石油勘探——世界油氣勘探史
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[時(shí)間:2009-08-26 振威石油網(wǎng) 關(guān)注度:0]
摘要: 我國對(duì)地殼變遷的現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),最早的可追溯到先秦時(shí)期。例如在《周易》中就寫道:“地道變盈而流遷”。意思是說,地表的起伏形狀,不是一直不變的,高山逐漸可夷為平地,平地也可以崛起成為高山。有句成語叫做“滄桑巨變”,就是說滄?勺?yōu)樯L铩I蚶ㄔ?..
我國對(duì)地殼變遷的現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),最早的可追溯到先秦時(shí)期。例如在《周易》中就寫道:“地道變盈而流遷”。意思是說,地表的起伏形狀,不是一直不變的,高山逐漸可夷為平地,平地也可以崛起成為高山。有句成語叫做“滄桑巨變”,就是說滄?勺?yōu)樯L。沈括在這方面有突出的貢獻(xiàn),他不但對(duì)地殼變遷有認(rèn)識(shí),而且更以古生物化石為證,說明了地質(zhì)沉積現(xiàn)象,可謂是油氣地質(zhì)學(xué)的萌芽。
我國是世界生產(chǎn)井鹽最早的國家。早在公元前256~251年,李冰組織人們?cè)谒拇ㄓ心康牡亻_鑿了世界第一口鹽井-廣都鹽井。長期的鑿鹽井過程中,人們對(duì)地質(zhì)的認(rèn)識(shí)不斷加深。在清時(shí),選擇鑿井的位置,就有了較為明確的標(biāo)準(zhǔn):在選擇井位時(shí)提出了“相山”,就是看山壁有沒有露頭的儲(chǔ)層;“看龍脈”,就是看巖層走向……與此同時(shí),還總結(jié)了許多選擇井位的俗語、諺語,有不少是符合現(xiàn)代地質(zhì)科學(xué)理論的,如“依山可作井,隔溝不同脈”,明顯地認(rèn)識(shí)到地層被割斷的道理。能識(shí)地脈的人,古稱為山匠。說明已有地質(zhì)學(xué)這門專業(yè)知識(shí)了。
古代從鉆井撈取巖屑中分析各種巖層的情況,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。用“扇泥”(從地下取上巖屑)來觀察地質(zhì)情況,據(jù)史料記載始于北宋。為給這口井留下原始的第一手井下地層情況,自清以來建立了錄井記錄,即相當(dāng)現(xiàn)在的“井史”。記錄每道工序使用的工具,每天鉆鑿的進(jìn)度,取巖屑情況,井下發(fā)生事故的原因及處理所采取的措施等。每天的記錄叫巖口簿,由專人負(fù)責(zé),也是古代的地質(zhì)錄井工作。巖口簿是有著極高的科學(xué)價(jià)值和文物價(jià)值。如利用“泥孩兒”認(rèn)識(shí)地下裂縫,就是一成功的科學(xué)成果。二百余年前,四川天然氣田的勞動(dòng)人民發(fā)明了一種測(cè)定井下地層漏失的工具叫“泥孩兒”。并根據(jù)漏失情況研究了裂縫的發(fā)育情況。
人們有意識(shí)的鉆探石油則是近一個(gè)半世紀(jì)以來的事。從找油的理論和手段來看,近代世界石油勘探工作經(jīng)歷了幾個(gè)十分明顯的階段。在19世紀(jì)50年代,勘探的依據(jù)是油氣苗,人們相信油氣苗是地下油氣藏的直接顯示。因此,井位主要選擇在接近油苗和先期鉆探成功井的附近。不久人們注意到油氣聚集明顯地沿著一條帶狀的趨勢(shì)線分布,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)油氣充填在某些類型巖石的孔隙和裂縫之中。據(jù)此美國地質(zhì)學(xué)家懷特于1861年提出了具有劃時(shí)代意義的背斜聚集學(xué)說。該學(xué)說認(rèn)為:石油和天然氣聚集于背斜構(gòu)造中,石油、天然氣和地層水按其比重分異,油氣的密度低,占據(jù)背斜的頂部,而水占據(jù)底部。因此,背斜褶皺的頂部被公認(rèn)為是勘探油氣的最佳對(duì)象。在19世紀(jì)80年代,在美國加利福尼亞、墨西哥等地的石油勘探中首次利用油田地質(zhì)技術(shù)繪制了構(gòu)造等高線圖,從而確定出了褶皺頂部的位置,找到了一些油田。如落基山區(qū)鹽溪穹隆上的第一口見油井的井位就是根據(jù)構(gòu)造等高線圖來擬定的。
盡管利用地質(zhì)學(xué)的方法可以指導(dǎo)石油勘探工作。但當(dāng)時(shí)由于淺層待發(fā)現(xiàn)的油田很多,以致幾乎不需要任何勘探方法,只要靠近地表油苗打井就能發(fā)現(xiàn)油田。因此,人們還沒有自覺地利用地質(zhì)學(xué)的原理勘探石油。
1920~1930年發(fā)生了第一次石油技術(shù)革命。在這之前石油工業(yè)處于近代工業(yè)的初始階段,從這時(shí)開始進(jìn)人了石油工業(yè)大發(fā)展時(shí)期。石油地質(zhì)變化最顯著的標(biāo)志是由地面地質(zhì)轉(zhuǎn)入地下,由僅僅根據(jù)油氣苗、山溝河谷的露頭確定井位發(fā)展到在背斜構(gòu)造理論指導(dǎo)下找油,由所謂“前地質(zhì)時(shí)期”進(jìn)入背斜理論時(shí)期!妒涂碧绞贰分忻枋龅溃骸坝捎谛碌你@井設(shè)備,由于改進(jìn)了的取心技術(shù)、測(cè)井工具和巖樣分析手段,(在地質(zhì)家面前)打開了一個(gè)嶄新的地下新世界”。因?yàn)槊绹谝豢谟途窃贠ilCreek鉆鑿成功的,所以突破了成為傳統(tǒng)的“Creeklolgy”—“山溝溝哲學(xué)”,是帶革命性的。1926年首次利用重力勘探發(fā)現(xiàn)了美國得克薩斯州的一些鹽丘油田,隨后地震勘探方法在圈定構(gòu)造油氣田方面開始顯示成效。1929年開始采用地震反射波法,取代了之前的折射法,使廣大地表被覆蓋的平原和盆地區(qū),都能從事油氣勘探。在美國灣岸地區(qū),地震勘探獲得了極大的成功,用這種方法發(fā)現(xiàn)了許多鹽丘油氣田。從此以后,地震勘探發(fā)展成為油氣勘探工作中應(yīng)用最廣泛和必不可少的一種方法,目前已成為最有效的油氣勘探方法。
第二次技術(shù)革命時(shí)期是在二次大戰(zhàn)以后,特別是60-70年代。這個(gè)時(shí)期是所謂“石油文明”由美國迅速擴(kuò)展到其它主要工業(yè)國的時(shí)期也是后者完成能源結(jié)構(gòu)以煤為主轉(zhuǎn)移到石油為主要能源的過渡。在此期間,石油地質(zhì)學(xué)的新理論、新方法層出不窮。從全球構(gòu)造出發(fā),發(fā)展了板塊構(gòu)造理論,被稱為地學(xué)上的一次革命,這一理論在石油勘探中得到廣泛應(yīng)用。有機(jī)地球化學(xué)研究,可對(duì)沉積盆地的成油條件、油源、及生油量進(jìn)行定量評(píng)價(jià),指出有利油氣勘探地區(qū)。沉積學(xué)研究從現(xiàn)代沉積類比入手建立了地層學(xué),可以充分利用地震信息,進(jìn)行地層、巖性和巖相的研究。在勘探技術(shù)上,由于大量采用數(shù)字地震儀,多道多次覆蓋技術(shù),配以大容量高速電子計(jì)算機(jī)做數(shù)據(jù)處理,使油氣勘探技術(shù)達(dá)到新的水平,在勘探程度高的老探區(qū)也不斷擴(kuò)大了儲(chǔ)量。
隨著后來勘探實(shí)踐的認(rèn)識(shí),人們逐漸發(fā)現(xiàn)并不是所有油氣藏都與背斜有關(guān)。美國石油地質(zhì)學(xué)家萊復(fù)生于1966年在一篇論文中首次提出了隱蔽油氣藏一詞。隱蔽油氣藏是指構(gòu)造油氣藏以外的非構(gòu)造油氣藏,像地層油氣藏、巖性油氣藏等。隱蔽油氣藏的提出和發(fā)現(xiàn),為油氣的勘探開發(fā)提供了更廣闊的前景。依據(jù)國外一些高成熟探區(qū)的資料,復(fù)雜、隱蔽型石油儲(chǔ)量約占總石油儲(chǔ)量30-40%,勘探程度越高,隱蔽油藏占的比例越大。
自20世紀(jì)80年代至今的第三次石油科技革命正在向縱深發(fā)展,以信息技術(shù)為主要特征。石油科技的新概念、新理論、新工藝、新方法層出不窮:高分辨率地震、三維地震、四維地震、處理解釋一體化、三維可視化、層析成像、核磁測(cè)井等。(摘自《2007-2008年全球石油天然氣勘探行業(yè)研究與發(fā)展預(yù)測(cè)》)