问题。第33页/共55页生产测井的测量周期生产测井的测量周期研究吸水剖面时研究吸水剖面时：应该间隔半年测量一次。研究产出剖面时研究产出剖面时：在各种类型的生产井中应该每年测量 一次。监测流体界面和评价含油气饱和度时监测流体界面和评价含油气饱和度时：在观察井中和 标准井网内的井

21、中最好每半年测量一次。在注水井中检查套管技术状况时在注水井中检查套管技术状况时：至少每年应该测量 一次。第34页/共55页油田开发监测的生产测井组合油田开发监测的生产测井组合监测监测任务任务井的井的种类种类地层地层状况状况井中流井中流体体主要方法主要方法辅助方法辅助方法划分划分注入注入剖面剖面；评价评价地层地层吸水吸水特性特性笼统注水 自来水污水涡轮流量计；电磁流量计；核流量计；井温计。自然伽马仪；接箍定位仪；井径仪；压力计。分层注水 活化水伽马仪；井温计；氧活化水流测井。第35页/共55页监测监测任务任务井的井的种类种类地层地层状况状况井中井中流体流体主要方法主要方法辅助方法辅助方法划分划分

22、产出产出剖面剖面；评价评价地层地层生产生产性质性质自喷井；气举井油气水涡轮流量计；核流量计；井温计；压力计；流体密度计；持水率计自然伽马仪；接箍定位仪；井径仪机抽井油气水测量项目同上，采用小直径仪器过环空测量第36页/共55页监测任监测任务务井的井的种类种类地层地层状况状况井中井中流体流体主要方法主要方法辅助方法辅助方法监测油监测油水界面、水界面、气油界气油界面位移；面位移；划分水划分水淹层；淹层；评价地评价地层含油层含油性性金属套管（未射孔）盐水水淹中子寿命测井仪；井温计自然伽马仪；接箍定位仪；岩石密度仪淡水水淹次生伽马能谱仪；井温计金属套管（已射孔）盐水或淡水水淹油气水脉冲中子测井仪；流量

23、计；井温计；流体密度计；持水率计非金属套管（未射孔）盐水或淡水水淹感应测井仪；侧向测井仪；补偿中子测井仪自然伽马仪第37页/共55页监测任务监测任务 井的井的种类种类地层地层状况状况井中井中流体流体主要方法主要方法辅助方法辅助方法确定管外确定管外窜流；窜流；检测套管检测套管状况；状况；检查地层检查地层作业效果作业效果金属套管（已射孔）油气水超声成像测井仪；管柱分析仪；噪声测井仪；井径仪；井温计；伽马仪；流量计自然伽马仪；流体密度计评价水泥评价水泥胶结质量胶结质量金属套管（未射孔）水泥胶结测井仪；超声成像测井仪；地层密度测井仪自然伽马仪；中子伽马仪第38页/共55页地地球球物物理理测测井井原原理

24、理 电测井电测井 电法勘探相近，也是利用电场来研究和认识电法勘探相近，也是利用电场来研究和认识岩石电性差异，进而判断油气水层和岩石物性。岩石电性差异，进而判断油气水层和岩石物性。 自然自然电位电位测井测井 测量自然电位随井深变化的曲线，划分岩性测量自然电位随井深变化的曲线，划分岩性和研究储集层性质和研究储集层性质 通过测量地层视电阻率来研究井剖面地层性质通过测量地层视电阻率来研究井剖面地层性质的测井方法的测井方法 普通电普通电阻率测阻率测井井当井剖面为高阻薄层或井内充满高矿化度盐水当井剖面为高阻薄层或井内充满高矿化度盐水钻井液时，划分地层界面、确定冲洗带和地层钻井液时，划分地层界面、确定冲洗带

25、和地层电阻率。电阻率。侧向侧向测井测井 5 5 地球物理测井技术地球物理测井技术 感应感应测井测井 研究地层电导率的测井方法研究地层电导率的测井方法 第39页/共55页地地球球物物理理测测井井原原理理 声波声波测井测井 利用岩层传播声波存在速度和幅度的差异，利用岩层传播声波存在速度和幅度的差异，判断岩石物性、地质剖面、固井质量等。判断岩石物性、地质剖面、固井质量等。 利用不同岩层中放射性物质含量不同利用不同岩层中放射性物质含量不同或吸收放射性物质的性能不同，或吸收放射性物质的性能不同，用以判断岩性及含油气性。用以判断岩性及含油气性。 放射放射性性测井测井 由于不同岩石的胶结程度、由于不同岩石的

26、胶结程度、坚硬性、可溶性和可塑性等种种差别，坚硬性、可溶性和可塑性等种种差别，造成井径大小的差异。造成井径大小的差异。 井径井径测井测井 5 5 地球物理测井技术地球物理测井技术 第40页/共55页放射性测井放射性测井5 5 地球物理测井技术地球物理测井技术 第41页/共55页井径测井井径测井5 5 地球物理测井技术地球物理测井技术 第42页/共55页DTUSFT14040SPHI%301041004200GRAPI0200CALIXIN616Sonic travel timeSonic porosityCaliperGamma Ray5 5 地球物理测井技术地球物理测井技术 声波测井声波测井

27、第43页/共55页Oil sandGammarayResisitivity PorosityIncreasingradioactivityIncreasingresistivityIncreasingporosityShaleShale利用测井资料确定地层孔隙度利用测井资料确定地层孔隙度POROSITY DETERMINATION BY LOGGING5 5 地球物理测井技术地球物理测井技术 第44页/共55页6.地质录井技术地质录井技术地质录井定义：地质录井定义： 采用一定的技术手段，通过随钻采集和整理有关的地质数据来进行预测、分析和评价钻井过程中与油气水有关的地质现象，为搞清钻遇地层岩性及

28、含油气情况提供可靠的第一性资料，同时对钻井工程可随时实行必要的安全监控。地质录井方法：地质录井方法：（1 1）钻时录井）钻时录井：可判断井下地层岩性的变化和缝、洞发育情况等；（2 2）岩心录井）岩心录井：研究储层岩性、物性、电性、含油性和构造、地层等；（3 3）岩屑录井）岩屑录井：地层、构造、生储盖组合关系，储油物性及含油气情况；（4 4）钻井液录井）钻井液录井：推断是否钻遇油气层和特殊岩性等；（5 5）井壁录井：）井壁录井：证实地层的岩性、含油性以及岩性和电性的关系或其他地质要求等。第45页/共55页 入口泥浆密度传感器 测试数据 泥浆参数 泵冲 钻井参数 实时对话 视频传输 地质参数 录井

29、参数 数据采集模块 采集模块 采集模块 采集模块 Client Server 系统数据流程系统数据流程 钻井录井技术钻井录井技术 任务一：了解地任务一：了解地层岩性，了解钻层岩性，了解钻探地区探地区有无生油层、储有无生油层、储集层、盖层、火集层、盖层、火成岩等。成岩等。 任务二：了解地层含油任务二：了解地层含油气情况，气情况，包括油气性质、油气层包括油气性质、油气层压力、含油气丰满程度压力、含油气丰满程度等。等。第46页/共55页6 6 钻井录井技术钻井录井技术 综合录井仪录取的资料丰富，综合录井仪录取的资料丰富，共计共计6 6大类，其中有大类，其中有3131条曲线和条曲线和3 3种样品。种样

30、品。 通过对各种不同参数的检测、记录、整理、分析、计算，达到对地层进行含油气的初步评价、孔隙压力的预测以及钻井监控的目的。通过对各种不同参数的检测、记录、整理、分析、计算，达到对地层进行含油气的初步评价、孔隙压力的预测以及钻井监控的目的。第47页/共55页探探井井测测 试试 中途测试中途测试完井测试完井测试 是利用钻井设备，把钻杆当作油管下到油层顶部附近，在钻杆上安装一节类似是利用钻井设备，把钻杆当作油管下到油层顶部附近，在钻杆上安装一节类似“青蛙肚皮青蛙肚皮”一样的封隔器，一经加压，一样的封隔器，一经加压，“青蛙肚皮青蛙肚皮”就鼓胀起来并紧贴井壁，把油层与上部地层隔开来，同时使油层与钻杆中心的空间连通。就鼓胀起来并紧贴井壁，把油层与上部地层隔开来，同时使油层与钻杆中心的空间连通。 是在钻探完成后，下套管、固井，采用射孔的方法，使油