油氣勘探工程師手冊

① 油氣勘探情況

鶯東斜坡帶的鑽井是從20世紀60年代初開始的。1960～1961年原廣東省燃化廳選擇在鶯歌海村水道口以南1.5km處的油氣苗密集發育區，成功鑽探了英沖1、英沖2和嶺1、2、3等5口20～60m左右的淺井。其中嶺1井獲良好油氣顯示，英沖1、英沖2井均見到油顯示，共撈獲150升原油。1964～1965年原石油部茂名石油公司地質處首先優選油氣苗密集發育區的鶯歌海嘴鼻狀構造及新村背斜兩個勘探目標，用自行設計的簡易沉墊式鑽井船先後實施鑽探了海1、海2、海3井，其中，海1井打在鶯歌海咀鼻狀構造東南翼鄰近向斜軸部，在292.5～296.3m測試獲含CO₂天然氣;海2井打在鶯歌海嘴鼻狀構造北緣正斷層的南側70m處，距海岸1.5km，與英沖1井緊緊相鄰，分別在28～31m和36～49m處測試獲10.3升的低硫、低蠟、低凝固點原油;海3井打在新村背斜軸部距鶯歌海村水道口10km處，該井雖未獲油氣，但岩屑中均見熒光顯示，在井深34.5～307m共見有11個氣測顯示層段，且在99～217m井段氣測顯示尤為明顯，表明該區肯定存在過油氣運聚過程，只是由於多種地質因素的制約，尚未聚集成藏。

1974年石油部南海石油勘探指揮部在該區開展了大規模的石油地球物理勘探工作，並於1977年3月開始進行斜坡帶深水區的鑽探工作，先後在該帶深水區部署鑽探了鶯1井、鶯6井及鶯淺2井。從此拉開了在鶯歌海盆地進行實質性油氣鑽探的序幕。1984年對外合作後，美國阿科公司又在該區鑽探了LT35－1－1井。在這四口井的鑽探中均見到了氣測及熒光顯示，電測解釋亦有氣層，其中鶯1井在1772.2～1776m的Ny₂電測解釋氣層3.8m，在1983～1993.5m的Nm中見6層10.5m油斑砂質灰岩岩屑，電測解釋為差油層;LT35－1－1井在1631～1640m的Nm砂質灰岩中測試獲得含CO₂天然氣，然而甚感遺憾的是上述探井均未獲得工業性油氣流。

進入20世紀90年代後，在對外合作的同時，中國海洋石油南海西部公司在該區又相繼自營鑽探了LT34－1－1、LT9－1－1、HK30－1－1A及LT1－1－1、LT1－1－2等5口井，亦均見氣測及熒光顯示，且在LT1－1－1井2098～2102m的Nh₁鑽獲日產23×10⁴m³優質富烴天然氣及少量凝析油。特別可喜的是在鶯歌海盆地中央底辟帶獲得了重大的突破，先後發現了東方1－1、樂東15－1、樂東22－1等3個淺層氣田和東方29－1、樂東8－1、樂東20－1、樂東21－1、樂東28－1、嶺頭1－1、臨高20－1等多個含油氣構造(或圈閉)，展示了良好的油氣前景。近年來，中海石油(中國)有限公司湛江分公司對鶯歌海盆地油氣地質投入了大量研究工作(胡忠良等，1991;饒維孟，1993;李緒宣等，1994;董偉良等，1996;張國華，1997;呂明等，1997;王振峰等，1998;陳希仁，1998)，並已有大量研究成果發表。

② 國外深層油氣勘探方法

賀曉飛周德勇蔣紅紅王艷紅程敏寧憲燕

摘要由於盆地深部的地質、構造條件極為復雜，深層勘探仍是一個世界性的難題。為了盡快突破勝利油區深層勘探局面，進行了國外深層油氣勘探方法調研，提供和引進了國外新的理論和技術。特別是根據勝利油區深層勘探實際，介紹了前蘇聯CDA技術、綜合勘探技術及重磁相結合勘探方法，對今後深層勘探具有較大的、較現實的參考意義。

關鍵詞深層勘探方法重磁勘探綜合勘探CDA技術勘探實例

一、引言

近十幾年來，深部油氣勘探越來越引起世界各國的重視，由於深層勘探是一個復雜、龐大的系統工程，涉及到地質研究、勘探技術、鑽井及鑽後的各項工程的方方面面的工作。對深層勘探技術，地震勘探仍是主要的勘探方法，但由於深層勘探的地質條件比中、淺層復雜得多，世界上深部勘探效果較好的國家都是充分利用各種勘探方法進行綜合勘探，因此如何利用重、磁、電及化探等各種有效手段與地震勘探相結合，是一個需要深入研究和試驗探索的問題。本文主要介紹世界上主要深層勘探國家目前使用的深層勘探技術方法及一些較成功的勘探實例，針對這方面進行國外深層勘探的情報調研，為勝利油區盡快突破深層勘探關，提供可借鑒和有價值的資料。

二、地震勘探技術

1.深部綜合地震勘探

影響一個地區地震資料品質的主要因素有：地下主要目的層波阻抗分析、地震下傳能量問題、靜校正問題、全程和層間多次波問題、反射信噪比及解析度問題等等。在此基礎上，通過提高野外採集精度、改進室內資料處理方法，可有效的改善深層地震資料的品質。

在深部地震資料採集、處理中，前蘇聯的「時間場共深度面元疊加技術（Common Depth Area Stack）」（簡稱CDA），對提高地震資料的解析度具有明顯的效果。這種技術可將野外24次覆蓋的記錄，在室內模擬處理高達360次覆蓋的剖面。其基本思路是將反映地下一定范圍的一個面元內共深度點的所有信息作「同相疊加」，提高信噪比，展寬頻帶，以提高解析度。圖1是西烏斯特—巴勒爾斯克油田的例子。該剖面縱向上也只有100ms。圖1a是24次水平疊加剖面，頻帶寬度為12～65Hz，泥岩蓋層在白色波谷中，其下的油層未反映出來。圖1b為同一剖面採用CDA技術模擬180次覆蓋的結果，泥岩蓋層下出現了油層的反射（油層厚度為5ms），下方的剖面的頻帶已經展寬到 15～125Hz，主頻為100Hz^[1]。

圖1俄羅斯 CDA技術在油田的應用實例圖

以北美路易斯安那州Cibicides jeffersonensis（簡稱Cib jeff）砂層為例。勘探目的層是Cib jeff砂層，厚約15m，自然電位和視電阻率曲線表明該砂層是夾在厚層頁岩之間，深度為4069～4084m。該區用可控震源成功地進行了三維採集、處理和解釋。應用這些資料，對深部薄層地壓型砂層進行成像和成圖，並應用垂直和水平解析度較高的資料，對常規資料無法解釋的儲集層結構進行了解釋，最終取得了比較令人滿意的結果^[2]。

2.折射波多次覆蓋地震勘探方法

折射波法是將折射波與反射波同時記錄，除了拾取折射波初至外，也利用續至波並追蹤回折波，並利用折射界面鑒別產生反射多次波的層位。這種方法常用於目的層埋藏深、結構復雜、地表條件不利、觀測面積較小的研究地區。

三維深層折射波資料的解釋除了有GRM方法和延遲時間法（或稱時間項）外，第三種方法包括射線追蹤和遞歸速度模型，該方法用於二維復雜數據體確實有效，可將其進一步應用到三維深層折射波數據體。三維射線追蹤是對觀測到的時間剖面進行折射體深度和速度成像的最佳方法；也可以將GRM法和延遲時間法結合起來對地層進行成像。最新推出的反射參數處理系統能同時利用反射和散射能量，因而有助於深層及基底反射的成像^[3]。

3.三維勘探法——時間梯度法

在前蘇聯，用於沉積盆地深部構造的快速三維勘探法——時間梯度法得到了廣泛的發展。這種方法比較靈活，可以任意布置記錄儀和震源，使勘探工作既方便又經濟。

時間梯度法勘探是利用攜帶型的「龜型」地震儀完成的，能自動進行磁帶記錄。整個「龜型」地震儀的頻率特徵（在振幅頻率為0.9時）是2.5～14Hz，同時在12個點上進行地震記錄，並在平均6km的點距觀測條件下，兩次挪動儀器就可以覆蓋1000km²的研究區^[4]。

圖2顯示的是在濱黑海地區依據地震標准層作出的構造圖。標准層對應於基底頂面（V_r=6.2～6.5km/s）。構造圖上劃分出了面積不大、但幅度較大、具有明顯近南北走向的凸起和凹陷，並劃分了一條近東西走向、切割基底和整個沉積蓋層的斷裂，這條斷裂將果爾黑茨基盆地的深層構造與大高加索南坡隆起狀塊體分開^[4]。

圖2濱黑海時間梯度法試驗區基底頂面構造圖

三、電法勘探

1.差分標定法（差分歸一法、差分電場法）

有源可調頻率的瞬變電場差分標定法（縮寫為ДНМ），在前蘇聯地質結構比較復雜的伊爾庫茨克探區、目的層較深的濱裏海盆地以及其他地區取得了一些成功的實例。

該方法的函數特徵為隨地下介質電性特徵的不同，可以選用階值不同的三種P(t）參數，即：P₁(t）為在作為勘探目標的油氣儲集層處於高電阻介質之內，當介質剖面的總電導率不超過100S（西門子）時，可以利用P₁(t）函數異常來尋找與圈劃油氣藏；P₂(t）為當含油氣層上覆層為數公里厚的低電阻率介質時，利用P₂(t）函數來尋找與圈劃油氣藏將更為有利；P₃(t）為當介質中既有高電阻率岩層屏蔽，又存在低電阻率岩層覆蓋的條件下，可以利用P₃(t）函數來尋找與圈劃油氣藏^[5]。

差分標定法具有以下幾點優越性：觀測參數誤差小，改善了數據的可靠性；具有較高的橫向解析度並能排除縱、橫向側面異常體的干擾；檢測極化異常體的靈敏度較高並具有較好的垂向分辨能力；具有更加靈敏可靠的直接找油氣功能^[5]。

柴金斯油藏位於濱裏海盆地北部奧倫堡地區，產油層深逾4000m，上覆介質為低阻的厚層泥岩（ρ＝2Ω·m,h=3000m）和厚層的岩鹽（ρ＞1000Ω.m,h=2000m）。該區域試用差分標定法P₃(t）參數圈劃油藏取得較成功實例。根據地震法資料，在4000～5000m深度范圍內發現了一系列的復雜構造，按照P₃(t）曲線的外形，可分為三類：①負值梯度類，是深部無油氣層的特徵；②正值梯度類，是油氣藏上方的特徵；③畸變形類，是鹽下層內有垂向異常體所在地的特徵，如深度在4800～5200m鹽丘下斷裂所致，以及4460～4480m處鹽下層小幅度斷裂所致，這些已被地震勘探及鑽井所證實^[5]。

2.大地電磁測深法

作為地震勘探的重要補充手段的大地電磁測深，尤其是面積型或寬線式多次覆蓋的大地電磁測深法，在解決深部和結晶基底方面，以及提高縱向和橫向解析度方面有很大的潛力。20世紀80年代，曾用此法劃分出了濱裏海盆地北部埋深5km、厚度僅數米的含油或含水的石炭系碳酸鹽岩油氣藏。

以南安大略沉積盆地的大地電磁測深勘探^[6]為例。該盆地地層層序由夾少量蒸發鹽岩和砂岩的碳酸鹽岩和頁岩層序組成，泥盆系和志留系朝東北邊緣移動逐漸消失，基本由奧陶系組成單一的地層剖面。對該盆地的一套可控源大地電磁測深資料進行了解釋，並將結果和已知地質剖面作了對比，表明導出的電性模型與已知地質剖面對比得較好。確定該測深地點的位置，以便能夠利用傾斜沉積層的優越性。從盆地淺層到深部剖面依次解釋資料獲得最終的模型。按這種方式解釋大大減少了單個位置測深資料多層解釋中的固有的多義性。

3.瞬變電磁測深

瞬變電磁測深法（TEM）是在大地電磁測深基礎上發展起來的，在勘探精度、解析度和抗干擾、預測岩性探測深度等方面的功能顯著提高。其特點在於：垂向解析度顯著優於其他電法（只要深部地層電導值躍變大於10%時就能分辨）、靜態畸變小、受地表不均的影響小，因而無需進行靜態校正，適合在火山岩覆蓋區、碳酸鹽岩出露和黃土源等表面層靜校困難的地區使用；橫向影響小，有利於探測斷層的位置和探明與斷層有關的儲集層內的油水邊界；適合在高阻剖面所在的儲集層內探明油水邊界；適合在高阻剖面內探測低阻岩系或在良導體沉積覆蓋的盆地內探測深部高阻基底；因記錄儀器輕便，適合在地形復雜區內靈活布置施工。此法在俄羅斯若乾重要探區已被列入鑽井論證的必備資料。

4.電磁排列剖面法

電磁排列剖面法（EMAP）是根據地表一條線性測線測得的電磁響應結果而繪成的電阻－深度剖面。這種方法採用空間排列數據採集和處理技術，可有效地處理復雜的三維地下構造顯示。大多數EMAP信號採集和處理技術均與常規大地電磁法相同，但是，它的優越性主要在於密集數據采樣和對不利的三維構造效應的有效處理，可對電阻率剖面做出可靠的估計。

由於野外採集系統的改進，即模擬地震的時間域採集、處理和解釋方法，使精度大大提高。由於採集點密集，克服了表層靜位移，加之電磁法本身具有穿透高阻層的能力，能夠清楚地分辨出3～5km以下，厚度在100m以內的低阻電性層。由於解析度的提高，現在已用其進行尋找灰岩內幕構造、火成岩下油氣層追蹤等地震方法困難地區的勘探

胡秋平等著.與我國渤海灣盆地深層類似的國外盆地石油地質特徵研究.中國石油天然氣集團公司信息研究所.1998.。

四、重力和磁法勘探

深大斷裂通常呈現較強的磁異常帶和重力高值異常帶，因此，在斷裂發育的探區和深中部塊體結構的研究中，應充分利用航磁和重力資料。

在重力反演方面，利用重力的「特徵點」法、全歸一梯度法等來反演求解密度剖面。該方法已用在區分橫向密度不均勻性或揭示垂直的深大斷裂方面，其作法是利用重力觀測資料進行反演計算，求得密度剖面，然後疊合地震和電法資料，進一步劃分地層及區別可能的岩性，在此基礎上建立密度地質模型。以此作為初始模型，再用正演方法計算該模型的重力值，使正演重力值與觀測重力值擬合，使其誤差在要求范圍之內

胡秋平等著.與我國渤海灣盆地深層類似的國外盆地石油地質特徵研究.中國石油天然氣集團公司信息研究所.1998.。

在俄羅斯曾用此法在西西伯利亞西北部密度剖面上擬合出了一個埋深6km，厚度達2km的巨型礁體，引起了轟動

胡秋平等著.與我國渤海灣盆地深層類似的國外盆地石油地質特徵研究.中國石油天然氣集團公司信息研究所.1998.。

對西西伯利亞油氣藏附近重磁場特徵的研究表明，重磁場與油氣藏存在某種空間關系。首先藉助二維傅里葉頻譜（DFS）分析對振幅和頻率進行研究；然後進行變換、濾波和「移動窗口」分析，編制區域和局部異常圖及位場導數圖，研究已知油氣藏區域的參數分布^[7]。

油氣藏大部分位於區域重磁正異常的斜坡上，該異常被解釋為與深部裂谷型構造相關。同時還證實了油氣藏的位置通常與局部重磁極小值是一致的，而這些極小值是由於基底為低密度和低磁化強度所引起。西西伯利亞北部的所有已知油氣藏均位於波長大約90～100km且梯度較大的重力異常區內。這種新揭示的油氣藏與位場參數之間的關系，在勘探程度低的陸地和海洋可用於預測新的油氣藏^[7]。

五、滲透介質地震聲學法

滲透介質地震聲學是一種物探新方法，其主要特徵為：將烴儲集層模型視作一不均勻介質；孔隙空間中的流體是一活性動力學非均質導體，能夠積聚和轉換（模擬）波動過程；儲藏層框架則是一靜態非均質導體，控制著動力學非均質導體的運動^[8]。

該方法可以通過內部參數關系或是流體相對其岩架的體積流量而正面求解；反向求解則是通過激發、記錄和分析解釋一組類似的流體波取得，其運動學和動力學參數是藉助流體流量來確定的。通過綜合分析聲波測井流體法、垂直地震測深法、地震勘探和實驗觀測結果，就能確保所獲解的可靠性^[8]。

利用計算和程序的綜合分析可以求出有效孔隙度、孔隙直徑、滲透率、產量和沿著井的生產剖面深度上的飽和率特性。此法在阿斯特拉罕穹隆和東西伯利亞已取得成功實例^[8]。

六、FMI測井技術

FMI是在地層傾角儀基礎上發展起來的最新一代電阻率成像測井儀，全稱為全井眼地層微電阻率成像儀。它利用高分辨微電阻率產生電圖像，研究岩石層理、構造、孔隙變化、裂縫以及沉積相等，並為准確判斷油氣層提供依據。在建立適合探區岩－像關系的基礎上，FMI技術的合理應用，是提高勘探效益，尤其是深層勘探效益的有效途徑^[9]。

七、化探技術

利用淺部地球化學標志，可以預測盆地深層烴類聚集，前蘇聯在這方面已經取得較大進展和很好效果。

Pricaspian盆地位於俄羅斯地台東南部，儲集層位於二疊系鹽下層，埋藏較深（4000～5500m），油田靠近盆地的外邊緣。研究表明，在鹽上層中，烴類流體的地球化學特徵和組成類似於鹽下層中的烴類。通過對鹽層和鹽上陸相沉積層的地球化學特徵分析，可確定鹽下儲集層中油藏的位置^[10]。

研究目標主要集中於鹽下流體的最突出特徵——H₂S的高濃度。這一活動組分揭示了從鹽下儲集層到不同的上覆鹽層和鹽上地層的運移途徑。不用鑽穿盆地中央部位，沿盆地H2S痕跡的分布就能夠指示深部鹽下油氣藏的分布^[10]。

利用地球化學數據可以確定該盆地的深部構造。具有異常地層壓力和異常流體組分的鹽下碳酸鹽岩油藏是上部鹽上層段地球化學標志的來源。在陸源岩中H₂S不是原生的，因此陸源岩中H₂S的痕跡是運移的可靠指示。這種方法也可用於預測其他盆地的鹽下層中未發現的油氣資源。通過對盆地上部鹽上層的地層水和次生礦物的詳細研究，可以區分地球化學參數的環境起源和運移起源^[10]。

八、綜合勘探技術

對深部油氣勘探而言，更趨向於向多學科結合、綜合應用的方向發展。如將地震勘探與重、磁勘探結合，或地震勘探與大地電磁勘探結合，非地震三維地球物理勘探與三維地震勘探技術結合等綜合地球物理勘探方法，及近地表化探與地震資料的綜合應用，都會極大的推動深部油氣勘探。重、磁、電、化聯合解釋方法原理如圖3所示

胡秋平等著.與我國渤海灣盆地深層類似的國外盆地石油地質特徵研究.中國石油天然氣集團公司信息研究所.1998.。

目前，成果較為顯著的是地震與大地電磁資料的結合，它們已成為深部油氣勘探的有效方法

胡秋平等著.與我國渤海灣盆地深層類似的國外盆地石油地質特徵研究.中國石油天然氣集團公司信息研究所.1998.。

中新世中期，匈牙利潘農盆地構造活動強烈，並伴有火山岩噴發。岩漿覆蓋了基岩，逐漸形成相當厚的火山岩地層。火山岩大都能屏蔽和散射地震信號，常常導致地震資料品質較差。在這種情況下，MT測量能比地震測量更好地獲得火山岩以下的信息。通過比較MT（博斯蒂克）和測井電阻率圖，在2km上下的中新統火山岩處MT與測井電阻率均對應高阻，而火山岩以上地層均為低阻。這一現象表明，兩種不同方法的測量結果相近。將MT測量結果按博斯蒂克電阻率分布的垂直擬斷面形式顯示（圖4），可以清楚地圈定出高阻火成岩以下的低阻地層。在MT測站6上（圖4），深度為4～5km處低阻帶的電阻率值，與離該測站約3～4km處的KH井同一深度的測井電阻率值相近，MT的低阻層為白堊紀地層

胡秋平等著.與我國渤海灣盆地深層類似的國外盆地石油地質特徵研究.中國石油天然氣集團公司信息研究所.1998.。

圖3重、磁、電、化聯合解釋方法流程圖

圖4博斯蒂克電阻率分布橫斷面圖

由此例可以看出，根據大地電磁測深（MT）橫斷面所示的地下構造形態及由此獲得的地下電阻率（或電導率）的分布特性，結合地震資料，可確定地下岩性並判斷其含油氣性。此類研究為深部油氣的勘探開辟了廣闊的道路。

九、結束語

深層地質條件的復雜性，決定了勘探應避免使用單一方法和技術。充分利用各種勘探技術進行綜合勘探，無疑是准確地獲取深層地質信息的重要手段。

前蘇聯在濱裏海盆地的勘探過程中，在遙感、重力、磁力、電法勘探的基礎上，有計劃地進行了大量的共深點法、折射波剖面對比法，並與深部參數井和普查鑽探工作相結合，進行綜合勘探較全面地了解深層地質結構，為目標評價和勘探決策提供了重要依據，取得了較好的效果。

勝利油區深層勘探程度較低，今後除了加強地震工作，改善和提高地震反射效果外，應該考慮對深層目標有選擇地應用重力、磁力及電法等其他手段與地震相結合進行綜合勘探，有望在深層獲得新發現。

致謝本文在完成過程中，得到地質科學研究院宋國奇總地質師、蔡進功副總地質師的指導與幫助，在研究過程中遇到的許多難點問題得到地質科學研究院的楊品榮、趙洪波、陳傑及地球物理勘探公司的郭良川高級工程師的熱情指導，在此表示深深的謝意。

主要參考文獻

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[2]Kinsland.G L High-resolution three-dimensional seismic survey of a thin sand at depth.Geophysics,1999,56(12).

[3]Geoff Bennett.3D seismic refraction for deep exploration targets.The Leading Edge,1999,18(2).

[4]林中洋譯.沉積盆地深部構造的快速三維地震勘探法.石油地質信息，1994,15(2).

[5]任俞編譯.電法勘探圈劃油氣藏的新技術——差分標定法簡介.國外油氣勘探，1991,3(2).

[6]Gomez-Trevino E.Electromagnetic soundings in the sedimentary basin of southern Ontario—A case history.Geophysics, 1983, 48(3）:311～330.

[7]Alexey L,Piskarev.Magnetic and gravity anomaly patterns related to hydrocarbon fields in northern West Siberia.Geophysics, 1997,62(3）:831～841.

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[9]布志虹等.從濮深8井看FMI技術在東濮深層的應用前景.斷塊油氣田，1999,16(5).

[10]劉斌等譯.利用淺部地球化學標志預測Pricaspian盆地二疊系鹽下烴類聚集.國外油氣勘探，2000,12(3).

③ 世界海洋油氣勘探技術有什麼

海洋勘探開發始於20世紀初。從那以後，隨著技術的進步，深水的定義在不斷擴大。在1998年以前，只要離開大陸架即水深大於200米，就認為是深海。1998年以後水深擴大到300米，而現在普遍認為水深大於500米為深水。
技術的進步使得鑽井越鑽越深。始於20世紀40年代的海上石油工業用了近30年的時間實現了在100米深水區生產油氣，又用了20多年達到近2000米深的海域，而最近油氣生產已接觸3000米深的水域。尤其在鑽井、浮式生產系統和海底技術方面的改進和創新，大大降低了深水油氣勘探開發的資本支出和作業支出。1998年以來，深水油氣勘探開發的平均資本費用呈下降趨勢，每桶石油的資本支出已從10年前的6美元/桶下降到現在的不到4美元/桶。深水油氣勘探開發項目的綜合成本與淺水項目越來越接近。深水油氣項目的開發周期（從發現到油氣投產）越來越短，20世紀90年代後期發現的油氣田一般在5 ～6年投入生產，而10年前至少需要8年時間。隨著深水基礎設施的不斷完善，開發周期還可能進一步縮短。
深海石油的勘探開發是石油工業的一個重要的前沿陣地，是風險極高的產業。雖然國際上諸如北海、墨西哥灣、巴西以及西非等地深海石油開發已經有了極大的發展，但代價是極高的。與大陸架和陸上勘探鑽井作業相比，深水作業的施工風險高、技術要求高、成本非常昂貴，因而資金風險也極高。
深海油氣資源勘探最直接的風險是極大的施工風險。海洋平台結構復雜、體積龐大、造價昂貴，技術含量高特別是與陸地結構相比，它所處的海洋環境十分復雜和惡劣。風、海浪、洋流、海冰和潮汐等時時作用於平台結構，同時還受到地震、海嘯作用的威脅。在此環境條件下環境腐蝕、海生物附著、地基泥層沖刷和基礎動力軟化結構材料老化、構件缺陷、機械損傷以及疲勞和損傷累積等不利因素都將導致平台結構構件和整體抗力的衰減，影響結構的服役安全度和耐久性。
雖然深水油氣勘探開發的風險很大，但所獲得的回報也很大。淺水油氣田的總儲量雖然仍佔主導地位，但主要是與中東一些特大型油田所佔的比重有關。然而，深水油氣田的平均儲量規模和平均日產量都明顯高於淺水油氣田。因此，盡管深水油田勘探開發費用顯著高於淺水，但由於其儲量和產量高，使得單位儲量的成本並不很高，這才吸引了許多油公司都去深海「尋寶」。
隨著海上油氣開發的不斷發展，海洋石油工程技術發生著日新月異的變化，在深水油氣田開發中，傳統的導管架平台和重力式平台正逐步被深水浮式平台和水下生產系統所代替，各種類型深水平台的設計、建造技術不斷完善。目前，全世界已有2300多套水下生產設施、204座深水平台運行在全世界各大海域，張力腿平台（TLP）最大工作水深已達到1434米，SPAR為2073米，浮式生產儲油裝置（FPSO）為1900米，多功能半潛式平台達到1920米以上，水下作業機器人（ROV）超過3000米，採用水下生產技術開發的油氣田最大水深為2192米，最大鑽探水深為3095米。
與此同時，深水鑽井裝備和鋪管作業技術也得到迅速發展，全世界已有14艘在役鑽探設施具備進行3000米水深鑽探作業能力，第5代、第6代深水半潛式鑽井平台和鑽井船已在建造中。第6代深水鑽井船的工作水深將達到3658米，鑽井深度可達到11000米；深水起重鋪管船的起重能力達到14000噸，水下焊接深度為400米，水下維修深度為2000米，深水鋪管長度達到12000千米。
國際上地震技術發展迅速，先進的計算機大量投入使用，目前可視化、虛擬現實技術等已經初步實現：Landmark公司研製了3DVI和Voxcube等三維體積解釋軟體和立體動畫軟體；Geoquest研製了GeoViz人機交互性三維解釋軟體；Paradigm公司研製了VoxelGeo；DGI公司研製了EarthVision；Photo公司研製了3Dviz三維可視化軟體。
在虛擬現實方面，ARCO公司和Norsk Hydro公司開發建立了沉浸式虛擬現實系統，Texaco公司開發建立了虛擬現實可視廳，Alternate Realities股份有限公司開發建立了可視穹（VisionDome），美國SGI公司建立了一個專門的演示廳，IBM公司開發建立了可以用來再現4D地震油藏模擬現實的虛擬現實系統，斯倫貝謝的Geoquest公司等目前也在開發虛擬現實系統等。
在地震屬性獲取方面，國際上從60年代的直接烴類檢測、亮點，到70年代的瞬時屬性或復數道分析，80年代的多屬性分析，直至90年代的多維屬性（如傾角、方位和相乾等）分析。目前，從地震資料里獲取有關時間、振幅、頻率、吸收衰減等方面的地震屬性已多達70多種，包括了運動學和動力學屬性、幾何屬性以及物理屬性等。
國外地球物理研究關注的熱點：國外石油地球物理勘探以海上地震勘探技術研究最具代表性。一方面墨西哥灣、北海具有典型的勘探復雜性；另一方面美國、英國等國家科技發達、人才濟濟，其地球物理理論與技術水平基本代表國際現狀。墨西哥灣、北海的勘探目標主要是鹽丘及其周邊地層、裂隙油氣藏、老油田剩餘油分布，主要面臨四個理論與技術問題：（1）復雜介質中地震波傳播理論及正演模擬；（2）鹽丘構造的地震成像；（3）信噪比提高與弱信號提取；（4）復雜儲層與油氣識別。圍繞著這三方面，國外地球物理理論技術發展迅速。

④ 什麼是油氣勘探

油氣勘探，也叫石油地質勘探，是指在油氣田形成模式與分布規律理論的指導下，運用各種手段和方法進行資料的採集、處理與綜合分析，判斷油氣田形成的基本條件是否存在，不斷縮小勘探靶區，最終發現和探明油氣田的過程。這是教科書里的定義。其實，用老百姓的話說，就是運用什麼方法、手段去找油，到哪裡去找油，怎樣找到油。

⑤ 簡述油氣勘探的主要方法有哪些

目前，勘探油氣田的方法有地質法、地球物理勘探法、地球化學法和鑽井法四類。

⑥ 石油工程師學會（SPE）

油氣開發技術的發展，以及影響世界石油工業的財務與經濟形勢的重大變化，要求改迸油氣資源儲量評價體系。石油工程師學會（SPE）是一個非營利性的專業技術組織，其會員工作領域為能源資源開發和開采。

SPE的創建可以追溯到1871年，美國采礦工程師學會（AIME）在賓夕法尼亞州（美國）奠基。1913年，AIME創建了一個石油和天然氣委員會，並成為了該學會的支柱。1957年，SPE正式成為AIME的分會，1985年作為一個獨立組織開始運作。截至2012年初，SPE在全球118個國家大約有10萬名會員。

石油工程師學會是一個公認的油氣勘探和開採的技術信息來源地，從事油氣資源儲量評價工業標準的技術定義的開發。SPE通過專業媒體出版物、網站（www.spe.org）、會議、技術研討會和論壇開展業務。

烴類液態、氣態和固態資源儲量定義的標准化，以及在國際層面對其開展評價的工作始於20世紀30年代。在工作階段早期，主要注重證實儲量的定義。1987年，基於石油評估工程師學會（SPEE）的調查成果，石油工程師學會發布了自己的關於所有液態、氣態和固態油氣儲量的分類體系。同年，世界石油理事會（WPG，以前的世界石油大會）在遵循獨立評估的原則下，發表了其烴類液態、氣態和固態儲量的分類體系，與SPE的分類體系實際上是一致的。1997年，這些組織聯合開發了一個通用的烴類液態、氣態和固態儲量的分類體系。2000年，美國石油地質學家協會（AAPG）、SPE和WPG提出了一個覆蓋所有烴類液態、氣態和固態資源儲量類別的分類體系（石油資源分類體系，2000）。在接下來的幾年裡，該分類體系補充了解釋和輔助性文檔，例如「資源儲量評價技術使用補充說明（2001）」和「烴類液態、氣態和固態資源儲量定義中的術語表（儲量/資源術語表，2005）」。此外，SPE還發表了儲量計算和審計的標准（儲量審計標准，2007年）。

2004年，石油工程師學會僱傭了全球石油和天然氣工業領域最好的科學和技術專家，開始更新油氣儲量的定義，並在2007年完成。專家們考慮了新技術的影響和商務行為中財務與經濟形勢的變化，開展了與其他儲量評價體系的對比研究，並吸收了它們的長處。特別是考慮了 SEG、加拿大證券管理委員會、俄羅斯聯邦自然資源部、中華人民共和國國土資源部、挪威石油理事會、美國地質調查局、英國的推薦會計處理公告（SORP-001）和聯合國分類框架的技術內容。

在各類行業組織的共同努力下，借鑒了其他油氣和固體礦產資源國際分類體系的長處，2007年研發了石油資源管理系統，即SPE（PRMS），其發展的歷史階段如圖1.2所示。

SPE石油和天然氣儲量委員會同意了石油行業專家們的意見，修訂了PRMS的定義，提交給SPE的董事會和合作夥伴審批，包括世界石油大會（WPG）、美國石油地質學家協會（AAPG）和石油評估師學會（SPEE），他們審閱了這些定義，並表示同意。

該體系所提出的定義為創建一個更准確的資源儲量評價體系和資源儲量評價體系的全球化跨出了重要的一步。

圖1.2 SPE（PRMS）體系的發展階段

2008年，SPE增補了儲量評價要求，該要求由另一個有影響力的組織——美國證券交易委員會（SEG）提出。SEG的要求符合當時實踐和技術發展水平^[15]。同年，PRMS被作為石油與天然氣工業的報告標准，並被美國證券交易委員會作為更新規則（2008年12月31日發布的「石油與天然氣報告的現代化」）的指南。

2011年，SPE編制了石油資源管理系統應用指南^[20]。

⑦ 蔡希源的出版專著

蔡希源等，松遼兩江地區石油地質分析，石油工業出版社，1999
蔡希源等，中國油氣區反轉構造，石油工業出版社，2001
蔡希源，李思田，陸相盆地高精度層序地層學 -- 隱蔽油氣藏勘探基礎、方法與實踐，地質出版社，2003
蔡希源，宋國奇，王華.陸相盆地高精度層序地層學，地質出版社，2004
蔡希源，鄭和榮.陸相盆地高精度層序地層學，地質出版社，2004
蔡希源，運華雲，李寶同，現代測井技術應用典型實例，中國石化出版社，2009
蔡希源，楊克明.川西坳陷須家河組緻密砂岩氣藏，石油工業出版社，2011
蔡希源，楊汝山. 油氣勘探開發技術進展，中國石化出版社，2011
蔡希源等，油氣勘探開發技術進展，中國石化出版社，2012
蔡希源，油氣勘探工程師手冊，中國石化出版社，2012

⑧ 油氣勘探概況

四川盆地位於上揚子地區，面積為18×10⁴km²。盆地的勘探工作始於20世紀50年代，根據不同時期主要勘探思路、重點勘探領域及主導勘探技術方法等特點，大致可以劃分為4個階段(圖1.1)：①地面構造勘探階段，大致是20世紀50年代初至50年代末，以地表構造顯示為主要勘探目標；②裂縫型氣藏勘探階段，大致從20世紀60年代初至70年代中期，以尋找與構造相關的裂縫氣藏為主要勘探目標；③裂縫-孔隙型和孔隙型氣藏勘探階段，大致從20世紀70年代中期至90年代末期，以裂縫-孔隙型、孔隙型氣藏為主要目標；④深層、超深層復合型氣藏勘探階段，大致從1999年至今，以孔隙型構造-岩性復合型圈閉為主要勘探目標。近期一批大型、特大型氣田不斷地被發現，就與勘探思路的轉變，地質理論、認識的創新和勘探技術的進步密切相關。總結分析四川盆地大中型氣田的發現規律將有利於促進勘探的進一步發展。

圖1.1 四川盆地勘探歷程

(據馬永生，2010)

1.1.1 地質認識的深化、創新帶來勘探思路的轉變

每一次地質認識的深化、創新都帶來勘探思路的轉變，勘探思路的轉變又帶來了大中型氣田的發現。

四川盆地油氣勘探經歷了4次勘探思路的大轉變。第一次是從以找油為主向以找氣為主的勘探思路轉變。早期龍門山前帶勘探、四上海棠鋪勘探和3次川中大會戰，雖然找到了一部分高產油井，但總體規模不大。通過加強盆地油氣地質基礎條件的分析研究，認識到四川盆地烴源岩演化程度高，應該以天然氣富集為主，勘探上要把天然氣作為主要勘探對象。正是由於這次勘探思路的戰略性大轉變帶來了後期勘探的大突破與大發展。第二次勘探思路轉變體現在對碳酸鹽岩儲層性質的認識上，即從裂縫型氣藏勘探向孔隙型氣藏勘探的轉變。早期認為碳酸鹽岩主要靠裂縫作為天然氣的主要儲集空間。因此，發展了大量評價描述裂縫的技術方法，勘探上主要尋找與構造相關的裂縫系統，並總結出了碳酸鹽岩裂縫型氣藏勘探「占高點、占鞍部、占斷塊，沿長軸、沿扭曲、沿陡帶」及「撒大網、佔山頭、插紅旗」的井位部署原則和勘探方法，發現了以川南二疊系陽新統為主的一大批裂縫型氣藏。同時，通過對氣藏地質特徵的總結分析，認識到碳酸鹽岩在一定條件下也有發育孔隙性儲層的可能，由此帶來了尋找石炭系、二疊系和三疊系礁灘、鮞粒孔隙型氣藏的勘探大發展時期。第三次是從構造氣藏向構造-岩性復合型氣藏勘探的轉變。早期勘探關注了威遠、川東高陡構造等大型構造圈閉，但隨著勘探的不斷深化，逐步認識到了二疊系和三疊系受沉積相帶控制的岩性體、地層圈閉等，把石炭系、二疊系和三疊系礁灘領域的勘探成果不斷擴大。生物礁灘型氣藏的發現是四川盆地碳酸鹽岩天然氣勘探歷史上的大事件，其得益於對二疊系、三疊系環開江梁平陸棚沉積相帶的認識，得益於對台緣礁灘發育的認識。第四次是從中淺層向深層、超深層領域勘探的轉變。這次轉變得益於對深層、超深層碳酸鹽岩優質儲層發育機理認識的突破，把勘探領域從原來認識的5200m深度拓展到了6500m 甚至7200m 深度，大大拓展了勘探空間，並總結出了「定相帶圈區塊、沿台地找亮點、建模型作正演、查屬性再反演」的深層、超深層儲層預測與勘探方法，發現了元壩、龍崗等大型深層、超深層復合型氣藏。

勘探部署思路上的不斷創新也帶來了大中型氣田的發現。在區域勘探階段，從早期的區域排隊優選勘探目標，重視突破點分析，發展到後期強調二級構造帶的整體解剖；在區(帶)勘探階段，從早期的逐層鑽探(瞄準一個層系實施鑽探)，發展到後期結合盆地天然氣富集特點的多層系立體勘探。川東石炭系、川西陸相深層須家河組氣藏及非常規泥頁岩氣在涪陵地區重大突破及工業性開發實驗取得重大進展等大中型氣田的發現、探明和效益開發就是勘探思路和勘探部署方法轉變的成功例證。

1.1.2 每一個勘探技術的進步都帶來大中型氣田的發現和勘探發展

通過正演地質模型的研究，改進了地震採集方法，在川東高陡構造帶地震成像及石炭系薄儲層預測技術方法上取得了積極進步，促進了大天池、大池干、高峰場等大中型氣田的發現；基於「亮點」特徵的飛仙關組鮞灘儲層及須家河組裂縫-孔隙型儲層預測技術，在川東北渡口河、鐵山坡及川西新場等大中型氣田的發現過程中發揮了關鍵作用；高精度二、三維地震技術，超深井安全、快速鑽井技術等在普光、元壩等深層、超深層儲層預測與氣藏勘探過程中發揮了突出作用；「3D3C」多波地震勘探技術在新場須家河組二段深層緻密氣藏勘探中效果顯著。四川盆地經過多年的勘探積累，形成了以下較為完善的配套技術系列。

1)山地地震勘探技術系列，在地震採集方面形成了針對高陡構造、深層、超深層、超緻密、山前帶及碳酸鹽岩裸露區等的特色技術方法；在地震資料處理方面形成了基於鑽井地質-速度模型方法、射線變速深度偏移、串級深度偏移等的實用技術，改善了復雜構造的准確成像；在多類型復雜儲層預測技術上也取得了突破性成果，針對裂縫型儲層、石炭系薄儲層、飛仙關組鮞灘儲層及長興組礁灘儲層等的預測技術方法，帶來了一批大中型氣田的勘探發現。

2)復雜地質條件下的鑽井配套技術、復雜儲層改造與提高產能技術等的突破與發展，為普光等高含硫化氫氣田的勘探開發，為川西、川中陸相超緻密氣藏的效益勘探開發作出了突出貢獻。

⑨ 　形成海上油氣勘探開發生產四大能力

通過對外合作和自營勘探開發的大量實踐，在十大配套技術的基礎上，初步形成了中國海上油氣勘探、開發、生產的四大能力。

一、復雜地質條件下尋找大、中型構造油氣田的能力

中國海域石油地質條件與近海陸地有直接的、密切的聯系，盆地的含油氣性質也由陸地影響到海區。當然，我國東部各沉積盆地含油氣的復雜性，也直接影響到海域。

中國海域在早期主要盆地油氣資源評價、「七五」富生油凹陷研究和「八五」區域地質勘探綜合研究的基礎上，我們具備了在復雜地質條件下——不同時代、不同類型（改造型、疊合型）、多旋迴沉積、多生儲蓋組合、多期構造演化、復雜盆地背景、多斷層切割、多斷塊構造條件——尋找大、中型構造油氣田的能力。這些油氣田的尋找主要依靠盆地地質條件類比、盆地演化史定量分析和多種地球物理資料處理、解釋軟體的支持，排除了各種地質因素干擾，還地下構造的真實本來面貌。如在鶯歌海盆地中央構造帶研究中，通過地震資料的疊前深度偏移處理，消除了低密度物質造成構造頂部下陷的假象，從而發現了天然氣儲量數百億立方米的東方1-1大型天然氣田、樂東15-1中型天然氣田，提高了海上自營勘探能力和勘探成功率。

二、自營開發海上油氣田的能力

我國海上到1995年已投入開發的18個油氣田中，有4個是自營勘探開發的。通過實踐和與外國石油公司合作，加上近幾年技術開發和組織攻關活動，解決了一系列開發技術難點，海洋石油人逐漸掌握了海上油氣田評價、開采技術，提高了自營開發、生產海上油氣田的能力和水平。1990～1995年，自營油田動用地質儲量占海上總動用儲量的百分比，從2.87%上升到26.2%，年產油量所佔比重從5%上升到25%，可見自營開發油氣田的能力在逐年迅速增長。

對於新油氣田，重點抓按時投產工作，以提高生產能力。特別在管理上，重視三大控制：進度、質量、費用，使新油氣田投產工作做到高速、優質和有序地開展。如錦州20-2凝析氣田自1979年開始鑽探、1984～1988年滾動勘探評價到1989年完成總體開發方案設計，總共歷時10年，先後鑽預探井5口、評價井7口，取心長281m，油田范圍內進行了38井次DST測試，11項1540樣次分析化驗和11個PVT樣品分析工作，大量、豐富的基礎資料使對地質情況有了清晰的認識：錦州20-2凝析氣藏是一個受斷層控制的被覆構造，頂部凹凸不平，形成南、中、北三個獨立的高點；儲層發育，岩性類型多，油氣層分屬4套地層、5種岩性，儲油物性變化大；具有異常高壓、具底油和底水的塊狀凝析氣藏；受構造和岩性控制，是一個開發難度比較大的氣田。1989年完成總體開發方案設計，1990年開始實施，根據下游工程年產30×10⁴t合成氨對上游年產3.5×10⁸m³天然氣的要求，共建4座生產平台14口生產井，海上生產的油氣，通過48.6km海底管線送往陸地終端和氣體處理廠。氣田投產至今壓力下降平穩、供氣穩定，保證了下游生產用氣。1992年投產後，由於ODP方案得當，生產後彈性產率從1.7倍上升到17倍。有幾口井出現了黑油，現正採取措施控制錐進和排黑油試驗。

再如位於北部灣海域的潿洲11-4油田，於1978年自營鑽探灣5井首次發現工業油流。構造類型為披覆背斜，主要儲層為上第三系角尾組二段和下洋組，油層物性好，油質中偏重，屬於受構造和岩性控制的底水油藏。由於探井少，在編制總體開發方案時有兩個問題沒有認識清楚：一是油水界面低滲緻密層的緻密程度及分布范圍能否阻擋或延緩底水的上升；二是水體和天然能量的大小。因此，在鑽開發井過程中，加強了隨鑽油藏描述技術的實施，從而加深了對油藏的認識，調整部分開發井位和方式。在儲層研究中，充分利用地震道積分剖面，對油水界面低滲緻密層的進一步研究，認為在開發區范圍內，該層普遍存在，將對緩解底水的錐進起到重要作用。因此，對部分生產井的射孔方案作了調整，射開程度由原來的30%上升到50%～70%，使單井產能得到提高。短期試采證明底水能量足以滿足開發的需要，於是，將原方案設計的5口注水井調為生產井，增加了油田產能，節省了費用。1996年油田年產油84× 10⁴t，累計產油233×10⁴t，到2000年油田生產近8年，累計採油627×10⁴t，采出程度27.73%，油田含水66.17%，獲得了巨大的經濟效益。

又如綏中36-1油田是個大型油田，在實施生產試驗區完井作業工作中，克服了油層厚（單井總厚逾300m，平均單層厚105m）、井斜（最大64°）、滲透率差別大（同層變化在100～6000MD之間）等難點，完成生產井任務後，發現地質模式與方案結論一致；油層分布穩定，連續性好；儲量增加（從4918×10⁴t增加到5754×10⁴t）；單井產能高於設計值（設計為80t/d，實際為100t/d）；能量旺盛，可以晚注水。我們通過生產試驗區為油田整體開發提供了科學的依據和技術准備。綏中36-1油田的高效開發是多項先進技術配套集成的結果，2001年油田二期工程6個平台、185口井全部探測，全油田總井數249口，年產油350×10⁴t，累計採油1330×10⁴t。

對於老油氣田，我們注意適時調整ODP方案，補充完善開發技術政策，採取合理開采工藝，加強生產管理，精心組織停產和檢修工作。

最復雜的油田如曹妃甸1-6油田，為殘丘狀潛山構造油藏，產層為太古宙結晶花崗岩，具有雙重介質、高滲、高產、底水、塊狀、古潛山特點。通過延長測試後，於1995年5月以兩口生產井方式投產，初期日產1000t，但是僅僅8天時間，含水上升到24.5%，原油日產從926t急劇下降到563t，盡管採取了堵水、補孔等措施，但地下情況太復雜，致使單井日產低於操作費最低限產產量137t而被迫停產。盡管如此，我們也從中學到了許多有用的知識和經驗教訓。

三、承包海上技術作業服務的國際競爭能力

中國海油所屬各專業技術公司（鑽井、物探、測井、船舶、平台、工程、設計、技術服務等），通過技術引進和技術開發，已形成配套的技術服務能力，可以參加國際市場的競爭。

如在石油技術方面，「八五」期間共完成16項技術攻關課題，使其技術有了很大的進步，現在已能配套完成海上鑽井作業的各種技術服務工作。

又如在物探方面，「八五」期間共完成46項科技技術改造項目工作，其中有23項已達到國際水平或國內先進水平。5年來該公司由於重視科研工作，積極地促進科技成果轉化為生產力，在立項的23個項目中，創產值1.3億元人民幣，創匯620萬美元；獲得利潤710萬元人民幣，80萬美元；節約資金967萬元人民幣，144萬美元。

四、開拓海外油氣資源的發展能力

中國的油氣資源並不豐富，面對國民經濟發展對能源日益增加的需求，開拓發展海外油氣資源可以為國家增加後備儲量，也是中國海油發展戰略之一，是利用國外資金和資源發展、壯大海洋石油事業的有效途徑。

通過十多年的對外合作，我們已熟悉相關國際慣例和經營方式，具備一定的對外合作經驗；有素質較高的管理、科研、設計、建造和施工隊伍；與國際公司和金融界有良好的合作關系和信譽；有海上勘探、開發、生產作業比較齊全、先進的裝備；有必要的資金和國內外融資能力。

在具備這些條件的基礎上，我們在地域上選擇與我國有良好關系的豐富產油區——亞太地區；在礦產選擇上，以油為主；在方法步驟上，以油田開發或改造項目起步；堅持經濟效益第一的原則。在眾多項目信息中，經過相互比較、詳細分析和廣泛篩選，於1994年成功購買了印度尼西亞馬六甲區塊32.58%的股份。該區塊為一已經開發30多年的海陸連片的老油田群，仍有一定剩餘儲量和新區勘探擴大儲量的潛力。只需注入一定資金、加強管理、改進開采技術，油田仍然可以生產若干年，並且預計在幾年之內即可收回投資，獲得純粹的利潤油收益。

此舉動打開了開拓海外市場的大門，也向未來建設跨國公司邁出了堅實的一步。

⑩ 石油天然氣勘探

重力勘探在石油及天然氣的普查和勘探階段具有重要的作用。針對油氣普查、勘探和開發的不同階段，重力勘探有如下應用：首先利用小比例尺（1∶100萬～1∶50萬）重力異常圖研究區域地質構造，劃分構造單元，圈定沉積盆地的范圍，預測含油、氣遠景區；其次根據中等比例尺（1∶20萬～1∶10萬）的重力異常圖劃分沉積盆地內的次一級構造，進一步圈定出有利於油氣藏形成的地段，尋找局部構造，如地層構造、古潛山、鹽丘、地層尖滅、斷層封閉等有利於油氣藏儲藏的地段；特別是由於重力儀測量精度的提高與數據處理和解釋方法的發展，還可利用大比例尺高精度重力測量查明於油氣藏有關的局部構造的細節，直接尋找與油氣藏有關的低密度體，為鑽井布置提供依據；在油氣開發過程中，根據重力異常隨時間變化，可以監測油氣藏的開發過程。

圖2-9-5 重慶—西藏馬尼根果地形與布格重力異常剖面對比

1—布格重力異常剖面；2—地形剖面

圖2-9-6 新疆巴楚至大鹽池地形與布格重力異常剖面對比

1—布格重力異常剖面；2—地形剖面

（一）區域地質構造的研究及油氣遠景區的預測

華北平原是中朝准地台的一部分，其基底是由前震旦紀的變質岩系所構成。呂梁運動以後相當長一段時間為穩定的地區，震旦紀至中奧陶世沉積了較厚的海相地層；晚奧陶世至早石炭世期間，全區上升，缺失了這一時期的沉積；中石炭世以後，全區再度下沉，接受了海陸交互相的沉積；燕山運動期間，北部、西部邊緣褶皺成山（燕山及太行山），平原區內部為新生代沉積所覆蓋，全區沉積岩繫纍積厚度達幾萬米。

平原區沉積岩系內有兩個主要密度分界面：①上部界面在新生界沉積與下伏的中生界岩系之間；②下部界面在下古生界海相地層與上覆的中生界岩系之間。在上古生界及中生界缺失的地區，兩個密度界面合為一個界面，界面上下地層的密度差可達0.4g/cm³～0.6g/cm³。由於該區上古生界及中生界地層分布零散，加之下古生界海相地層與結晶基底密度差不明顯，因此在重力解釋時，就可以把下古生界的頂面作為盆地的基底看待。

如圖2-9-7所示，根據對異常特徵的分析並結合其他物探成果，華北平原可劃分出下列構造單元：冀中坳陷、滄縣隆起、黃驊坳陷、無棣隆起、濟陽坳陷、臨清坳陷和內黃隆起等。這些構造單元的劃分為油氣普查、勘探指明了潛在的遠景區和進一步工作的地區，並且這些推斷被後來的鑽井資料和進一步的物探工作所證實。20世紀60年代在黃驊坳陷中找到了大港油田，在濟陽坳陷發現了勝利油田，70年代又在冀中坳陷發現了任丘油田（即華北油田）。這些事實說明利用重力資料研究區域地質構造，對尋找油氣田有著非常重要的意義。

圖2-9-7 華北平原布格重力異常及構造單元劃分圖

1—布格重力異常等值線；2—區域構造單元界線；3—大斷裂：數值單位為10^－5m·s^－2

（二）尋找古潛山和封閉構造

利用重力勘探直接尋找油氣構造（如背斜、鹽丘……）已為許多事例證明是有效的。古潛山構造主要由下奧陶統、寒武系、震旦系的灰岩為主的老地層隆起所構成。當它周圍沉積了巨厚的生油岩系時，石油就會向古潛山地層上翹或隆起的部位運移、聚集。由於石灰岩的節理、層理或溶洞比較發育，因此在一定條件下，可形成古潛山油田（圖2-9-8）。斷層封閉構造所產生的斷塊凸起或下陷，在具有良好的生、儲油條件下，也可形成儲油構造，見圖2-9-9。

圖2-9-8 古潛山儲油構造

圖2-9-9 斷層切割、封閉儲油構造

現在，重力勘探在石油勘探及開發中得到了不少新的應用，發揮了越來越大的作用。除油氣田預測及探測外，重力勘探已經用於：①油氣資源評價；②解決不同勘探階段的地質問題；③與地震資料進行聯合反演，解決地震解釋中的一些難題；④解決火山岩地區的問題；⑤估計地震波速度；⑥推斷油氣水平運移方向等。