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第1讲 油气田勘探绪论(2学时)-2013-14_图文

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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油气田勘探(讲人:高岗地球科学学院 油气勘探与开发地质系1350 1371 651; 8973 2155(O) 《 油气田勘探 》 高岗 1石油地质家 = 石油勘探家石油地质家 ——重理论,专家型人才地质家善于从实践中总结、上升、提炼,形成石油地质理论、成藏模式石油勘探家 ——重实践,复合型人才勘探家善于利用已有石油地质理论去找油气,同时也敢于突破理论的制约2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 22015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 3教材及主要参考书2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 41 绪 论 ( 界油气勘探方向2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 油与天然气资源是国民经济建设中不可缺少的物质基础,社会的各行各业和人民的日常生活都离不开石油。2)油气工业的发展程度决定着一个国家的经济实力与生活质量,是把一个国家经济推向新水平的重要因素。3)石油与天然气也已成为一种世界性的战略资源,它不仅关系到一个国家的经济命运和国防安全,而且严重地影响着世界经济的兴衰和国际形势的动荡。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 6世界一次能源替代趋势及预测图 世界一次能源替代趋势及预测图1920 1980 2020薪柴时代煤炭时代石油时代后石油时代2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 气工业的基本构成油气工业 是一个进行 油气田勘探、开发、综合利用 的连续过程。油气工业油气工业勘探开发储运石油炼制与化工销售机械设备制造2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 8 西延长•振华石油2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 气勘探在油气工业中的作用1)油气勘探是油气工业的基石 (气勘探油气开发油气储运油气化工油气销售油气炼制地质勘探地球物理勘探地球化学勘探钻探试油固井测井录井《 油气田勘探 》 高岗 102)油气勘探是油气工业可持续发展的保障油气工业的可持续发展要求:①油气生产稳定 长 ②不断有 新油气田发现 立足国内,放眼世界。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 111 绪 界油气勘探方向2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 统性工程 (气勘探属于工程范畴。油气勘探工程 是以石油地质学中的油气生成、油气藏形成、油气田分布规律理论为基础,通过采用科学的勘探程序、利用合适的技术方法、实施先进的勘探管理,以达到经济、有效、高速地寻找、发现油气田,探明油气地质储量为目的的 一项系统工程。气勘探工程工作的基本特点寻找 发现 探明2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 132015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 14油气勘探地质调查物 探化 探钻 井采集资料研究工作 评价工作勘探方法地质评价资源量评价经济评价地层学沉积学构造地质学储集层地质学石油地质学地球物理学地球化学勘探经济学管理学2015/3/9 《 油气勘探 》 高岗 15部署设计综合研究决策理论技术管理油气勘探程序寻找、发现、探明油气田八方面油气勘探具有地区性强、探索性强的特点。①勘探对象: 地下不同规模的地质体。②影响油气田形成和分布的地质因素: 数十种甚至上百种;③不同地区的地下地质条件差异大;④地质解释的多解性。科学研究。各种专项与综合研究项目: 国家级别;省部级;局级, 2 科学性 (015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 16露头油苗区附近背斜地层与岩性断层区带分布隆起区富集凹陷区也存在高孔高渗 没有相同 ,只有相似性。例如地质条件相似,但没有油田完全相同。因此,在勘探中,勘探经验显得尤其重要。通常采用: 理论+经验+创造性 — 三者相结合的方式,应用于勘探实践。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 172015/3/9 《 油气勘探 》 高岗 18成功 成功 成功生 盖 圈 并非所有背斜都有油气。油气分布的复杂性。地下地质情况反复调查、实践和认识的过程。成藏条件与控制因素差异《 油气田勘探 》 资大,资金密集(of 租地费• 矿权相关费用• 重磁电与遥感费• 地震勘探费• 青苗补偿、租地费• 钻前工程费• 钻井工程费• 储层酸化压裂改造费• 岩心分析测试费• 资料处理费• 专题及综合研究费• …… 油气勘探费用的构成2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 19① 多技术工种 : 地质调查、物探、化探、钻井等 ;② 多学科专门人才 :沉积学、地层学、构造地质学、储层地质学、石油地质学、地球物理学、地球化学、勘探经济学、勘探管理学等。投资大,风险多,需采用各种高科技手段(如卫星遥感技术,使用各种高精尖的仪器设备,引进功能强大的计算机硬件及软件系统等)。术密集 ( 2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 20总收入 =油气产量 × 油价支出 =各种勘探、开发、研究费用之和。润巨大 (il 04t/il g/il : 10000× 104t; 40%; 1000 L = 50$ / 《 油气田勘探 》 高岗 21油气勘探涉及的因素复杂,情况多变,头绪众多,它必然面临各种各样的风险。险巨大 (• 地质风险• 技术风险• 工程风险• 自然灾害• 环境风险• 政治风险• 经济风险2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 22914)2005 015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 23海湾战争两伊战争赎罪日战争冷冬气候911恐怖袭击事件015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 241 绪 界油气勘探方向2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 油气田勘探 》 课程的性质一门方法地质学 (气地质专业的一门综合性的 专业技能课程。(石油地质学基本原理、油气勘探经济规律为指导,以介绍如何快速、准确、高效地寻找、发现和探明油气田为根本目标的一门综合应用课程。 油气田勘探 》 课程的性质和内容2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 26与其它课程的关系基础科学课程基础地质课专业基础课专业课数学 物理 化学 地理学 生物学 计算机科学矿物学 岩石学 沉积学古生物学 地层学 构造地质学地球物理勘探 地球物理测井 应用地球化学遥感地质学 钻录井地质 油层物理 储层地质石油地质学 与 油气田勘探开发地质学及油气藏描述2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 27石油地质学 理论地质学油气田勘探 方法地质学阐明: 石油天然气的成因揭示: 油气藏的形成机理发现: 油气藏的分布规律高效: 提高勘探成功率快速: 加快勘探的进程经济: 少投入多拿储量石油地质学与油气田勘探课程之间的关系2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 28学完 《 石油地质学 》 就能进行油气勘探吗 ?油气勘探技术方法油气勘探理论油气勘探过程油气评价过程*2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 29油气勘探课程的主要任务就是以石油地质学的基本原理、油气勘探的经济规律为指导,系统介绍油气勘探的 理论基础、勘探技术、勘探管理、工作程序和综合研究 等内容。气勘探的主要内容2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 301 绪论 22 油气田勘探理论 * 43 油气田勘探技术 * 44 油气勘探程序 * 25 油气勘探工作部署 * 56 油气勘探综合评价 * 97 海洋油气勘探 * 18 油气勘探项目设计 * 29 油气勘探决策 自学为主10 油气勘探管理 1考试 21 绪 界油气勘探方向2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 31三、油气勘探理念的发展与演变1. 直观的感觉 — 原始找油气2. 初步的认识 — 圈闭找油气3. 理性的思考 — 盆地找油气4. 传统的深化 — 非常规油气2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 322015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 33阶段 阶段名称 阶段时限 重要特征 找油理论 主要技术1 原始找油气 1875年前 直观感觉找油 油气苗 钻井2 圈闭找油气 1875步认识找油 背斜及各种圈闭物探 +钻井3 盆地找油气 1950以后 理性思考找油 源控 +圈闭 地化 +物探 +钻井+遥感4 非常规油气 1995以后 传统的颠覆 非常规油气成 藏理论 地化 +物探 +钻井+气勘探历史 (球油气勘探历史与勘探理念的演变2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 341) 原始找油阶段 ((油气苗找油、靠迷信观念布井等 =原始找油阶段。几千年前 ,地球上陆续发现了出露在地面的油苗、气苗。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 35法国 ,18世纪中期 已经打井开发佩谢尔布龙油田了。缅甸 ,1735年前后 已有 300来口人工凿成的采油井。俄国 ,18世纪初期, 在巴库附近成批凿井采油。此时期 ,钻井方式原始, 手工挖凿 ; 采油方式 015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 36美国最早于 1821年阿巴拉契亚盆地北部钻探了第一口页岩气( 27采出了能够用于照明的气( to [“1821) an in 2002, 86(11) :1921–1938) ]《 油气田勘探 》 高岗 3719世纪 50年代 ,欧洲、北美已经会 把原油通过蒸馏提炼成灯用 煤油 。这比起 点蜡烛、点燃海豹油 ,是一大进步。所以,灯用煤油十分畅销,于是炼油商们到处去收购原油。美国宾夕法尼亚州泰特斯维尔附近的石油溪地区,分布着一些油苗。人们在这里从水面上撇取原油,有些人则挖坑找油。找油理论:①油气苗附近 :“龙脉”依据: 地表油气显示-油气苗及其走向②迷信(“可燃之火”、“永恒之火” ) ;③经验 :古代四川定井位找气:“山高大者择其低处平原;山低者,择其曲折凸起之处。”2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 3839油气勘探 应用得最早、最直观 直接的标志 =油气苗 。德雷克井成为近代石油工业诞生的标志。1859年 8月,一位叫埃.德雷克( 1819人用他发明的钻机在 泰特斯维尔镇 附近钻至井深 来命名为德雷克井)的德拉克砂岩时,获得了少量的石油,这是 世界近代史上找到的第一个油田。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗1850美国宾夕法尼亚的地质家们发现,油气均位于砂岩层的最高部位,也就是 背斜构造的高点上 。1861年: 怀特— 石油聚集于背斜构造的顶部,沿构造等高线分布,背斜高点找油最有利。— 主要依据 地面地质测量 寻找 背斜构造第一次明确提出了 背斜是油气聚集的场所 。但该理论在美国国内没有能够引起勘探家的重视。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 402015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 41钻井的方式: 顿钻、麻花钻,深度不超过 500- 1000m。勘探方法: 钻井法。勘探领域 :局限于油气苗附近和浅层。缺乏地质研究,勘探效率低,成本高。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 422) 圈闭找油理论发展阶段 (1875世界石油工业诞生。② 圈闭理论逐渐完善。③各种物探技术陆续出现和发挥作用。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 431875年 , 背斜聚油理论传到欧洲,得到了广泛的采用,并取得了显著的勘探成果。后来在美国推广应用。之后, 地面地质测量 寻找背斜构造成为找油的主要依据。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 441880年以后, 美国、墨西哥等美洲国家开始推广背斜找油。到第一次世界大战之前,在美国中部内陆地区就发现了大批地面背斜构造,获得了勘探上的巨大成功。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 4520世纪 20 重力测量工具 美国发现了一些盐丘构造。不久扭秤发展为重力仪。得克萨斯州东南部纺锤顶岩丘油田横剖面图重力勘探为何能发现岩丘构造?什么条件?思考:2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 46德国人 墨西哥、美国初步应用 ;之后,美国人德高里尔( 电子技术加以改造,并且支持卡切尔( . 明和形成反射地震法( 不久推广应用。* 地震技术产生和发展 :2015/3/9 《 油气勘探 》 高岗 47把地面测量电阻率技术用于裸眼井中,形成了电法测井。1927年有法国人康拉德 明并开发成商业化的成套技术。首先在法国巴黎盆地的油田进行了井段电阻率测试。随后在委内瑞拉、俄罗斯、美国广泛应用, 成为判别油气水层重要的矿场地球物理技术。测井技术产生和发展 :2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 48地球物理技术进步 大大推动了石油地质学的发展,石油地质学从萌芽到不断完善。钻井技术不断发展:19世纪末出现 简易旋转钻机 ;20世纪初相继出现 泥浆钻井工艺、牙轮钻头、下套管固井等技术。但实际上 20世纪初主要还是冲击钻。地表 ->地下。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 49“ 油气田线状分布理论” (油气田呈线状分布,沿出油点的直线上找油。20世纪初风靡德国。为何线状分布?2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 501917:美国石油地质家协会( 告成立 。标志着 石油地质学的诞生 。成为一门不可缺少的找油科学。1950s: 人们又发现油气聚集的场所不仅包括背斜,还包括其它场所,于是开始提出 圈闭 的概念,后来又逐渐提出 复合圈闭、隐蔽圈闭 等新概念。背斜 仅仅是各类圈闭中 最常见 、 最简单 的一种。从 1920年前后直到 20世纪中叶 ===圈闭聚油理论。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 51方法: 露头区-地质法;覆盖区-地理物理、录井钻井技术: 旋转钻 可 >1000米深油气成因理论: 无机论、有机论 *勘探领域: 扩大,主-山前坳陷,山间坳陷代表性成果: 1939年发现老君庙油田中东两特大油田:科威特布尔干披覆背斜油田( 特加瓦尔油田( 015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 52盆地找油气理论的形成3)盆地找油 阶段 (1950苏联地质学家较早提出 “含油气省( 的概念 0年代后,我国地质学家根据 陆相沉积盆地油气形成与分布模式而提出的“ 油气分布的源控理论 ” 。盆地找油理论 =源控论 +圈闭论 。 油气聚集带理论 /复式油气聚集带理论 /含油气系统理论 /油气成藏体统理论(成藏理论)2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 53人们已经开始认识到:只有沉积盆地才能够聚集有机物质并转化为油气。围绕沉积盆地开展油气分布规律研究 ;逐步缩小勘探靶区,提高油气勘探成功率和勘探效益。现代找油理论出现的重要标志 :系统研究盆地内油气藏形成的石油地质条件和油气分布规律 。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 54立足盆地找油 =实质上是源控论与圈闭论的有机结合。70年代后提出和迅速发展起来的含油气系统理论 可以说是对盆地找油理论的系统总结和上升发展。圈闭 圈闭 源区1700× 1087× 108只是 常规 意义的圈闭。凹陷内找油气 烃源岩内找油气。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 55钻井技术: 电钻、涡轮钻、可达万米以上领域: 地台、海洋、高原、沙漠、极地、甚至更复杂的区域。~对象复杂化理论研究加强: 定量化、系统化 )非常规油气勘探阶段 (1995续性油气聚集与分布模式2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 56据邹才能, 2010非常规油气资源的主要类型2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 572015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 58现代油气藏分类要综合考虑 油气赋存状态、调整富集的动力、富集条件 。非常规油气藏致密砂岩气、油藏 (深盆气藏 /盆地中心气藏、致密气、油藏)煤层气藏页岩油、气藏水溶气藏固态气水合物稠油 /沥青常规油气藏构造岩性地层水动力复习石油地质学有关油气藏类型内容。1 绪 界油气勘探方向2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 界油气勘探方向 ()加强深层油气勘探 ( 最深的油气藏 达 6530米(美、墨西哥湾别伊克别尔油田);最深的气藏 达8088米(美、西内部盆地贾伊费尔德气田);所钻最深井达12000多米(前苏:科拉米岛)。目前不少人认为: 深层油储量有限,天然气可能大有潜力。 不管怎样,深层油气勘探可能会是今后油气储量增长的一个重要方向。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 60生物气生物热催化 《 油气田勘探 》 高岗 612)寻找可勘探新区 (老探区油气资源的衰竭、勘探程度的加大, 人们不得不又重视起那些勘探程度低,自然条件较差,但有希望的地区,比如沙漠、极地、深海等, 这些地方大都地质条件复杂,自然条件险恶,需要高技术高投入,如塔里木盆地、探井单口成本 280万美元。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 623)重视老油区的滚动勘探和开发地质研究(提高采收率 ;油藏描述技术即是研究油田开发地质的主要手段。储集层物性下限;开发工艺;剩余油分布。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 634)加强天然气勘探 (除有机成因气外,煤成气藏、无机成因气藏相继发现,还发现生物成因气也能形成大气藏 ;勘探天然气的领域就比石油广得多 ?5)大力寻找非构造油气藏在寻找背斜油气藏的过程中发现了不受背斜控制、形态各异、成因不明、难以预测的非背斜油气藏。 主要受岩性、地层因素控制的中小型油气藏。2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 642015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 656)加强非常规资源 (沥青 /稠油、页岩气(油)、致密油资源 )的勘探和开发 (估计,世界上已发现的沥青、稠油地质储量约 3000多亿吨,在世界能源结构中约占 10%。据专家估算 ,约为 1× 1012 t。主要分布在加拿大、委内瑞拉、墨西哥。俄罗斯、中国和欧亚大陆一些国家也拥有大量的稠油。我国在松辽、下辽河、山东济阳、新疆也有稠油。这是一个不可忽视的勘探领域。*油气勘探世界观 *自学: 《 油气田勘探 》 , a of 952,36(12):2231 1)扎实的地质专业知识基础 2)油气地质的综合分析能力 细求证;( 3)敏锐的洞察力 一反三;( 4)坚忍不拔的勇气 定的信念;( 5)成功与失败时的不骄不躁 学的世界观2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 66本章复习思考题:*.《 油气田勘探 》 与 《 石油地质学 》 两门课程之间的区别和联系。有哪些主要特点?油赋存于地质家的头脑中”?015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 67课程成绩百分制1 平时: 40%作业、讨论、 到、旷课等扣分。2 考试成绩: 60%2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 68课堂讨论:未来油气勘探的新领域和前景如何?2015/3/9 《 油气田勘探 》 高岗 69
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