能源網(wǎng)12月12日訊,具有工業(yè)價值的油藏與天然氣藏都是深深地被埋藏在地下深處的,而且經(jīng)過幾百萬年乃至上億年的地殼活動,這些油氣藏有的已經(jīng)變得支離破碎,有的被藏得更加難以發(fā)現(xiàn)。今天,能源網(wǎng)小編在此為大家介紹什么是石油地表化探技術(shù)。
地表踏勘、地球物理勘探、地球化學(xué)勘探和鉆井等一系列方法都是沿用了幾十年的方法,所以又稱為“常規(guī)勘探方法”。近年來.在我國蓬勃興起了一種非常規(guī)的勘探方法,它可以不用鉆井而直接在地衣檢測出地下油氣藏是否存在或者是否曾經(jīng)存在過,人們稱之為“油氣地表化探”。
地表化探原理
地表化探的原理并不復(fù)雜,由于地球上沒有一個油氣儲層是嚴(yán)格密封的,其中的烴類都會從地層的微細(xì)裂隙運移到地表。據(jù)測定,油氣藏蓋層下的烴分子在周圍地下水的作用下,以每秒幾毫米的速度向上運移,而且可以穿過各種沉積巖;其次,在重力場的作用下,圈閉內(nèi)力的垂向矢量對每個碳?xì)浠衔飯銎鹱饔茫M一步促成了烴分子的垂向運移;再者,油氣藏上斑地層中廣布的節(jié)理、微裂隙乃至斷裂都呈垂直狀態(tài),它們是烴類向上運移的通道。烴類運移至地表以后,經(jīng)聚集就會產(chǎn)生地球化學(xué)、生物化學(xué)和地球物理等方面的地表異常現(xiàn)象,對此人們已找到了許多證據(jù)。例如,美國得克薩斯某油田,在勘探初期曾做過一次地表化探工作,開發(fā)20年后再次進行的地表化探結(jié)果表明,地表的地球化學(xué)異常區(qū)域發(fā)生了明顯的變化。詳細(xì)的統(tǒng)計證實,在用地球物理方法探明的地下,有良好的油氣貯藏構(gòu)造;而無地表化學(xué)異常的探區(qū),干井率竟高達(dá)80%。
微量元素方法作為一種間接的油氣化探方法近年來逐漸得到了勘探界的關(guān)注,它不受近地表生物成因烴類及有機質(zhì)的干擾,具有穩(wěn)定性、重現(xiàn)性好的特點,因此,在油氣化探中微量元素方法具有獨特的作用,利用區(qū)域上的微量元素資料可以進行含油氣遠(yuǎn)景評價。基本原理測試分析表明,在原油、凝析氣和濕氣中含有30多種微量元素。作為油氣的重要組分,微量元素與油氣的關(guān)系已經(jīng)得到應(yīng)用并引起重視。經(jīng)研究證實,地下深部油氣藏中的烴類在浮力、水動力、壓差、溫度梯度等作用下,能夠以近似垂直方向往上運移至地表土壤而形成可檢測到的化探異常。烴類向上運移的微細(xì)氣泡流,有助于將這些金屬元素捕獲,從而攜帶這些元素以準(zhǔn)氣態(tài)和離子形式向上運移,遷移至地表的伴生元素可以被土壤和沉積物層捕獲。同時烴類的長期微滲漏也能使地表地球化學(xué)環(huán)境改變,使元素發(fā)生遷移或沉淀。這兩種作用都能引起近地表地球化學(xué)場發(fā)生變化,經(jīng)過后期油氣改造、疊加作用的地區(qū),在微量元素含量和組合關(guān)系上與周圍背景區(qū)有特征差異。因此,通過對油氣區(qū)內(nèi)、外所采集土樣中油氣特征微量元素的分析,可以追蹤油氣分布規(guī)律和進行含油氣遠(yuǎn)景評價。
油氣地表化探是一種投資少、見效快、成功率較高的初級勘探技術(shù),我國進行綜合化探的投資費用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于地球物理勘探的費用。在美國,地表化探的預(yù)測成功率高達(dá)59%;前蘇聯(lián)為34%;我國在華北地區(qū)地表化探的預(yù)測成功率高達(dá)55%;在新疆準(zhǔn)葛爾盆地的成功率也較高。
當(dāng)然,油氣地表化探也存在著不足與缺陷,主要在于應(yīng)用這項技術(shù)所得出的分析結(jié)果只能表明油氣藏覆蓋地層中存在裂隙,而不能查明地下油氣的多寡,而且由于巖層裂隙大多為曲折分布,一些地表的異常區(qū)往往并不正好位于油氣藏之上,這也對油氣地表化探的精度產(chǎn)生一定影響。
地表化探技術(shù)有哪些?
目前在油氣地表化探中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)有遙感化探技術(shù)、輕烴分析技術(shù)、重?zé)N分析技術(shù)以及ΔC分析技術(shù)等。遙感化探技術(shù)是利用地下油氣運移至地表,隨之發(fā)生的一系列地球化學(xué)異常:地表的巖石、土壤及植物發(fā)生與其它無異常地區(qū)的不同的反射光譜,同時還伴有熱效應(yīng)、電效應(yīng)等。最為明顯的是,異常區(qū)地表的植物還會發(fā)生“中毒現(xiàn)象”,這一系列的變化必然會在靈敏度極高的衛(wèi)星資料中得以反映。這是目前化探中相當(dāng)于“普查”性質(zhì)的工作,也是國內(nèi)外都在進行探索的技術(shù)。
輕烴分析技術(shù)的主要內(nèi)容是對地表土壤中吸附的甲烷進行定量與定性分析。前者用氣相色譜儀進行分析,以檢測甲烷含量的高低;后者用穩(wěn)定同位素技術(shù)分析,以鑒別是土壤中的腐殖氣還是地層深處的烴。將各個排出了干擾后的異常因素在圖上標(biāo)注出來,就劃出了石油地質(zhì)工作者感興趣的范圍。這項技術(shù)可以在陸地和海上油氣勘探中應(yīng)用。
重?zé)N分析技術(shù)主要是指對烯烴等烴類進行分析,其對象多為與煤層有關(guān)的天然氣,即可以鑒別天然氣是石油生成的還是煤生成的。
ΔC分析技術(shù)是一項解密不久的技術(shù)。它的理論和分析方法曾被發(fā)明它的一家美國石油公司嚴(yán)格保密了40多年。它的主要原理是地下油氣藏中的甲烷運移到近地表面時發(fā)生氧化反應(yīng),生成二氧化碳與水作用產(chǎn)生碳酸根,在與金屬離子結(jié)合成新的碳酸鹽,即ΔC。這是判定地下是否存在油氣藏的一個十分重要的參數(shù)。據(jù)報道,美國85%的油氣田地表都有ΔC的暈圈狀異常。目前,我國不少石油地質(zhì)實驗室也可以做此項分析。
近十年來,油氣化探實驗測試技術(shù)取得較大進展。開展了微滲漏模擬實驗研究,建立了2個微滲漏模擬裝置,進行了連續(xù)6年的烴類垂向微滲漏模擬實驗和檢測,提出了“氣相壓驅(qū)裂隙滲透”理論。研制了海水與海底沉積物芳烴富集裝置,開發(fā)了海底沉積物輕烷烴前處理裝置與系統(tǒng),建立了海水與海底沉積物芳烴快速檢測技術(shù)。研制了測試分析功能較齊全的現(xiàn)場化探車,改進和研發(fā)了一批取樣裝備,現(xiàn)場化檢測技術(shù)進展顯著。開展了微生物分子生物學(xué)測試技術(shù)研究與探索,并在已知油氣區(qū)開展了應(yīng)用研究。研發(fā)了物理吸附氣、痕量氦氖氫、液相色譜芳烴、微量元素等檢測裝置與分析技術(shù),更全面地提取了油氣信息。進行了雪樣地球化學(xué)方法實驗研究,在已知油氣藏上方取得了應(yīng)用效果。探索性對水合物、煤層氣等非常規(guī)油氣開展了方法實驗并提出了有效化探指標(biāo)。研制了11種化探標(biāo)準(zhǔn)樣品并已被廣泛使用,并對未來油氣化探實驗測試技術(shù)的發(fā)展提出了方向。
中國油氣化探經(jīng)過引進、吸收、自主研發(fā)等實踐,經(jīng)歷了60年的風(fēng)雨歷程幾度興衰,業(yè)已形成了完整的理論體系和方法技術(shù)系列,已經(jīng)擁有十幾種技術(shù)方法百余個化探指標(biāo),構(gòu)成了較完整的技術(shù)系統(tǒng),調(diào)查對象自近地表土壤和氣體發(fā)展到大氣圈、水圈和巖石圈,形成了可分析水介質(zhì)、巖(土)介質(zhì)和氣體介質(zhì)及植物介質(zhì),從空中到地面(或海上)至井下的多介質(zhì)多方位多技術(shù)方法的立體測量系統(tǒng),已經(jīng)成為油氣勘查技術(shù)系列的重要組成部分。在全國主要含油氣盆地和海域開展了一系列研究與實踐,證明利用油氣化探技術(shù)可以進行盆地含油氣遠(yuǎn)景評價、油氣聚集體識別、圈閉評價、油氣田范圍確定、井中油氣層預(yù)測等,為油氣勘查貢獻了力量。
這些就是什么是石油地表化探技術(shù)的內(nèi)容。
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