《油气勘探工程》PPT课件.ppt

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1、油气勘探工程,油气勘探工程是一门综合性的应用科学，它是根据石油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，分阶段地、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。,勘探程序,区域勘探,圈闭预探,油气藏评价勘探,区域普查,区带详查,工业勘探,任务：从区域出发，整体调查，了解地质概况，查明生储油条件，评价含油气远景，进行资源评估，准备好钻探的有利构造

2、。,分类,分类,任务：发现油田、查明油田。,区域普查,任务：确定油气存在的可能性，择盆选凹,分类,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：（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，查明生、储、盖组合；（4）优选有利的生油

3、凹陷；（5）初步划分含油气系统。,区带详查,任务：查区定带,分类,大区普查,盆地普查,工作程序：,（1）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：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：优选有利的含油气区带；（4）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。,圈闭预探,目标：揭示区带上圈闭的含油气性，发现油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：（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

4、性质及其分布的控制因素。,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。,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（1）圈闭形态；（2）储层特征；（3）油气水特征；（4）储量特征；（5）油藏工程特征。,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,10种主要油气勘探技术,1野外地质调查技术,2遥感技术,3地震勘探技术,4重力磁力勘探技术,5地球化学勘探技术,6电法勘

5、探技术,7地质录井技术,8地球物理测井技术,9测试技术,10石油地质综合研究技术,一、油气勘探技术及原理,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1861年提出,美国石油地质学家莱复生于1966年提出,中国油气勘探技术四个发展阶段,靠榔头，靠罗盘，寻找油田,用“五一”型地震仪，加上手工计算,磁带地震仪,数字地震和电子计算机处理技术,一代,二代,三代,四代,老君庙克拉玛依,大庆油田胜利油田大港油田,任丘油田南阳、濮阳等,1 野外地质调查技术,4.1 油气勘探技术及原理,寻找油气田的四大步 骤,定盆地,查凹陷,找圈闭,探油气,确定古湖泊、古海洋的范围,查

6、明生油凹陷的位置,寻找地质圈闭,钻探油气田,1野外地质调查技术,1野外地质调查技术,野外地质调查五项任 务,步骤1：普查,步骤2：详查,步骤3：细测,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,提出有利的找油地区及可供钻探的地质圈闭,野外地质,近距离观察,遥感地质,远距离观察,现代遥感技术,被动遥感，简称遥感,主动遥感，简称遥测,如同人物照相,如同X光透视,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,2 遥感技术,2 遥感技术,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。,其中的正

7、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。,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。,3 重力、磁力、电法勘探技术,3 重力、磁力、电法勘探技术,图4-3 重力勘探寻找的背斜构造,3 重力、磁力、电法勘探技术,重力勘探成果能解决的地质问 题,研究地壳深部构造包括康式面和莫霍面的起伏,划分盆地区域构造单元,确定区域性深大断裂,研究油气聚集的构造圈闭,1,2,3,4,3 重力、磁力、电法勘

8、探技术,重力勘探寻找储油构造分为普查、详查、细测几个阶段：,（1）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）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。,磁力勘探,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。,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

9、异常特征作出关于地质情况及矿产分布的预测。,火成岩、变质岩磁性比较大，而沉积岩一般几乎没有磁性,飞机携带的航空磁力仪，可在不同高度的飞行中测量地面磁力值的变化,3 重力、磁力、电法勘探技术,图4-4 磁力勘探寻找的背斜构造,3 重力、磁力、电法勘探技术,电法勘探,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,大地电流法,垂向测深法,通过测定地球内部的天然电流大小来研究地下构造,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,3 重力、磁力、电法勘探技术,图7-1地震反射示意图,地震勘探的基本原 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

10、会产生反射波或折射波，返回地面,4 地震勘探技术,图7-2地震勘探野外采集示意图,地震勘探三部 曲,野外资料采集,室内资料处理,地震解释,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,4 地震勘探技术,二维地震,三维地震,测线间距,2050米,1000米以上,剖面,是固定的有限的,可以任意切割不同方向,测网,按一定规律布置成方格状或环状,布置预探井,布置评价井,4 地震勘探技术,4 地震勘探技术,四维地震勘 探,时间推移地震勘探,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，进而为油藏开发调整提供直接依据。

11、,4 地震勘探技术,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。,5 地球物理测井技术,定义：指油气井完井之前，采用专门的仪器设备，沿井眼 剖面测量地球物理参数的方法。,勘探测井,主要目的：发现和研究油气层,生产测井,定义：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、井身结构的技术状况和产层性质的变化情况所进行的测量。,主要目的：了解和分析油气藏的动态特性，提高油气产量和采收率。,地球物理测井种类,地球物理测井种类,勘探测井,开发测井,储层完井评价测井（水淹层测井）,生产测井,生产动态测井,工程技术测井,套管井储层评价测井,电法测井,非电

12、法测井,放射性测井,声波测井,其他测井,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,1.生产动态测井,测量对象：井内流体,目的,了解和监测生产井的产出剖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,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,2.产层评价测井,测量对象：油气产层,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）

13、饱和度、渗透率等地层参数的变化。,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、地层渗透率和流体性质，划分油气层并估计储量。,3.工程技术测井,测量对象：井身结构,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；,

14、（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未射开的目的层。,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。,生产测井的测量周期,研究吸水剖面时：应该间隔半年测量一次。,研

15、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：在观察井中和 标准井网内的井中最好每半年测量一次。,在注水井中检查套管技术状况时：至少每年应该测量 一次。,油田开发监测的生产测井组合,地球物理测井原理,电测井,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。,自然电位测井,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,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,普通电阻率测井,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、确定冲洗带和地层电阻率。,侧向测井,5 地球物理测井技术,感应测

16、井,研究地层电导率的测井方法,地球物理测井原理,声波测井,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。,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，用以判断岩性及含油气性。,放射性测井,由于不同岩石的胶结程度、坚硬性、可溶性和可塑性等种种差别，造成井径大小的差异。,井径测井,5 地球物理测井技术,放射性测井,5 地球物理测井技术,井径测井,5 地球物理测井技术,5 地球物理测井技术,声波测井,Oil sand,利用测井资料确定地层孔隙度POROSITY DETERMINATION BY LOGGING,5 地球物理测井技术,6.地质录井技术,地质录

17、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：（1）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）岩心录井：研究储层岩性、物性、电性、含油性和构造、地层等；（3）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）钻井液录井：推断是否钻遇油气层和特殊岩性等；（5）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。,钻井录井技术,任务一：了解地层岩性，了解钻探地区有无生油层

18、、储集层、盖层、火成岩等。,任务二：了解地层含油气情况，包括油气性质、油气层压力、含油气丰满程度等。,6 钻井录井技术,综合录井仪录取的资料丰富，共计6大类，其中有31条曲线和3种样品。,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。,探井测 试,中途测试,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“青蛙肚皮”一样的封隔器，一经加压，“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。,是在钻探完成后，下套管、固井，采用射孔的方法，使油气流流入井筒进行

19、测试。,7 测试技术,这张照片是佐斯特(Trost)在 1902 年所拍摄的德克萨斯 Spindletop 喷油井，由德克萨斯 Beaumont 的德克萨斯能源博物馆提供。,7 测试技术,8 地化勘探,地球化学勘探,利用化学、物理化学和生物化学来研究与油气藏有关的气体成分、烃类含量、稀有金属、细菌种属等异常的方法叫做地球化学勘探。,主要方法：气体测量法、发光沥青法、水化学法 细菌法等。油气化探具有可利用多方法、多指标综合勘探解释烃类存在的特点。,8 地化勘探,8 地化勘探,9 石油地质综合研究,1板块构造研究,2地震地层学、层序地层学研究,3生油岩与生油条件研究,4地球物理勘探技术方法研究,5含油气体系、成藏动力学研究,6盆地分析与资源评价研究,7油气勘探规划部署研究,8油气勘探经验研究,油气田首先是在地质家的头脑里,富有创造精神的地质家，对各种方法获得的资料、信息深入研究和体察，经过去粗取精、去伪存真、由表及里、由此及彼的改造制作，对沉积盆地的油气聚集规律有了比较符合实际的认识，并运筹帷幄、制订勘探方案，迅速找到有商业开发价值的油气田。地质家头脑里的“油气田”，变成了现实的油气田。,