地球物理勘探在油氣開采技術中的應用及發(fā)展探析

柴政(西南石油大學石油與天然氣工程學院,四川 成都 610500)

引言

由于人民群眾對能源的需求量越來越大，地球物理勘探技術的應用也得到了更為廣泛的應用，其主要是用在對石油與礦產資源的勘探上。而油氣的物理勘探是尋找、發(fā)現(xiàn)與利用油氣資源的第一環(huán)節(jié)，運用各種不同的勘探收單來對地下地質進行準確的判斷，進而找出油氣的所在位置。當前，在我國的油氣開采領域，地球物理勘探有著非常重要的作用，只有很少部分的油田是地面地質工作者發(fā)現(xiàn)的之外，其它接近于95%的油田都是利用地球物理勘探技術來找到的。地球物理勘探的意義就是，合理的運用各種物理原理通過對地質構造的研究，從而解決好在找礦勘探中所存有的各項問題。

1.地球物理勘探的主要技術

1.1 磁法勘探技術

在地球物理勘探中，磁法勘探技術是一種相當重要的勘探方法。在自然界中，礦石與巖石所具有的磁性是完全不相同的，因此，也就會造成各中不相同磁場出現(xiàn)，也就導致了地球的磁場會在一些局部地區(qū)進行相應的變化，形成異磁場[1]。只有合理的使用儀器，來找到這些不同磁場的不同處后，再根據(jù)其相應的磁場特點進行構造方法的研究，從而找到或者研究出合適的磁法勘探。其主要是應用在勘探的初期，當作油氣勘探的輔助方法，磁法勘探主要的作用有著以下幾個方面：（1）因盆地基地中的巖石很多都是具有較高磁化率的，這就必須要經過合理的計算，以至于將盆地基底面大致的深度都給掌握清楚。（2）對基巖的時代與性質進行確定，當所需開采的盆地為不同磁性和不相同的時代基巖給組合而成時，是有利于區(qū)分盆基巖年代的。（3）有利于識別磁性巖石組成的潛山與潛水披覆結構。

1.2 重力勘探技術

在地球物理勘探中，重力勘探技術是其最基礎性的方法之一。重力勘探的原理就是，通過對地下巖層的不同密度巖層和密度差之間的重力異常進行判斷。由于存在于地殼中的巖石的密度基本上都不相同，如變質巖和火成巖的密度就比沉積巖要大大。而沉積巖的密度也是會跟隨其埋藏的深度和壓實的大小進行相應的變化[2]。在重力勘探技術的應用過程中，首先，是要對莫霍面的深度進行估計。合理的利用消除其它密度界面對重力勘探造成的影響，計算出莫霍面的深度，這是確定盆地性質的重要參數(shù)。另外，重力勘探技術對巖石的構造確定是非常有作用的，因為巖的密度與它四周的沉積巖相比較起來，都是要偏低的，所以，很容易就能夠出現(xiàn)明顯的負異?，F(xiàn)象。

2.地球物理勘探技術在油氣開采中的應用

地球物理勘探技術主要的應用是在能源的物理勘探、工程的物理勘探、環(huán)境的保護與災害防治中的物理勘探等。（1）在能源的物理勘探方面，主要以對石油、天然氣地區(qū)的綜合能源勘探為主[3]。在前期的普查大多以地震勘探為重點，在詳細的勘探過程中，著重運用高精度電磁、高精度重力等一些先進的測探技術，對油氣地區(qū)的區(qū)塊與構造進行相應的平均和研究，進而找出油氣的儲藏構造，有效地解決了油氣勘探中所存在的一些問題。（2）各種工程的迅速發(fā)展，對物理勘探的需求也就越來越大，主要是在鐵路、管道、水利等工程中的檢測，合理的運用探地雷達、電法以及淺層地震等方法來進行工程的物理勘探。（3）地球物理勘探是可以由光、熱、電等物理的變化來進行監(jiān)測，這樣將更有利于認清環(huán)境的每一個變化細節(jié)，從而為保護環(huán)境提供準確、可靠的背景資料[4]。另外，自然災害的發(fā)生都是無法阻止的，而且對人類的生命安全與財產安全也會造成很大程度的威脅，地球物理勘探的監(jiān)測技術則可以有效地預防自然災害，在其發(fā)生之前做好充分的準備工作，從而將各種損失都降到最小范圍內。

3.地球物理勘探的發(fā)展分析

隨著世界經濟的不斷發(fā)展提升，幾乎所有行業(yè)對石油的需求量都在不斷的增大，地球物理勘探技術也將進入到一個全新的發(fā)展階段。將會使得地球物理勘探工作與其它的專業(yè)更加的密切結合起來，實現(xiàn)利用網絡的各種技術與高科技產品的功能，以此來獲得正確的信息與實時的資料進行有關的研究與分析。而且在最近的近幾年中，在數(shù)據(jù)的處理與數(shù)據(jù)的采集等方，面都已經取得了很大的進步。具體有以下幾個方面。

3.1 硬件方面的發(fā)展

由1960年北京地質儀器廠，開始生產光學機械式磁力儀器以來，一直到1990年引進地震解釋系統(tǒng)，在這一段時間內，讓我國硬件的發(fā)展方面得到了一定程度上的提升，直到現(xiàn)在擁有較為完整的硬件體系，而地球物理勘探在硬件的設備方面也就逐漸的走向了完善[5]。當前，用來進行地球物理勘探的設備主要有：時間域瞬變電磁探測儀器(TEM)、野外現(xiàn)場近紅外光譜礦物的成分分析儀、大地電磁儀（V5-2000）地質雷達等。

3.2 處理軟件方面的發(fā)展

在近20年以來，地球物理勘探的軟件技術有了突破性的發(fā)展進步。詳細的可地球物理勘探軟件的發(fā)展分成四個階段。（1）在20世紀的70年代初期，我國的石油物探科技人員成功的研制出了第一套地震數(shù)字處理系統(tǒng)，也就是《地震數(shù)據(jù)處理程序系統(tǒng)C》，而在1974年5月，其工作人員通過利用程序C，在對海上地震信息的采集中處理了第一條信息，標志著我國的地震勘探開始向著數(shù)字化時代前進[6]。（2）我國在引進了兩套大型的計算機系統(tǒng)CYBER系統(tǒng)與IBM3033計算機系統(tǒng)的后，經過科研人員的不斷努力，先后研制出了1742地震軟件，這是屬于技術上的一大創(chuàng)新，對于其行業(yè)更是產生了非常巨大的影響。（3）在20世紀90年代中，GRISYS地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)問世，標志著地球物理勘探軟件技術的又一巨大突破。隨后在UNIX系統(tǒng)工作站的不斷發(fā)展創(chuàng)新中，更是不斷的推出了很多個不同的版本與應用模塊，從而在系統(tǒng)的處理方面得到了很大程度的提高。（4）進入到21世紀是以來，一體化地球物理勘探系統(tǒng)的開發(fā)成為了研究的主要目標。實際上，在90年代的后期，中國石油天然氣總公司，就已經開了油氣勘探技術一體化軟件技術的公關，并且取得了不錯的成就。而在2005年時，中國的石油集團就成立了新一代的一體化軟件系統(tǒng)立項，當前已經取得了很大的進展。

4.結語

綜上所述，地球物理勘探技術的迅速發(fā)展，其的勘探方法也變得多樣化起來，使得其在油氣的開發(fā)與開采中得到了更加廣泛的應用。另外，隨著地球物理勘探軟、硬件的不斷快速進步發(fā)展，地球物理勘探也將會為油氣的開發(fā)帶來新的希望與成功。

[1]肖立志,謝然紅,柴細元,等.新世紀的測井技術—網絡測井及其技術體系初探[J].測井技術,2003,27(11):136-137.

[2]陸邦干.石油工業(yè)地球物理勘探早期發(fā)展史大事記(1939-1952年)[J].石油地球物理勘探,2012,20(32):338-343.

[3]宋文杰,劉玉華,肖貴學.地球物理勘探技術的發(fā)展及應用[J].工程建設與設計,2013,18(21),234-236.

[4]張向林,陶果,劉新茹.油氣地球物理勘探技術進展[J].地球物理學展,2013,20(19):146-151.

[5]肖玉茹,孫義梅,何峰煜.地震方法技術在油氣勘探開發(fā)中的應用與挑戰(zhàn)[J].勘探地球物理進展,2011,26(22):143-147.

[6]劉光鼎,祝靚誼.近期油氣勘探地球物理的一些新進展[J].地球物理學進展,2013,18(23):363-367.