❶ 海底石油的石油勘探
石油勘探,就是考证地质历史,研究地质规律,寻找石油天然气田。主要要经过四大步骤,即:确定古代的湖泊和海洋(古盆地)的范围;然后从中查出可能生成石油的深凹陷来;第三步是在可能生油的凹陷周围寻找有利于油气聚集的地质圈闭;最后对评价最好的圈闭进行钻探,查证是否有石油或天然气,并搞清它有多少储量。下面对这四个步骤的工作内容作一介绍。(具体的石油勘探技术方法后面有专题论述) 前面已经讲到了,石油是在古代的湖泊或海洋的沉积物中生成的,油田也是在这里形成的。因此,确定古湖古海(即古盆地)所在及其范围当属是首要的。
确定古湖古海的地质依据,主要是研究岩石和化石(古代保存在地层中的生物遗体或印模、痕迹等)。通过地质家们的研究,地球上的岩石种类极多,但最基本的可以分为三大类,一是火成岩(亦叫岩浆岩),它是由地球深部的岩浆喷发到浅处或地面后,凝固而成的。电视中曾多次报导过现代火山喷发的壮观场面,因此对这种岩石的来源与形成是好理解的。二是沉积岩,前面在油气形成问题时,已谈到了它的来源与形成过程了,它就是确定古湖古海最主要的物质依据。也就是说,哪里有沉积岩,哪里就是古代湖泊或海洋,这是毫无疑问的。三是变质岩,这主要是各种岩石(包括火成岩、沉积岩),在地壳的变迁过程中因经受高温高压而改变了原来的性质变成了既坚硬又致密的另一类岩石。
古湖泊和古海洋又怎样区别呢?这主要是通过化石来确定和区分的。因为湖泊与海洋的生物特征是大不一样的。另外,即使同样的沉积岩,湖泊和海洋岩石的物理化学性质也是不一样的。简单地说,是以当时水的咸淡来分的,淡水为湖,咸水为海……。
古湖古海的保存状况对找油找气的影响十分重要,在后来的地质变迁中,或遭受过风化剥蚀,造成残缺不全;或遭到火成岩的侵入破坏;或经过严重的变质过程等等,这些情况也都要通过对岩石性质和地层保存的完整程度等方面考证其发育过程。 寻找地质圈闭是寻找油田的中心环节。任何一个找油部门对这一工作都是十分重视的。地质圈闭有大有小,有深有浅,形态各异。例如大庆油田的大庆长垣,其圈闭面积达千余平方公里,是迄今为止我国找到的最大储油圈闭。当然也有小到不足一个平方公里的,有的单独的含油圈闭只有一口油井。地质圈闭有的可以部分地露出地面,甚至一座高山即为一个完整的地质圈闭;有的埋藏很深,地表完全看不出来。我国有能力探测到的圈闭埋深,大约在五、六千米深左右,在这个深度以内,用人工地震的方法可以查得比较准确,钻井也能够得着。寻找圈闭自然也是一个由浅入深、由大到小的过程,对于深而小的圈闭,找到它当然是很困难的,它要求的技术精度、难度要比一般情况下高的多。
找到地质圈闭以后,还要对圈闭进行是否具备储油条件的研究和评价工作。一般来说,在靠近生油凹陷的地质圈闭,有利于油气运移进去,成为有希望的油田,而对其他地方的圈闭,评价就要低一些。再则各个圈闭本身的保存是否完整,可储藏油量的大小等情况也需要进行研究和评价。 对所找到的地质圈闭,里面是否储藏着石油或天然气,在没有对它进行钻井验证之前,一般是很难给以定论的。因此,对地质圈闭进行钻探,这是寻找油田的最后一个步骤,也是极其重要、极其关键的一个步骤。其重要性及关键性在于,这个步骤中所采取的一切技术和手段,它都关系到一个油田能否顺利诞生以及它的实际命运问题。
在油田发现史上有不少这样的情况:一个圈闭本来是充满了石油的,但因钻探技术及方法不当,而没有发现其中的油气,直到若干年后,人们再次认识,再次钻探时才证实是个油田;还有的在首次钻探中就发现了油层,但其中油气就是出不来或油气产量很低、结果评价为没有工业开采价值而弃置一旁,可是以后的重新钻探或经过一定的技术措施,又喷出了高产油气流。可见,钻探是发现油气田至关重要的一步,它与前面的工作关系,如同十月怀胎与一朝分娩那样,所以必须十分认真对待。
在盆地内或一个圈闭上第一口或第一批探井应该打在什么位置,这是要综合考虑多种资料以后才能确定的。其实,第一口井就找出油田来的可能性是比较小的,如新疆克拉玛依因为旁边有黑油山可以看得见,它就是第一号探井生油的。至于我国东部在覆盖区找油田,就不那么容易了,大庆油田的第一口出油井是松基3井,说明在此以前至少已有了两口空井;胜利油田的第一口出油探井是华8井,说明在此之前曾经至少打了7口干井;大港油田是在打了近20口探井以后才发现的;任丘油田的第一口出油井是任4井,在它以前,曾经有5口以上的井落了空。当然,确定探井井位也不是无章可循、完全盲目的,简单而言,以找油为目的的探井(另有以探明地层为目的的井称之为基准井或参数井)总是尽可能定在圈闭的最高位置,其理由就是油和气总是浮在水的上面。这里的所谓高是指含油层的“高”。地质结构十分复杂,因而“高”也不是绝对的高,形象地比喻:如果要钻探的圈闭象个反扣着的碗或盆,第一口探井就定在拱起的碗或盆底上;如果这个圈闭象一条竖放着的大鱼,第一口井位就定在其脊背的高处;如果圈闭象一块倾斜的板(克拉玛依),探井就定在它的上方。也有极少的例外,比如一般人的头发都在头顶上最密,但秃顶者却在头部的周围才有头发,如果一定要在头顶去剪发,只会徒劳无益,新疆准噶尔盆地就有这样的实例,五十年代在其最高处打成了一口探井,一无所获,到了八十年代又在四周较低处打井,却出了油,用“秃顶”周围的头发来比喻,确有相似之处。也有确实在“盆底”找到油的,犹如炒菜的锅里放点油,它不可能停在锅沿上,这是因为这里的地层里几乎没有水,石油不占密度差的优势浮起来,只好“沉底”了,这种实例很少,所以“高处找油”仍然是首先应当遵循的准则。
当一个地质圈闭经钻探后,有一口井获得了有工业开采价值的油气流,这就算是找到了一个油田。但是,还必须进一步把这个油田的具体范围和出油能力搞清楚。因此,在钻探过程中发现油气之后,就应立即查清油层的层数、深度、厚度,并要搞清油层的岩性和其他物理性质,还要对油层进行油气生产能力的测试和原油性质的分析。然后再进行扩大钻探,进一步探明圈闭含油气情况,算出地下的油气储藏量有多少。这样,对单独个油田来说,它的初步勘探工作就算结束了。
最后这里还需加以说明的是,在实际寻找油田的工作中,这个步骤不可能绝然分开进行,而总是相互联系、交错进行的。找有利生油凹陷的过程中,往往也同时就找到了地质圈闭;在找地质圈闭过程中,也会发现新的沉积地层或新的生油凹陷;在钻探圈闭时,也会发现新的生油层和储集层,以致给人们增加许多新的认识。总的来说,寻找油田的过程,一方面是人们对地下情况不断积累资料、深化认识的过程,一方面又是找油技术不断进步的过程。
❷ 科学家用什么方法寻找海底石油
在海上找石油不同于在寻找陆地油气田,陆地找油,有时可以根据一些现象,来做出最初的判断,而海洋石油埋藏在海水覆盖的海底深处,埋深从几百里至几千里,地质勘探人员要通过地球物理勘探等方法,寻找含油气的盆地和地质的构造,并经过海洋钻探,才能发现油气田。
地震勘探是海洋地球物理勘探最经济有效的勘探方法,地震勘探就是通过工人地震产生地震波,传播到海底深部的地层中,当地震波碰到岩层界面及产生反射波,并传回到海洋地震船的接收装置被记录下来,经过计算机处理利到地震反射剖面,地球物理人员对地震剖面进行解释,并编制海洋油气田的最关键的图线,地震构造图,能看见是一回事,而能不能看清又是另一回事,为了精确,海洋地震有较为粗放的二维地震,发展到细化的三维地震,三维数据体可展示地质构造各个侧面的构造形态,可任意选切不同方向地震剖面,三维地震切片如同医院的CT扫描,不仅能看清地下构造的细微变化,还能看到沙体的变化,有时还能到油水界面。
❸ 海上石油怎么勘探
海上石油物理勘探主要是在海洋调查船上安装专门的设备,以探测可能聚集石油的地层和构造。最常用的勘探手段包括重力勘探、磁力勘探和地震勘探。这些方法能够间接地揭示出海洋中石油的大概位置,但是否真的存在石油,以及储量的具体规模,还需要通过海上钻探这种直接的手段来验证。
重力勘探通过测量海水密度的变化来推断地下岩石的分布情况。磁力勘探则是利用地球磁场的变化来识别地下岩石的磁性特征。地震勘探则是利用地震波在地下传播时遇到不同介质界面时产生的反射、折射和透射现象,来探测地下结构。
这些间接的探测方法虽然能在一定程度上揭示海底地层和构造的情况,但它们的准确性受到多种因素的影响,如海水深度、地质复杂性以及仪器设备的精度等。因此,这些方法仅能提供初步的线索,而无法确切地证明海底是否有石油以及石油的储量大小。
海上钻探则是一种直接的勘探手段,通过在海底钻井,直接获取岩芯样本和地质数据,以确认是否存在石油以及估算其储量。这种方法虽然成本较高,但能提供最准确的数据,为后续的开采决策提供可靠依据。
海上石油物理勘探是一个复杂的过程,需要多种技术手段的结合和应用。通过这些方法,勘探人员能够逐步揭开海底的秘密,为未来海上石油的开发和利用奠定坚实的基础。
❹ 海底石油是如何探测出来的
1.海洋地震勘探
解析:其特点是在水中激发,水中接收,激发,接收条件均一,可进行不停船的连续观测。震源多使用非炸药震源,接收常用压电地震检波器, 工作时,将检波器及电缆拖曳于船后一定深度的海水中由于上述特点,使海洋地震勘探具有比陆地地震勘探高得多的生产效率,更需要用数字电子计算机处理资料。海洋地震勘探中常遇到一些特殊的干扰波,如鸣震和交混回响,以及与海底有关的底波干扰。海洋地震勘探的原理,使用的仪器,以及处理资料的方法都和陆地地震勘探基本相同。由于在大陆架地区发现大量的石油和天然气,因此,海洋地震勘探有极为广阔的前景。
2.海洋电磁波勘探
解析:电磁勘探采用超低频有源连续电磁波为工具,因此在磁场的强度、探测的精度方面都要远远优于瞬变电磁场技术。其核心在于对电磁波在液态介质中传播的数学建模和对不同介质的物理解释。与有限元等数值方法不同,其数学建模用了最少的假设,但是数学推导过程极为复杂。
以此理论为根基,应用者可以严格求解水下电磁天线与海底埋藏物体、各种介质之间的复杂电磁反应和现象,可以严格求解电磁波在空气一海水一海床多层介质中的复杂传播、反射、折射现象,还可以严格求解水下绝缘天线的电流分布、有效负载等电磁辐射问题。这一系列理论上的重大突破,对电磁波在各种介质中产生的现象都可进行精确描述,对探测目标参数的设置可随机控制。