❶ 海底石油的石油勘探
石油勘探,就是考證地質歷史,研究地質規律,尋找石油天然氣田。主要要經過四大步驟,即:確定古代的湖泊和海洋(古盆地)的范圍;然後從中查出可能生成石油的深凹陷來;第三步是在可能生油的凹陷周圍尋找有利於油氣聚集的地質圈閉;最後對評價最好的圈閉進行鑽探,查證是否有石油或天然氣,並搞清它有多少儲量。下面對這四個步驟的工作內容作一介紹。(具體的石油勘探技術方法後面有專題論述) 前面已經講到了,石油是在古代的湖泊或海洋的沉積物中生成的,油田也是在這里形成的。因此,確定古湖古海(即古盆地)所在及其范圍當屬是首要的。
確定古湖古海的地質依據,主要是研究岩石和化石(古代保存在地層中的生物遺體或印模、痕跡等)。通過地質家們的研究,地球上的岩石種類極多,但最基本的可以分為三大類,一是火成岩(亦叫岩漿岩),它是由地球深部的岩漿噴發到淺處或地面後,凝固而成的。電視中曾多次報導過現代火山噴發的壯觀場面,因此對這種岩石的來源與形成是好理解的。二是沉積岩,前面在油氣形成問題時,已談到了它的來源與形成過程了,它就是確定古湖古海最主要的物質依據。也就是說,哪裡有沉積岩,哪裡就是古代湖泊或海洋,這是毫無疑問的。三是變質岩,這主要是各種岩石(包括火成岩、沉積岩),在地殼的變遷過程中因經受高溫高壓而改變了原來的性質變成了既堅硬又緻密的另一類岩石。
古湖泊和古海洋又怎樣區別呢?這主要是通過化石來確定和區分的。因為湖泊與海洋的生物特徵是大不一樣的。另外,即使同樣的沉積岩,湖泊和海洋岩石的物理化學性質也是不一樣的。簡單地說,是以當時水的鹹淡來分的,淡水為湖,鹹水為海……。
古湖古海的保存狀況對找油找氣的影響十分重要,在後來的地質變遷中,或遭受過風化剝蝕,造成殘缺不全;或遭到火成岩的侵入破壞;或經過嚴重的變質過程等等,這些情況也都要通過對岩石性質和地層保存的完整程度等方面考證其發育過程。 尋找地質圈閉是尋找油田的中心環節。任何一個找油部門對這一工作都是十分重視的。地質圈閉有大有小,有深有淺,形態各異。例如大慶油田的大慶長垣,其圈閉面積達千餘平方公里,是迄今為止我國找到的最大儲油圈閉。當然也有小到不足一個平方公里的,有的單獨的含油圈閉只有一口油井。地質圈閉有的可以部分地露出地面,甚至一座高山即為一個完整的地質圈閉;有的埋藏很深,地表完全看不出來。我國有能力探測到的圈閉埋深,大約在五、六千米深左右,在這個深度以內,用人工地震的方法可以查得比較准確,鑽井也能夠得著。尋找圈閉自然也是一個由淺入深、由大到小的過程,對於深而小的圈閉,找到它當然是很困難的,它要求的技術精度、難度要比一般情況下高的多。
找到地質圈閉以後,還要對圈閉進行是否具備儲油條件的研究和評價工作。一般來說,在靠近生油凹陷的地質圈閉,有利於油氣運移進去,成為有希望的油田,而對其他地方的圈閉,評價就要低一些。再則各個圈閉本身的保存是否完整,可儲藏油量的大小等情況也需要進行研究和評價。 對所找到的地質圈閉,裡面是否儲藏著石油或天然氣,在沒有對它進行鑽井驗證之前,一般是很難給以定論的。因此,對地質圈閉進行鑽探,這是尋找油田的最後一個步驟,也是極其重要、極其關鍵的一個步驟。其重要性及關鍵性在於,這個步驟中所採取的一切技術和手段,它都關繫到一個油田能否順利誕生以及它的實際命運問題。
在油田發現史上有不少這樣的情況:一個圈閉本來是充滿了石油的,但因鑽探技術及方法不當,而沒有發現其中的油氣,直到若干年後,人們再次認識,再次鑽探時才證實是個油田;還有的在首次鑽探中就發現了油層,但其中油氣就是出不來或油氣產量很低、結果評價為沒有工業開采價值而棄置一旁,可是以後的重新鑽探或經過一定的技術措施,又噴出了高產油氣流。可見,鑽探是發現油氣田至關重要的一步,它與前面的工作關系,如同十月懷胎與一朝分娩那樣,所以必須十分認真對待。
在盆地內或一個圈閉上第一口或第一批探井應該打在什麼位置,這是要綜合考慮多種資料以後才能確定的。其實,第一口井就找出油田來的可能性是比較小的,如新疆克拉瑪依因為旁邊有黑油山可以看得見,它就是第一號探井生油的。至於我國東部在覆蓋區找油田,就不那麼容易了,大慶油田的第一口出油井是松基3井,說明在此以前至少已有了兩口空井;勝利油田的第一口出油探井是華8井,說明在此之前曾經至少打了7口乾井;大港油田是在打了近20口探井以後才發現的;任丘油田的第一口出油井是任4井,在它以前,曾經有5口以上的井落了空。當然,確定探井井位也不是無章可循、完全盲目的,簡單而言,以找油為目的的探井(另有以探明地層為目的的井稱之為基準井或參數井)總是盡可能定在圈閉的最高位置,其理由就是油和氣總是浮在水的上面。這里的所謂高是指含油層的「高」。地質結構十分復雜,因而「高」也不是絕對的高,形象地比喻:如果要鑽探的圈閉象個反扣著的碗或盆,第一口探井就定在拱起的碗或盆底上;如果這個圈閉象一條豎放著的大魚,第一口井位就定在其脊背的高處;如果圈閉象一塊傾斜的板(克拉瑪依),探井就定在它的上方。也有極少的例外,比如一般人的頭發都在頭頂上最密,但禿頂者卻在頭部的周圍才有頭發,如果一定要在頭頂去剪發,只會徒勞無益,新疆准噶爾盆地就有這樣的實例,五十年代在其最高處打成了一口探井,一無所獲,到了八十年代又在四周較低處打井,卻出了油,用「禿頂」周圍的頭發來比喻,確有相似之處。也有確實在「盆底」找到油的,猶如炒菜的鍋里放點油,它不可能停在鍋沿上,這是因為這里的地層里幾乎沒有水,石油不佔密度差的優勢浮起來,只好「沉底」了,這種實例很少,所以「高處找油」仍然是首先應當遵循的准則。
當一個地質圈閉經鑽探後,有一口井獲得了有工業開采價值的油氣流,這就算是找到了一個油田。但是,還必須進一步把這個油田的具體范圍和出油能力搞清楚。因此,在鑽探過程中發現油氣之後,就應立即查清油層的層數、深度、厚度,並要搞清油層的岩性和其他物理性質,還要對油層進行油氣生產能力的測試和原油性質的分析。然後再進行擴大鑽探,進一步探明圈閉含油氣情況,算出地下的油氣儲藏量有多少。這樣,對單獨個油田來說,它的初步勘探工作就算結束了。
最後這里還需加以說明的是,在實際尋找油田的工作中,這個步驟不可能絕然分開進行,而總是相互聯系、交錯進行的。找有利生油凹陷的過程中,往往也同時就找到了地質圈閉;在找地質圈閉過程中,也會發現新的沉積地層或新的生油凹陷;在鑽探圈閉時,也會發現新的生油層和儲集層,以致給人們增加許多新的認識。總的來說,尋找油田的過程,一方面是人們對地下情況不斷積累資料、深化認識的過程,一方面又是找油技術不斷進步的過程。
❷ 科學家用什麼方法尋找海底石油
在海上找石油不同於在尋找陸地油氣田,陸地找油,有時可以根據一些現象,來做出最初的判斷,而海洋石油埋藏在海水覆蓋的海底深處,埋深從幾百里至幾千里,地質勘探人員要通過地球物理勘探等方法,尋找含油氣的盆地和地質的構造,並經過海洋鑽探,才能發現油氣田。
地震勘探是海洋地球物理勘探最經濟有效的勘探方法,地震勘探就是通過工人地震產生地震波,傳播到海底深部的地層中,當地震波碰到岩層界面及產生反射波,並傳回到海洋地震船的接收裝置被記錄下來,經過計算機處理利到地震反射剖面,地球物理人員對地震剖面進行解釋,並編制海洋油氣田的最關鍵的圖線,地震構造圖,能看見是一回事,而能不能看清又是另一回事,為了精確,海洋地震有較為粗放的二維地震,發展到細化的三維地震,三維數據體可展示地質構造各個側面的構造形態,可任意選切不同方向地震剖面,三維地震切片如同醫院的CT掃描,不僅能看清地下構造的細微變化,還能看到沙體的變化,有時還能到油水界面。
❸ 海上石油怎麼勘探
海上石油物理勘探主要是在海洋調查船上安裝專門的設備,以探測可能聚集石油的地層和構造。最常用的勘探手段包括重力勘探、磁力勘探和地震勘探。這些方法能夠間接地揭示出海洋中石油的大概位置,但是否真的存在石油,以及儲量的具體規模,還需要通過海上鑽探這種直接的手段來驗證。
重力勘探通過測量海水密度的變化來推斷地下岩石的分布情況。磁力勘探則是利用地球磁場的變化來識別地下岩石的磁性特徵。地震勘探則是利用地震波在地下傳播時遇到不同介質界面時產生的反射、折射和透射現象,來探測地下結構。
這些間接的探測方法雖然能在一定程度上揭示海底地層和構造的情況,但它們的准確性受到多種因素的影響,如海水深度、地質復雜性以及儀器設備的精度等。因此,這些方法僅能提供初步的線索,而無法確切地證明海底是否有石油以及石油的儲量大小。
海上鑽探則是一種直接的勘探手段,通過在海底鑽井,直接獲取岩芯樣本和地質數據,以確認是否存在石油以及估算其儲量。這種方法雖然成本較高,但能提供最准確的數據,為後續的開采決策提供可靠依據。
海上石油物理勘探是一個復雜的過程,需要多種技術手段的結合和應用。通過這些方法,勘探人員能夠逐步揭開海底的秘密,為未來海上石油的開發和利用奠定堅實的基礎。
❹ 海底石油是如何探測出來的
1.海洋地震勘探
解析:其特點是在水中激發,水中接收,激發,接收條件均一,可進行不停船的連續觀測。震源多使用非炸葯震源,接收常用壓電地震檢波器, 工作時,將檢波器及電纜拖曳於船後一定深度的海水中由於上述特點,使海洋地震勘探具有比陸地地震勘探高得多的生產效率,更需要用數字電子計算機處理資料。海洋地震勘探中常遇到一些特殊的干擾波,如鳴震和交混回響,以及與海底有關的底波干擾。海洋地震勘探的原理,使用的儀器,以及處理資料的方法都和陸地地震勘探基本相同。由於在大陸架地區發現大量的石油和天然氣,因此,海洋地震勘探有極為廣闊的前景。
2.海洋電磁波勘探
解析:電磁勘探採用超低頻有源連續電磁波為工具,因此在磁場的強度、探測的精度方面都要遠遠優於瞬變電磁場技術。其核心在於對電磁波在液態介質中傳播的數學建模和對不同介質的物理解釋。與有限元等數值方法不同,其數學建模用了最少的假設,但是數學推導過程極為復雜。
以此理論為根基,應用者可以嚴格求解水下電磁天線與海底埋藏物體、各種介質之間的復雜電磁反應和現象,可以嚴格求解電磁波在空氣一海水一海床多層介質中的復雜傳播、反射、折射現象,還可以嚴格求解水下絕緣天線的電流分布、有效負載等電磁輻射問題。這一系列理論上的重大突破,對電磁波在各種介質中產生的現象都可進行精確描述,對探測目標參數的設置可隨機控制。