《石油地质学》第九章油气田勘探课件

1、油气田勘探第九章第1页，共71页。第九章 油气田勘探第二节 油气勘探阶段第一节 油气勘探技术方法第2页，共71页。第一节 油气勘探技术方法 非地震地质调查技术 地震勘探技术 钻井及井筒技术 实验室分析模拟技术第3页，共71页。一、非地震地质调查技术地面地质测量油气资源遥感油气非地震物探（重、磁、电勘探）地球化学勘探第4页，共71页。1、地面地质测量主要是通过野外地质露头的观察、油气苗的研究，结合地质浅钻和构造剖面井等手段，查明生油层和储油层的地质特征，落实圈闭的构造形态和含油气情况。 米什布拉克油苗第5页，共71页。柴达木盆地西部地表油苗分布特征图 第6页，共71页。概念：利用航空和航天技术对

2、地表油气资源所进行的探测工作。基本原理：地下构造形态在地表有显示；地下油气富集后向地表渗漏形成肉眼难见的物理场或化学场。这些场可以通过遥感探测获得，从而为油气勘探带来信息和指导。2、油气资源遥感探测第7页，共71页。大风山 黑梁子 长尾梁开特米里克牛 鼻 子 梁红沟子南翼山小梁山尖顶山黑梁子阿尔金风山盐滩梁长尾尖北咸水泉干柴狮子沟沟油泉子黄梁南翼山小大08008881002821086820188502685037810528607086060瓜对冲型和背冲型构造同步发育、相间分布。第8页，共71页。利用航空摄影技术识别地表环境第9页，共71页。（1）重力勘探3、油气非地震物探 是利用地壳内部

3、各种岩石和矿物间因密度差异而引起的重力场变化来查明地质构造和寻找有用矿产的一种地球物理勘探方法。即通过测定地下重力异常开展油气勘探的方法 是利用地壳内各种岩石和矿物间磁性差异所引起的磁场变化(称为磁异常)来寻找有用矿产和查明地下地质构造的一种地球物理勘探方法。（2）磁法勘探电法勘探的实质是利用岩石和矿物(包括其中的流体)的电阻率不同，利用仪器在地面测量地下不同深度地层介质电性差异，用以研究地下各层地质构造的方法。 （3）电法勘探第10页，共71页。2000m视深度重力水平切片布格重力异常图6000m视深度重力水平切片4000m视深度重力水平切片第11页，共71页。E 柴达木盆地复杂地形磁法勘探

4、三维连续介质全信息联合反演成像图YXL00E-19-97E-04线二维电磁波场变换动力学参数提取与深度偏移成像第12页，共71页。柴达木盆地电法勘探实例二维深度偏移成像反射系数成像二维连续介质反演第13页，共71页。油气非地震物探的应用1、研究和解释地壳深部地质结构2、研究和判断盆地基底的结构、基底断裂特征和基底表面的起伏 3、研究和分析盆地沉积盖层的构造特征第14页，共71页。4、油气地球化学勘探地下油气富集后因浓度梯度作用向地表扩散渗漏；因浮力作用向地表运移；因溶于水后随压实流体向地表散失。这样在油气藏附近形成了地球化学异常人们利用各种精密化学分析仪器，通过对近地表土壤、水和岩石的观测，来

5、圈定这些异常，从而进行油气勘探调查的方法。 第15页，共71页。二、地震勘探技术地震勘探的基本原理就是通过人工方法激发地震波，研究地震波在地层中传播情况，做出构造解释，地层解释、岩性和烃类检测解释，为寻找油气资源服务的一种物探方法 第16页，共71页。地震勘探基本流程地震资料的野外采集地震资料的室内处理地震资料的综合解释第17页，共71页。地震资料的野外采集 钻炮井 布设接收排列第18页，共71页。地震资料的室内处理第19页，共71页。地震资料的综合解释1.地层分布、构造特征研究第20页，共71页。冷科1井42 构造特征研究第21页，共71页。地震资料的综合解释2.地震相与沉积相预测充填外形中

6、-弱振幅低连续相斜交前积地震相是一个可以在区域上圈定的、由地震反射层组成的三维单元；其反射结构、外形、振幅、连续性、频率等要素与邻近相单元不同。第22页，共71页。地震资料的综合解释3.岩性与储层预测第23页，共71页。地震资料的综合解释利用地震波的振幅、频率等特征来研究和探测地下油气藏的分布（如亮点技术、平点技术） 4.含油气监测第24页，共71页。三、钻井及井筒技术钻井技术录井技术测井技术地层测试与试油技术第25页，共71页。探井分类井别划分 探井：目的是寻找（证实）油气藏 开发井：目的是采油盆地普查-地质井区域详查-参数井圈闭预探-预探井油气藏评价-评价井油气勘探阶段第26页，共71页。

7、1、钻井技术（1）钻井方式 钻直井 钻定向井 钻水平井 钻大位移井 平衡钻井 欠平衡钻井 多分支钻井 重入钻井第27页，共71页。滩海大位移井第28页，共71页。西江24-3油田西江24-1油田8063米2850米水深100米大位移井南海西江大位移井第29页，共71页。丰富多彩的分支井技术第30页，共71页。1、钻井技术水平井及大位移井钻井技术深井、超深井钻井技术老井重钻技术。 （2）钻井技术发展趋势第31页，共71页。2、录井钻井过程中收集地下地质资料的工作称为地质录井，简称录井。分类： 岩心录井 岩屑录井 钻时录井 荧光录井 钻井液录井 气测录井 其它录井第32页，共71页。（1）岩心录井

8、在钻井过程中使用专门的取心工具，将井下的岩石取上来，并对取上来的岩石进行分析、描述、观察研究，从而取得各项地质资料的工作称为岩心录井。岩心是最直接、最可靠地反映地下地质特征的第一性资料。第33页，共71页。(2)岩屑录井岩屑：地下的岩石被钻头钻碎后，随钻井液被带到地面上的岩石碎块，又常称为 “砂样” 岩屑录井：在钻井过程中，按照一定的取样间距和迟到时间，连续收集与观察岩屑并恢复地下地质剖面的过程。 岩屑录井首先要确定岩屑的深度。迟到时间：岩屑从井底返至井口的时间。第34页，共71页。岩屑综合录井图第35页，共71页。（3）钻时录井钻时：每钻进一定厚度的岩层所需要的时间。 单位：min/m。 钻

9、时为钻速(m/h)的倒数。 第36页，共71页。（4）荧光录井在钻井过程中，利用石油的荧光性，时时对岩屑或岩心进行荧光检测，发现地层油气显示或含油气性的工作称为荧光录井。 利用荧光录井资料可以方便地区分油质和油气显示级别，为油气层测试提供可靠的依据。 含轻质油的岩屑呈现蓝白一浅黄色；含重质油的岩屑呈现黄一褐色；含油饱满则光强，含油少则光弱。 利用荧光录井资料可以较为灵敏地发现肉眼难于鉴定的油气显示，如挥发快的轻质油层；第37页，共71页。（5）钻井液录井根据钻井液性能的变化及槽面显示，推断 是否钻遇油气水层或特殊岩性的录井方法性能油层气层盐水层淡水层粘土石膏盐层疏松砂岩密度减减减减微增不变微增

10、增微增粘度增增增减减增剧增增微增失水不变不变增增减剧增增切力微增微增增减增剧增增含盐量不变不变增减增含砂量增泥饼增增增酸碱值减减减减电阻增增减增减增减第38页，共71页。1)油花气泡： 油花或气泡占槽面30以下。2)油气侵： 油花或气泡占槽面3050%，钻井液性能变化明显3)井涌： 钻井液涌出至转盘面以上不超过1m4)井喷： 钻井液喷出转盘面1m以上。 喷高超过二层平台称强烈井喷。5)井漏： 钻井液量明显减少。钻井液显示分类（5）钻井液录井第39页，共71页。直接测定钻井液中可燃气体含量的一种录井方法（6）气测录井及时发现油、气显示，判断油、气、水层。 油气水层在气测曲线上的特征第40页，共7

11、1页。3、测井测井也称地球物理测井，是指在钻孔内放置一定的仪器，根据物理和化学原理，间接获取井眼周围地层和井自身的信息的测试过程。概念：测井主要特点： 垂向上提供数量大、信息连续的资料第41页，共71页。 视电阻率测井 微电极测井 自然电位测井 感应测井 侧向测井 放射性测井 声波时差测井 井径测井 地层倾角测井 生产测井 温度测井 其它测井测井的类型：第42页，共71页。测井信息采取测井信息处理测井资料综合解释测井工作基本流程第43页，共71页。测井资料的应用（1）认识地下地层岩性，确定岩层界面第44页，共71页。测井资料的应用（2）评价产层岩性、物性、 含油性、生产能力第45页，共71页。

12、测井资料的应用（3）开展油层对比第一油层组第二油层组第46页，共71页。测井资料的应用（4）分析研究沉积特征与沉积相模式-测井相分析深水浊积扇的岩性及测井特征A-扇根斜坡颗粒流或砾岩水道；B -扇中近源浊积岩；第47页，共71页。测井资料的应用（5）评价固井质量、射孔质量、套管质量、井下作业效果第48页，共71页。4、地层测试与试油技术在油气田勘探过程中，应用钻井方法钻穿油、气层，通过地质录井及测井资料，直接或间接地指出油、气层的层位地层测试与试油是对有油气显示的可能油气层进行产油气能力、流体性质和油气层特征的测定与试验。 第49页，共71页。地层测试与试油所取数据： （1）油、气、水日产量

13、（2）油、气、水的性质参数 （3）原始地层压力与油层渗透率资料 4、地层测试与试油技术任务第一，地层测试与试油是发现或者证实油气藏存在与否、能否获得油气流的最后“确诊”。第二，地层测试与试油是取得油气藏、油气层基本地质资料的重要手段。 第50页，共71页。封隔器油管套管oiloiloiloil地层测试与试油主要方法 （1）电缆地层测试（2）钻柱地层测试（3）随钻地层测试 第51页，共71页。四、实验室分析模拟技术储层测试分析技术实验室物理模拟技术有机地球化学测试分析技术第52页，共71页。储层测试分析技术第53页，共71页。构造物理模拟实验平台功能: 模拟沉积、构造和成岩作用等对圈闭形成和演化

14、的影响构造物理模拟实验装置构造变物理模拟实验半地堑形成过程的砂箱模拟实验结果第54页，共71页。功能: 模拟油气的生成、排运、聚集和破坏，考虑水岩相互作用油气成藏物理模拟实验平台第55页，共71页。功能: 开展油气组分检测，源岩评价，油气源对比，油气运移路径追踪油藏地化与流体分析烃源岩与油藏地球化学实验平台第56页，共71页。第二节 油气勘探阶段2、它使得做出继续、放弃或者及时调整勘探决策部署的依据更加充分； 一、为什么要划分勘探阶段？1、它使得油气勘探的任务和目标根据具体明确，特别是突出不同阶段的主要矛盾；3、它有利于合理调配勘探力量与勘探资金，及时补充勘探新区人力、物力。勘探阶段是指油气勘

15、探过程中在任务上相对独立、时间上相对集中的一段时期。第57页，共71页。整个勘探过程应遵循的原则： 勘探范围从大到小， 勘探精度由浅入深， 勘探投入由低廉到昂贵勘探程序是指油气田勘探各阶段之间的相互关系和工作的先后次序。 就某一具体的勘探阶段，勘探程序是指勘探工程实施的先后顺序，它应遵循的原则： 物化铺路 地震先行 钻井居后第58页，共71页。二、油气勘探阶段的划分第一个阶段: 大区概查第二个阶段: 盆地普查第三个阶段: 区域详查第四个阶段: 圈闭预探第五个阶段: 油气藏详探 (油气藏评价)查探第59页，共71页。勘探阶段资源调查时期工业勘探时期大区概查盆地普查区域详查圈闭预探油气藏评价勘探对

16、象大区盆地凹陷区带油气田勘探任务择盆定坳（定凹）选带发现油气田探明油气田重点研究内容盆地性质与演化特征烃源岩形成条件烃源岩特征油气生成条件储盖组合特征运聚与保存条件圈闭基本特征油气成藏条件油气水分布特征油气富集条件综合评价方法盆地类比盆地模拟含油气系统分析圈闭描述与评价油气藏描述勘探成果盆地推测资源量凹陷推测资源量区带潜在资源量预测储量探明或控制储 量 油气勘探阶段划分 第60页，共71页。第一个阶段：大区概查大区概查是指在一个大区范围内开展的以优选有利的含油气盆地为主要任务的油气调查工作。 大区概查的部署原则 勘探阶段的初始性 是整个勘探工作的第一步 勘探范围的区域性 首先从整体上把握研究对

17、象的地质特征，然后逐渐缩小勘探目标区。 勘探任务的基础性 这一特点决定了不能一上手就以找油气田为直接目的，首先应该解决油气藏形成基本条件。 第61页，共71页。 盆地普查是在大区概查得出的最有利盆地中通过进一步的普查工作，直到优选出最有利的生油气坳陷的过程第二阶段：盆地普查盆地普查的基本原则 从区域出发，整体解剖，着重查明盆地地质构造特征和演化历史，划分出一级构造单元 以油气分布的源控理论为指导，重点研究油气的生成条件并优选出最有利的生油气坳陷 以确定有利勘探领域为目标，强调计算油气生成量和盆地内各一级构造单元内远景资源量的重要意义 因地制宜地选择工种，加强综合勘探第62页，共71页。 区域详

18、查是在盆地普查得出的最有利生油气坳陷中继续开展勘探工作，直到确定出最有利的油气富集区带为止的整个过程。 第三阶段：区域详查（一）区域详查的任务 1 划分二级构造单元； 2 搞清二级构造带形态并确定圈闭发育特征； 3 分析油气成藏条件并计算区带资源量； 4 指出最有利的油气聚集区带，为预探提供目标。 第63页，共71页。（二）区域详查的程序1、地震普查与详查2、参数井钻探3、区带评价与优选第64页，共71页。1、从区带形成的地质背景出发，系统研究区带构造与沉积特征 （三）区域详查的原则2、以建立区带成藏模式为中心，重点研究油气运聚和保存条件 3、重视各类储盖组合，正确选择勘探目的层第65页，共71页。 圈闭预探是在区域详查阶段优选出的最有利富油气区带上开展勘探工作，从圈闭准备开始，到圈闭预探发现油气