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時(shí)間:2022-04-09 11:21:55
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1.石油勘探技術(shù)發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)
如今經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展導(dǎo)致對(duì)石油資源的需求量逐漸增加,石油勘探業(yè)的發(fā)展在機(jī)遇中也面臨了各種挑戰(zhàn),具體表現(xiàn)如下:
(1)石油資源有限所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。石油作為不可再生資源,在世界范圍內(nèi)都占有非常重要的戰(zhàn)略地位,而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又對(duì)石油的需求越來(lái)越大,已有的石油資源都難以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,石油勘探技術(shù)所帶來(lái)的綜合開(kāi)采效率和石油勘探的質(zhì)量決定了石油資源的利用,發(fā)展和采用新的勘探方法意義重大。
(2)石油行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。低油價(jià)和行業(yè)內(nèi)部的競(jìng)爭(zhēng)給石油行業(yè)和石油勘探帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn),油氣勘探項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益能否得到保障,取決于綜合勘探技術(shù)的發(fā)展和勘探業(yè)的綜合管理水平。
(3)勘探對(duì)象的日益復(fù)雜給勘探技術(shù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)。勘探成熟度的提高給勘探技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了挑戰(zhàn),我們通常所說(shuō)的成熟度(即地質(zhì)中的成熟度),通常是相對(duì)碎屑巖而言的,分為結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度兩種,而勘探對(duì)象的復(fù)雜也對(duì)鉆進(jìn)、測(cè)井等勘探技術(shù)提出了新的要求。
2.石油勘探技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
(1)測(cè)井技術(shù)的進(jìn)步。油田勘探與開(kāi)發(fā)過(guò)程中,測(cè)井是確定和評(píng)價(jià)油、氣層的重要手段,也是解決一系列地質(zhì)問(wèn)題的重要手段。測(cè)井技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于,發(fā)現(xiàn)油氣層并對(duì)油氣層資源做出評(píng)價(jià)、精細(xì)分析、描述相關(guān)特征并進(jìn)行管理等等,現(xiàn)代測(cè)井技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)是,測(cè)井地質(zhì)工程的應(yīng)用能力不斷提升,測(cè)井信息的采集工作逐步向網(wǎng)絡(luò)化,成像化,頻譜化等方向,在四大技術(shù)體系的帶動(dòng)下,向三維測(cè)量的方向上發(fā)展。
(2)鉆進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步。在鉆進(jìn)領(lǐng)域的不斷進(jìn)步和技術(shù)發(fā)展中,石油勘探技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步也被其帶動(dòng),膨脹管技術(shù),單直徑技術(shù),以及微孔鉆井技術(shù)的發(fā)展都大大推動(dòng)了石油勘探的發(fā)展,雖然其中還有很多的技術(shù)難題亟待解決,但現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是向信息化、智能化方向發(fā)展、向多學(xué)科緊密結(jié)合、提高油井產(chǎn)量和油田采收率方向發(fā)展、向有效開(kāi)采特殊油氣藏方向發(fā)展已經(jīng)非常明確。
二、展望未來(lái)的石油勘探技術(shù)發(fā)展
1.新的勘探技術(shù)和勘探方法應(yīng)運(yùn)而生將會(huì)是必然趨勢(shì)石油資源作為不可再生資源,其特點(diǎn)決定了石油勘探技術(shù)將朝著精細(xì)化的方向上發(fā)展,對(duì)于新領(lǐng)域的探索要求更為先進(jìn)的勘探技術(shù)作為保障,特別是對(duì)一些非常規(guī)的油氣資源勘探更是如此,因此新技術(shù)和新方法的勘探要求將隨著勘探領(lǐng)域的拓展而不斷發(fā)展。
2.學(xué)科技術(shù)的交融應(yīng)用將是石油勘探技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵自然技術(shù),社會(huì)科學(xué),特別是信息技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了石油勘探技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,也讓新的勘探技術(shù)和勘探方法應(yīng)運(yùn)而生,展望未來(lái)的石油勘探技術(shù)發(fā)展,學(xué)科間的發(fā)展和相互交融所帶來(lái)的進(jìn)步必然在石油勘探領(lǐng)域帶來(lái)一場(chǎng)革命,信息化智能化的石油勘探發(fā)展將是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
3.現(xiàn)有的勘探技術(shù)將會(huì)深化,細(xì)化,綜合化石油資源的緊張將會(huì)讓老油區(qū)的勘探工作再次成為焦點(diǎn),更為精細(xì)化和更為深入,涉及更廣的勘探,更為綜合的研究和技術(shù)發(fā)展將成為趨勢(shì),充分開(kāi)發(fā)利用遙感資料、地震資料、測(cè)井資料和鉆井資料。
4.勘探目標(biāo)將會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)移我國(guó)的石油勘探開(kāi)發(fā)多集中在淺層的開(kāi)發(fā),所以勘探技術(shù)的應(yīng)用大多集中在淺層,傳統(tǒng)的勘探認(rèn)知對(duì)象局限在蓋層甚至是上部蓋層中,隨著石油勘探要求的不斷提高,由淺層勘探轉(zhuǎn)向深層勘探必然會(huì)帶來(lái)勘探技術(shù)上的革新,把勘探重點(diǎn)轉(zhuǎn)向前中生界海相地層和變質(zhì)基底以及早新生代海相殘留盆地的油氣資源的勘探,要求我們?cè)诳碧郊夹g(shù)的認(rèn)識(shí)上需要提升,同時(shí)打破傳統(tǒng)勘探技術(shù)的認(rèn)識(shí),加大科技投入,適應(yīng)新的勘探發(fā)展要求。
5.石油勘探將逐漸被天然氣所取代石油作為不可再生資源,如果僅僅依靠這一種資源來(lái)發(fā)展必然會(huì)受到限制,而有人說(shuō)二十一世紀(jì)是天然氣的時(shí)代,天然氣資源作為石油資源的替代品,一些非常規(guī)油氣資源的勘探工作將會(huì)是未來(lái)幾年的發(fā)展方向,許多新的勘探科技和方法將會(huì)應(yīng)用到非常規(guī)石油資源領(lǐng)域。
三、總結(jié)
石油資源是有限的、不可再生的,那么使用精準(zhǔn)高效的石油地質(zhì)勘探技術(shù)對(duì)石油儲(chǔ)量、位置進(jìn)行勘探就十分重要,油氣后備資源儲(chǔ)備不足、石油需求量大等國(guó)情推動(dòng)了石油地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展。目前石油地質(zhì)勘探技術(shù)主要有物探、測(cè)井和鉆井這三個(gè)方面。物探技術(shù)可以再需要勘探的地區(qū)人工的制造一個(gè)地震波,探測(cè)器接收到的反饋地震波攜帶該地區(qū)的相關(guān)信息,合理的分析這一信息后就可以確定被探測(cè)區(qū)是否有油氣資源存在。傳統(tǒng)的測(cè)井儀器是以數(shù)控測(cè)井相關(guān)儀器為主的,無(wú)論是在數(shù)據(jù)精度還是數(shù)據(jù)應(yīng)用方面,這些儀器都有一定的局限性和缺陷,隨著數(shù)字信息的采集設(shè)備和成像設(shè)備等在石油地質(zhì)勘探測(cè)井中的應(yīng)用,測(cè)井相關(guān)儀器可以直接進(jìn)行成像并且傳輸更多的數(shù)據(jù)信息。鉆井技術(shù)是石油地質(zhì)勘探中的另一類(lèi)核心技術(shù),這一技術(shù)的實(shí)現(xiàn)成本較高,技術(shù)難度也比較大,但是這一技術(shù)的好壞直接關(guān)系到石油地質(zhì)勘探開(kāi)發(fā)成本的高低,根據(jù)這一技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看,鉆進(jìn)技術(shù)的關(guān)鍵一直是由國(guó)外相關(guān)企業(yè)主導(dǎo)的。
二、石油地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新
1.物探技術(shù)的創(chuàng)新。物探技術(shù)在整個(gè)石油地質(zhì)勘探技術(shù)中的地位時(shí)分重要,傳統(tǒng)的物探技術(shù)也可以稱(chēng)為地震勘探技術(shù)包括三維地震技術(shù)、反射地震技術(shù)和數(shù)字地震技術(shù),隨著我國(guó)科技的發(fā)展,石油地質(zhì)勘探技術(shù)在不斷的創(chuàng)新。計(jì)算機(jī)技術(shù)被應(yīng)用到物探技術(shù)上,地震勘探技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)解釋和處理等方面有了很大的進(jìn)步,為了進(jìn)一步的提高勘探技術(shù)降低生產(chǎn)成本,又研發(fā)了地震油藏描述和檢測(cè)、三維可視化技術(shù)等,在未來(lái)將會(huì)有更為先進(jìn)的石油地質(zhì)勘探技術(shù)被研發(fā)并投入使用。
2.測(cè)井技術(shù)的創(chuàng)新。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高,石油地質(zhì)勘探技術(shù)也將逐漸增多,主要是把計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到測(cè)井工作中,比如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等方面,使測(cè)井技術(shù)由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)型變?yōu)槌上裥汀@眠@一技術(shù)會(huì)讓測(cè)井技術(shù)的傳輸速度變得快捷,能夠提高探測(cè)深度和采樣率,目前核磁共振技術(shù)、套管技術(shù)和隨鉆技術(shù)等測(cè)井創(chuàng)新技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,其中應(yīng)用最為廣泛的就是核磁共振技術(shù),這是由于這種技術(shù)具有較高的測(cè)量精度和速度。
3.鉆井技術(shù)的創(chuàng)新。在石油地質(zhì)勘探技術(shù)中,鉆井技術(shù)的費(fèi)用占整個(gè)費(fèi)用的一半以上,那么,降低鉆井費(fèi)用就成為降低總成本的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)是欠平衡鉆井技術(shù),有能夠減輕對(duì)地層的損壞,提高鉆井的速度,還能夠有效地避免遺漏和卡鉆,但是傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)應(yīng)用的設(shè)備較多,技術(shù)也比較復(fù)雜,在防腐和安全做的也并不完善。目前在石油勘探技術(shù)中鉆井中較為先進(jìn)的技術(shù)有很多,比如深井鉆井技術(shù)、多分支鉆井技術(shù)和三維鉆井技術(shù)等,其中多分支鉆井技術(shù)應(yīng)用比較廣泛,他的優(yōu)越性主要顯示在開(kāi)發(fā)油氣藏和建設(shè)油氣藏的過(guò)程中。這些新技術(shù)的應(yīng)用不但提高了鉆井效率,還大大的降低了鉆井成本,更好的推動(dòng)了我國(guó)石油產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
三、創(chuàng)新性石油地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展的意義
近年來(lái)全球的石油資源日益枯竭,但是能源又影響著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,那么創(chuàng)新性石油地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展的研究具有重大意義。創(chuàng)新性研究重要的就是科技的引入,這對(duì)于石油地質(zhì)勘探技術(shù)的質(zhì)量以及水平的提高和國(guó)家能源安全的保護(hù)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康的發(fā)展有重要意義。并且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的石油地質(zhì)勘探技術(shù)的弊端已經(jīng)逐漸的顯露,并且傳統(tǒng)的石油地質(zhì)勘探技術(shù)在投資經(jīng)費(fèi)方面,最大限度的開(kāi)采石油等方面都有一定的缺陷,對(duì)于石油地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新也就成為時(shí)展所必須的,但是需要注意的是,創(chuàng)新性的石油地質(zhì)勘探技術(shù)應(yīng)該要建立在可持續(xù)發(fā)展觀的基礎(chǔ)上,這樣才能夠有效地將不可再生能源石油進(jìn)行可持續(xù)的開(kāi)采使用,所以創(chuàng)新性石油地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展是石油開(kāi)采所必須的。
四、結(jié)語(yǔ)
1.1高密度采集技術(shù)常規(guī)三維地震勘探的道密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于高密度三維地震勘探采集的道密度,僅僅只有后者的1/10-1/4。小面元、高覆蓋次數(shù)是高密度三維地震采集技術(shù)的核心思想,高密度三維地震采集技術(shù)具有均勻炮檢距道集、高覆蓋次數(shù)、寬方位角、小空間采樣間隔等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)大量工程技術(shù)人員的室內(nèi)布點(diǎn)模擬論證、實(shí)地放樣、踏勘,結(jié)果表明:空間分辨率能夠被高密度空間采樣技術(shù)所提高,也能夠?qū)τ^測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。5m×5m高密度資料能夠使得縱向分辨率和橫向分辨率得以大幅度提高,信噪比更高,能夠更清晰地反映構(gòu)造特征,也能夠提高資料成像效果,還有利于小斷層、小陷落柱等地質(zhì)異常的識(shí)別。
1.2層析反演靜校正技術(shù)目前,地震勘探的主要地區(qū)是中西部地區(qū)。中西部地區(qū)的近地表信噪較低,情況多變復(fù)雜,這樣一來(lái),就使得地震勘探效果會(huì)受到靜校正問(wèn)題的嚴(yán)重影響。層析靜校正反演不會(huì)被近地表結(jié)構(gòu)縱橫向變化而影響,它主要是利用路徑反演介質(zhì)速度結(jié)構(gòu)及地震初至波射線的走時(shí),屬于一種典型的非線性模擬反演技術(shù)。速度模型基于實(shí)際初至?xí)r間與正演初至?xí)r間的誤差來(lái)進(jìn)行修正,通過(guò)一系列反復(fù)的迭代,最終取得所需要的精度值,所以,復(fù)雜地表的山地地區(qū)特別適用層析反演靜校正技術(shù),層析反演靜校正技術(shù)主要具有四個(gè)優(yōu)點(diǎn):第一,對(duì)長(zhǎng)波長(zhǎng)靜校正問(wèn)題能夠較好地解決,地下構(gòu)造特點(diǎn)能夠被更真實(shí)地反映,低幅構(gòu)造能夠被更有效地辨別;第二,近地表速度模型可以通過(guò)層析反演來(lái)進(jìn)行建立,這樣一來(lái),能夠有效地避免界面不明顯而出現(xiàn)的靜校正誤差;第三,更復(fù)雜的速度場(chǎng)能夠被高度密采集單元?jiǎng)澐謥?lái)進(jìn)行描述;第四,能夠避免出現(xiàn)追蹤單一折射層的問(wèn)題,也能夠使得初至信息的利用率大幅度增加。
1.3疊前時(shí)間偏移技術(shù)有些地質(zhì)情況較為復(fù)雜,存在著橫向變化劇烈、共中心點(diǎn)嚴(yán)重散射、地下構(gòu)造復(fù)雜等問(wèn)題,地下構(gòu)造由于嚴(yán)重的疊后偏移而不可以正確成像,自激自收的零炮檢距剖面不完全等于水平疊加的結(jié)果。疊前時(shí)間偏移的保幅性和構(gòu)造成像效果較好,特別適用于橫向變化不大、但縱向發(fā)生大變化的地區(qū),可以有效地達(dá)到多數(shù)探區(qū)對(duì)地震資料的要求精度。疊前時(shí)間偏移法所得到的結(jié)果能夠使得構(gòu)造成圖的精度大幅度提高,資料處理的核心是地震偏移成像技術(shù)。從目前來(lái)看,疊前偏移成像處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有三點(diǎn):第一,在AVO分析和疊前波阻抗反演中可以直接應(yīng)用偏移道集,巖性預(yù)測(cè)的精度也能夠得到較大程度的提高;第二,能夠使得RMS速度場(chǎng)和最終構(gòu)造成圖的精度得到較大幅度的提高;第三。能夠有效地解決原共中心點(diǎn)道集大傾角反射點(diǎn)散射問(wèn)題。這同時(shí)也是解決復(fù)雜斷塊地震精確成像、陡傾角構(gòu)造地震精確成像的核心技術(shù)。
2結(jié)語(yǔ)
1.1地質(zhì)勘探概述地質(zhì)學(xué)重點(diǎn)是探索地球的形成原因與演化進(jìn)程的自然哲學(xué),與數(shù)學(xué)、生物、化學(xué)、物理并列為五大基礎(chǔ)學(xué)科。其產(chǎn)生與發(fā)展源于人類(lèi)對(duì)煤炭、石油、金屬與非金屬等能源的需求,被地質(zhì)學(xué)引導(dǎo)的地質(zhì)礦產(chǎn)能源勘探是人類(lèi)維持生存、發(fā)展的基本泉源。地質(zhì)學(xué)研究地球的物質(zhì)構(gòu)成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部特質(zhì)、各個(gè)層圈彼此間的相互作用及演化過(guò)程。伴隨生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用越發(fā)寬泛,如建筑、預(yù)測(cè)地震或滑坡、礦產(chǎn)能源的勘探、古生物研究等。地址勘探就是要通過(guò)各個(gè)種類(lèi)的技術(shù)手段對(duì)地質(zhì)與地貌實(shí)施探測(cè)、勘察,確立適宜的承受荷載的土層,即持力層,依據(jù)持力層的承受力,計(jì)算基礎(chǔ)指標(biāo),確立基礎(chǔ)規(guī)范,對(duì)約定區(qū)域內(nèi)的地層、地貌、構(gòu)造、巖石、水文、礦產(chǎn)等進(jìn)行調(diào)研的工作活動(dòng)。地質(zhì)勘探的目的是搜尋具有工業(yè)意義的礦床,查明礦藏的質(zhì)量與數(shù)量,探尋開(kāi)采技術(shù)手段,提供礦產(chǎn)儲(chǔ)量與地質(zhì)材料供礦山建設(shè)使用。
1.2地質(zhì)勘探方法
1.2.1鉆探法。通過(guò)鉆機(jī)從地表往地層中打孔,對(duì)地表下情況進(jìn)行探測(cè),可沿鉆孔進(jìn)行取樣,能夠獲取深層的地質(zhì)資料。鉆探法是最常用的一種地質(zhì)勘探方法。
1.2.2物理探法。通過(guò)物理手段和物探儀器,對(duì)人工或是天然的地球物理場(chǎng)的變化進(jìn)行探測(cè),通過(guò)研究獲取的探測(cè)資料,根據(jù)巖石或礦石的物理特性,對(duì)地質(zhì)以及礦產(chǎn)情況進(jìn)行推測(cè)、判斷。依據(jù)勘探實(shí)施場(chǎng)所可將物理探法分為井中物探、地面物探、航天物探、海洋物探。依據(jù)物理性質(zhì)的不同可將物探方法分為磁性勘探、電法勘探、地震勘探、放射性物探、重力物探。
1.2.3坑探法。通過(guò)人工或者機(jī)械手段進(jìn)行挖掘,工作人員進(jìn)入內(nèi)部,對(duì)地質(zhì)以及礦產(chǎn)情況進(jìn)行直接探測(cè)與取樣,能夠獲取精準(zhǔn)的地質(zhì)資料,明確真實(shí)的礦產(chǎn)儲(chǔ)量。坑探法能夠驗(yàn)證鉆探法與物理探法的準(zhǔn)確度。
1.3地質(zhì)勘探原則地質(zhì)勘探工作要本著以下原則,以保障工作的井然有序。
1.3.1整體規(guī)劃原則。仔細(xì)規(guī)劃地質(zhì)勘探工作,協(xié)調(diào)好調(diào)研礦產(chǎn)能源與地質(zhì)情況工作,對(duì)政府以及公眾事業(yè)的地質(zhì)勘探做好規(guī)劃,對(duì)大范疇地質(zhì)勘探工作做好長(zhǎng)期規(guī)劃,發(fā)揮地質(zhì)勘探在礦產(chǎn)勘探與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中的重大作用。
1.3.2合理控制原則。我國(guó)的礦產(chǎn)能源富饒,分布較廣,地質(zhì)勘探機(jī)構(gòu)要嚴(yán)格按照國(guó)家能源及人口的分布、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展需求、城鎮(zhèn)布局、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等實(shí)際情況,認(rèn)真規(guī)劃地質(zhì)勘探工作,合理控制,保障地質(zhì)勘探工作有的放矢。
1.3.3狠抓重點(diǎn)原則。突出重點(diǎn)是地質(zhì)勘探工作的主導(dǎo)思想,有關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、工程狀況、資產(chǎn)能源、地質(zhì)情況等是地質(zhì)勘探工作的重點(diǎn)。在地質(zhì)勘探工作中要以此為抓手,突出重點(diǎn),提升工作細(xì)密程度。
1.3.4科技創(chuàng)新原則。開(kāi)展地質(zhì)勘探工作要求工作人員具備較高的專(zhuān)業(yè)技術(shù),要注重加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)勘探科研創(chuàng)新技術(shù)的學(xué)習(xí),增強(qiáng)理論知識(shí)的補(bǔ)充與完善,推進(jìn)地質(zhì)勘探隊(duì)伍的信息化建設(shè),實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新在地質(zhì)勘探工作中的高效運(yùn)用。
2我國(guó)地質(zhì)勘探技術(shù)現(xiàn)狀
我國(guó)的地質(zhì)勘探工作由國(guó)有勘探單位與商業(yè)勘探企業(yè)負(fù)責(zé)。伴隨市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)機(jī)制的發(fā)展與完善,國(guó)有地質(zhì)勘探單位正漸漸向商業(yè)勘探目標(biāo)發(fā)展。盡管當(dāng)前我國(guó)的地質(zhì)勘探技術(shù)取得了不小的進(jìn)步,具備了一定的勘探裝備制造能力,但是與勘探技術(shù)和勘探裝備制造技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家相比仍然落后一定的距離。相差的距離主要體現(xiàn)在貯備技術(shù)落后,成果轉(zhuǎn)換遲緩,缺少綜合研究工作人員,欠缺自主發(fā)展創(chuàng)新能力。我國(guó)地質(zhì)勘探技術(shù)與勘探裝備與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大的落后,至今沒(méi)有完整的自主研發(fā)的成像勘探裝備。針對(duì)地質(zhì)勘探工作的現(xiàn)狀與問(wèn)題,應(yīng)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,以提高地質(zhì)勘探工作的效率與經(jīng)濟(jì)效益,緩解當(dāng)前的能源危機(jī),滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的需求。
3地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新研究
3.1現(xiàn)代技術(shù)的全面運(yùn)用目前我國(guó)的地質(zhì)勘探技術(shù)是多種多樣的,隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,地質(zhì)勘探技術(shù)必須要結(jié)合實(shí)際的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù),這樣才能在一定程度上提高地質(zhì)勘探技術(shù)的現(xiàn)代性。地質(zhì)的特點(diǎn)是復(fù)雜多變的,根據(jù)其物理性的差異,不斷地了解和探索地表到深層的基本規(guī)律,應(yīng)用較為精密的測(cè)量?jī)x器,從而提高地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。用現(xiàn)代信息系統(tǒng)把數(shù)據(jù)制作成可供技術(shù)人員參考的圖標(biāo),地質(zhì)勘探工作人員要進(jìn)行密切的合作與交流,這樣才能不斷地提高現(xiàn)代地質(zhì)勘探技術(shù)。
3.2運(yùn)用X射線熒光技術(shù)通過(guò)有效的實(shí)驗(yàn)證實(shí),X射線勘探技術(shù)的準(zhǔn)確性極高,對(duì)地下能源的具置可以準(zhǔn)確地定位。這項(xiàng)技術(shù)在其作業(yè)時(shí)受到了一些不利因素的影響,但是在技術(shù)方面仍具有一定的優(yōu)勢(shì),是值得我們認(rèn)可的。勘探作業(yè)難度不斷加大,這種技術(shù)在一定程度上可以保證一定的安全性,我們可以進(jìn)行深層次的地質(zhì)勘探,從而保證一定的精準(zhǔn)度。X射線熒光技術(shù)的產(chǎn)生和應(yīng)用,較大程度上減少了需要花費(fèi)的精力,勘探人員可以在較短的時(shí)間內(nèi)做好所有的工作準(zhǔn)備,保證勘探作用順利完成。
3.3運(yùn)用GPS感應(yīng)系統(tǒng)實(shí)施信息采集GPS感應(yīng)系統(tǒng)是一種新型的全球定位系統(tǒng)。在地球中的任何一個(gè)地方GPS感應(yīng)系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線電導(dǎo)航,并且持續(xù)不斷地進(jìn)行導(dǎo)航定位,從而可以提供準(zhǔn)確的三維數(shù)據(jù)坐標(biāo)。GPS感應(yīng)系統(tǒng)的功能非常強(qiáng)大,可以將所有采集到的信息集中起來(lái),這為勘探人員提供了最為有效的信息。GPS感應(yīng)系統(tǒng)的特殊功能,完善和彌補(bǔ)了傳統(tǒng)勘探儀器功能上的不足。GPS感應(yīng)系統(tǒng)可以對(duì)地下礦物能源準(zhǔn)確地進(jìn)行位置定位,還可以根據(jù)地質(zhì)中的特點(diǎn)來(lái)判別地下礦物質(zhì)的組成,這項(xiàng)新型系統(tǒng)的應(yīng)用推動(dòng)了勘探行業(yè)的發(fā)展。
3.4運(yùn)用甚低頻電磁法甚低頻電磁法技術(shù)可以精確探測(cè)深層的地下能源的位置,此技術(shù)屬于淺層物探技術(shù)。甚低頻電磁法是利用Fraser濾波所處理的測(cè)量數(shù)據(jù),并結(jié)合地下礦物質(zhì)的基本賦存和控礦規(guī)律,來(lái)對(duì)地下能源進(jìn)行位置定位。甚低頻電磁法技術(shù)具有快捷方便的特點(diǎn),在礦體空間的定位方面具有明顯的效果。甚低頻電磁法對(duì)信號(hào)源有一定的限制,所以在應(yīng)用甚低頻電磁法技術(shù)過(guò)程中,必須要確保使用該技術(shù)的地點(diǎn)能夠接收發(fā)射的電磁信號(hào)。時(shí)間也會(huì)影響到電磁波的強(qiáng)度,在日出和日落時(shí)更為明顯,所以,在使用此技術(shù)時(shí),必須要選擇合適的地點(diǎn)和時(shí)間,這樣甚低頻電磁法技術(shù)才能發(fā)揮自身最大的優(yōu)勢(shì)。
3.5運(yùn)用地、物、化三場(chǎng)異常相互約束技術(shù)目前在勘探行業(yè)中,所應(yīng)用的最基本的勘探方法必須要適用于各種復(fù)雜多變的地區(qū)形態(tài),其地、物、化這三場(chǎng)異常相互約束的技術(shù)方法中更為適合這種復(fù)雜的地勢(shì),應(yīng)用后的效果會(huì)較為顯著。但目前,這種技術(shù)正處于試驗(yàn)階段,為了更好地應(yīng)用此技術(shù),首先要進(jìn)行多次的測(cè)驗(yàn),其目的就是發(fā)現(xiàn)其中的不足和弊端,有效地采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施進(jìn)行整改和完善,從而使其技術(shù)能夠完全符合要求。地、物、化三場(chǎng)異常相互約束技術(shù)對(duì)目前現(xiàn)代化的勘探行業(yè)產(chǎn)生了一定的影響,這種新型技術(shù)一般都應(yīng)用于一些非常規(guī)的地球勘察工程中,其效果是非常明顯的。這種新型技術(shù)結(jié)合了地理、物理及化學(xué)三門(mén)學(xué)科來(lái)進(jìn)行技術(shù)勘測(cè),在勘探技術(shù)上是一個(gè)較大的突破。雖然目前所使用的現(xiàn)代先進(jìn)礦產(chǎn)勘探技術(shù)可以確定其表層結(jié)構(gòu),但無(wú)法明確礦產(chǎn)的具置。而這種技術(shù)雖然還處于測(cè)試階段,但是可以彌補(bǔ)現(xiàn)行礦產(chǎn)勘探技術(shù)的不足,能夠準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)地質(zhì)、地球化學(xué)及物理的異常情況。實(shí)際的實(shí)踐結(jié)果表明,只有對(duì)礦山工程及地下水資源不斷進(jìn)行研究和創(chuàng)新,才能準(zhǔn)確無(wú)誤地對(duì)地下能源進(jìn)行位置定位。隨著社會(huì)不斷發(fā)展及變化,人們的物質(zhì)生活水平質(zhì)量也在不斷地提升,對(duì)未來(lái)生活的要求也越來(lái)越高,技術(shù)人員的工作從而也受到了一定的影響。為滿足目前環(huán)境的要求,要不斷地進(jìn)行技術(shù)研發(fā),使新型技術(shù)成為最大的支持后盾。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:瑞雷波頻散曲線;正演計(jì)算;正演參數(shù)
1 概述
面波,在地球物理勘探中我們通常稱(chēng)之為地滾波,反射波記錄下來(lái)的大多數(shù)都是瑞雷波[1]。瑞雷波在多層介質(zhì)中所產(chǎn)生的相速度隨頻率變化的現(xiàn)象被稱(chēng)為瑞雷波的頻散[2]。而頻散曲線正是瑞雷波勘探獲得的直接成果。瑞雷波勘探技術(shù)作為一種新興的地球物理勘探方法,以其特有的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察、復(fù)合地基檢測(cè)等領(lǐng)域。但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也暴露了許多問(wèn)題,這些問(wèn)題主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:①瑞雷波的反演方法較多,但是這些方法均建立在一維模型基礎(chǔ)上,與被探測(cè)的三維目標(biāo)體存在較大的差異。因此如何實(shí)現(xiàn)瑞雷波的二維反演甚至是三維全空間反演是目前瑞雷波研究的重點(diǎn)內(nèi)容。②目前的面波數(shù)據(jù)處理采用的是基階面波,而高階面波的應(yīng)用將會(huì)大大改善目前的勘探精度和勘探效果。因此如何提取高階面波,以提高勘探精度特別是軟弱夾層的勘探能力,是擺在面波數(shù)據(jù)處理方面的一個(gè)難題。③瑞雷波解釋成果存在較大的多解性,特別是解釋結(jié)果隨著道間距、偏移距以及采集通道數(shù)出現(xiàn)較大的差別,這也是目前瑞雷波勘探所面臨的迫切需要解決的技術(shù)問(wèn)題。
針對(duì)上述問(wèn)題,本論文利用瑞雷波正演計(jì)算程序,采用數(shù)值模擬的方法研究層狀分布的巖土體的縱波速度對(duì)巖土體中瑞雷波頻散曲線的影響規(guī)律。為進(jìn)一步優(yōu)化瑞雷波正演算法提供基礎(chǔ)資料。
2 基本原理
Knopoff快速計(jì)算法計(jì)算的是角速度為ω,相速度為VR的地震波在幾個(gè)水平、均勻介質(zhì)組成的層狀空間中的傳播問(wèn)題[3]。我們知道應(yīng)力與位移的關(guān)系式為:
δm=ρm(γm-1)cosPmAm-iρm(γm-1)
sinPmβm+ρmγmγβmcosQmCm-iρmγβmsinQmDm
τm=iρmγmγαmsinPmAm-ρmγmγαmcosPmBm-iρm(γm-1)sinQmCm+ρm(γm-1)cosQmDm(1)
對(duì)于自由表面,我們僅考慮地表面應(yīng)力不存在時(shí)的情況,則上式中的δ0=τ0=0,又有z=z0=0,所以P0=Q0=0,那么化簡(jiǎn)上式可以得到:
-ρ(γ1-1)A0-ρ1γ1γβ1C0=0 ρ1γ1γα1B0-ρ1(γ1-1)D0=0(2)
上式(2)提供了內(nèi)部任意界面在m層中的邊界條件。因?yàn)樵诘趍層界面處有位移及應(yīng)力連續(xù)條件,所以我們將(1)式與(2)式聯(lián)立得到一個(gè)齊次方程,其形式為:Λ(m)V(m)=0。對(duì)該方程進(jìn)行一系列理論推導(dǎo)與求解,最后我們可以得到頻散函數(shù):
F=(ω,VR)=[U(n-1),iV(n-1),W(n-1),R(n-1),iS(n-1),-U(n-1)]Tn (3)
Knopff快速計(jì)算法計(jì)算頻散函數(shù)的關(guān)鍵部分是不斷由層參數(shù)去遞推新的矩陣元素,根據(jù)m的矩陣元素推出m+1層的矩陣元素直到頻散函數(shù)計(jì)算到n-1層為止。
3 數(shù)值模擬研究
本論文利用基于Knopoff快速計(jì)算法的瑞雷波正演計(jì)算軟件,模擬過(guò)程中采用三層地質(zhì)模型,通過(guò)對(duì)比分析研究巖土層縱波速度和橫波速度對(duì)頻散曲線的影響規(guī)律。對(duì)于縱波速度的影響,我們分層進(jìn)行討論。巖土體模型的參數(shù)設(shè)置如表1所示。
在以上參數(shù)設(shè)定基礎(chǔ)上,保持第二、第三層參數(shù)不變,將第一層縱波速度VP1依次設(shè)為330m/s、250m/s、200m/s、167m/s和143m/s,這樣保證每次輸入的巖土體參數(shù)代表的巖土體橫波速度與縱波速度之比VS / VP依次為0.3、0.4、0.5、0.6和0.7。得到第一層巖土體縱波速度對(duì)瑞雷波頻散曲線的影響如圖1所示。
圖1 第一層巖土體縱波速度對(duì)瑞雷波頻散曲線的影響
從圖中可以明顯看出,第一層縱波速度從330m/s變化到143m/s,其變化量達(dá)到57%,但是正演得到的瑞雷波頻散曲線在形態(tài)上是基本相同的,瑞雷波速度只是存在一定的變化,最大超過(guò)25m/s,其差值百分比達(dá)到30%。
第二層巖土體的縱波速度對(duì)瑞雷波頻散曲線的影響如圖2所示。
圖2 第二層巖土體縱波速度對(duì)瑞雷波頻散曲線的影響
從圖上可以清楚地看出,第二層巖土體縱波速度值從500m/s變化到214m/s,其變化量達(dá)到57%。但是正演得到的瑞雷波頻散曲線形態(tài)基本上相同,瑞雷波速度只是在低頻段出現(xiàn)較大的變化,最大變化量可以達(dá)到將近40m/s。
綜上所述,巖土體縱波速度對(duì)瑞雷波頻散曲線的影響較小,但是隨著巖土層埋藏深度的增加,其縱波速度對(duì)瑞雷波頻散曲線的低頻段速度值的影響程度逐漸增加。
參考文獻(xiàn):
[1]顧功敘.地球物理勘探基礎(chǔ)[M].北京:地質(zhì)出版社,1990.
[2]Rayleigh L. On Waves Propagated Along the Plane Surfaceof an Elastic Solid[J].Proceedings of the London Math-ematic Society,1887.
[關(guān)鍵詞]潛山 儲(chǔ)集特征 遼河斷陷灘海區(qū)
[中圖分類(lèi)號(hào)] P612 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2015)-9-48-1
遼河斷陷灘海區(qū)位于渤海灣盆地北部,屬遼河斷陷陸上向海域的自然延伸。其地質(zhì)特點(diǎn)與遼河斷陷陸上相似,具有典型的陸相斷陷盆地特征。區(qū)內(nèi)油氣資源豐富,構(gòu)造復(fù)雜,油氣藏類(lèi)型多樣,并在新生界已找到非常可觀的油氣儲(chǔ)量規(guī)模。在具備油源及蓋層條件下,潛山油氣藏主要受控于潛山孔縫的發(fā)育程度,所以探討潛山孔縫發(fā)育規(guī)律、尋找孔縫發(fā)育帶是潛山油氣藏研究的關(guān)鍵問(wèn)題。
1潛山油氣藏勘探進(jìn)展及研究現(xiàn)狀
潛山油氣藏由于其油源豐富、儲(chǔ)集條件好、圈閉容積大、單井產(chǎn)量高,正受到國(guó)內(nèi)外石油地質(zhì)學(xué)家的高度重視,而潛山油氣藏的研究是隨著其勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)展而進(jìn)行的。
1.1潛山油氣藏的概念和分類(lèi)
潛山油氣藏是一種特殊類(lèi)型的基巖油氣藏,是位于年輕沉積層底部的區(qū)域不整合面之下、地貌呈高斷塊或隆起的較老地層中的油氣藏。
1.2潛山油氣藏勘探進(jìn)展及研究現(xiàn)狀
潛山油氣藏由于其油源豐富、儲(chǔ)集條件好、圈閉容積大、單井產(chǎn)量高,正受到國(guó)內(nèi)外石油地質(zhì)學(xué)家的高度重視,而潛山油氣藏的研究是隨著其勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)展而進(jìn)行的。
1.2.1國(guó)內(nèi)潛山油氣藏勘探進(jìn)展
我國(guó)最早發(fā)現(xiàn)的古潛山油田是1959年酒西盆地的鴨兒峽古潛山油田,儲(chǔ)層為志留系千枚巖、板巖及變質(zhì)砂巖,潛山高度500 m,潛山項(xiàng)部風(fēng)化殼較發(fā)育。渤海灣盆地不僅是我國(guó)東部盛產(chǎn)油氣的地區(qū)之一,而且以其富集高產(chǎn)的潛山油氣藏著稱(chēng)于世。目前潛山油氣藏的勘探由尋找大型的、明顯的、簡(jiǎn)單的高中潛山轉(zhuǎn)到尋找中小型的、隱蔽的、復(fù)雜的中低潛山,潛山油氣藏已成為我國(guó)重要的油氣勘探方向。
1.2.2潛山油氣藏研究現(xiàn)狀
潛山油氣藏的早期研究多為已發(fā)現(xiàn)油藏的坳陷或盆地的區(qū)域地質(zhì)研究,其后則側(cè)重于潛山成藏條件及同類(lèi)型坳陷或盆地的對(duì)比研究,以期發(fā)現(xiàn)新的潛山油氣藏。國(guó)外古潛山油藏注重于某一個(gè)盆地的潛山成藏條件、特點(diǎn)及分布規(guī)律,沒(méi)有形成一個(gè)系統(tǒng)理論。1960年,近年來(lái),隨著潛山油氣勘探形勢(shì)越來(lái)越緊迫,國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)了許多成型的潛山儲(chǔ)層研究技術(shù)和手段,如高分辨率地震勘探技術(shù)、地應(yīng)力預(yù)測(cè)技術(shù)、5700測(cè)井成像技術(shù)、多地震屬性預(yù)測(cè)技三維可視化技術(shù)等,使?jié)撋絻?chǔ)層預(yù)測(cè)研究日益深化、完善。這些新技術(shù)、新方法及新理論成藏動(dòng)力學(xué)、含油氣系統(tǒng)的提出和應(yīng)用,使?jié)撋接蜌獠匮芯刻岣叩搅艘粋€(gè)新高度。
2變質(zhì)巖儲(chǔ)層
2.1儲(chǔ)集空間類(lèi)型
變質(zhì)巖儲(chǔ)層幾乎都是裂縫型的,本區(qū)太古宇巖性是混合花崗巖,根據(jù)成因、形態(tài),其儲(chǔ)集空間大致有以下幾類(lèi)
(1)構(gòu)造裂縫:太古宙巖石經(jīng)受頻繁構(gòu)造活動(dòng),形成構(gòu)造裂縫創(chuàng)造了良好條件。特別是中、新生代劇烈的斷裂活動(dòng),為剛性較強(qiáng)的混合花崗巖形成構(gòu)造裂縫創(chuàng)造了良好條件。據(jù)遼河斷陷變質(zhì)巖潛山研究表明1mm,構(gòu)造裂縫多受張性正斷層控制。其中高角度裂縫(與巖芯橫切面夾角大于75o)分布多與斷層走向平行,縫壁規(guī)則,開(kāi)度多在l mm以上,延伸長(zhǎng);斜交裂縫(夾角在15o~75o之間)數(shù)量多,在構(gòu)造裂縫中占70%以上,開(kāi)度一般在0.01--1mm之間。這兩種裂縫是變質(zhì)巖主要儲(chǔ)集空間。而低角度裂縫(夾角小于15o)多是在壓性應(yīng)力作用下形成,開(kāi)度多小于0.01mm,不發(fā)育,儲(chǔ)集性差。
(2)風(fēng)化孔縫:太古宙巖石在漫長(zhǎng)地史中多次處于抬升狀態(tài),潛山頂部風(fēng)化孔縫發(fā)育。多表現(xiàn)為裂縫錯(cuò)綜,密度較大,網(wǎng)狀形態(tài)分布,多為溶縫式風(fēng)化淋溶裂縫。
(3)溶孔:溶孔在變質(zhì)巖儲(chǔ)層分布不普遍,發(fā)育程度差,大小不等,主要有粒間溶孔、晶內(nèi)溶孔、蝕變?nèi)芸椎取?/p>
2.2儲(chǔ)層裂縫物性分析
2.2.1物性分析
有關(guān)資料顯示,變質(zhì)巖儲(chǔ)層孔隙度一般都很低,約為1.7%--8%。遼河斷陷孔隙度平均值為2%--4%。通過(guò)物性的相關(guān)性分析,顯示裂縫開(kāi)度與孔隙度關(guān)系不明顯,這可能是由于裂縫的隨機(jī)性及裂縫間距造成。從變質(zhì)巖潛山油藏的試井資料到生產(chǎn)井的試采資料也都反映儲(chǔ)層產(chǎn)能與孔度關(guān)系不大,推測(cè)是因裂縫的高度連通性和巨大的總體容積空間而造成高產(chǎn)和較大的地質(zhì)儲(chǔ)騷。顯示滲透率與孔喉半徑存在較為明顯的線性關(guān)系即滲透率隨著孔喉半徑的增大而增大,這就證明裂縫開(kāi)度的大小是決定變質(zhì)巖儲(chǔ)層性質(zhì)的主要因素。
3碳酸鹽巖儲(chǔ)層
3.1儲(chǔ)集空間類(lèi)型及物性
本區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)集空間比較復(fù)雜,根據(jù)成因、形態(tài),其儲(chǔ)集空間大致有以下幾類(lèi):
3.1.1構(gòu)造裂縫:
A張裂縫:裂縫延伸較遠(yuǎn),鏡下寬度約0.03-0.08mm,多為方解石或泥質(zhì)半充填。巖芯中可見(jiàn)長(zhǎng)約8 cm、寬2~5mm的垂直層面張裂縫被方解石充填。這種高角度裂縫串通上、下層面,把各種類(lèi)型的孔縫連通起來(lái),有利于改善儲(chǔ)層物性。
B “X”型剪切裂縫:裂縫呈X型與層面斜交,縫面較平直,鏡下寬0.02-0.1mm。可見(jiàn)后裂開(kāi)的一組切割先裂開(kāi)的另一組,為方解石半充填。巖芯中也可見(jiàn)有兩組X相交的,共軛剪切裂縫,其中一組傾斜裂縫.與層面約40o~45o相交,與其共軛的另一組不發(fā)育。裂縫寬約2~8mm,比較平直,延伸長(zhǎng)約10~15 cm。
3.1.2風(fēng)化孔縫及洞穴:
風(fēng)化裂縫網(wǎng)狀分布、縫擘不規(guī)則。裂縫寬窄不一,寬度0.01-0.1mm,延伸較遠(yuǎn),密度也較大,多為方解石全充填或半充填。
3.1.3溶蝕孔縫及洞穴:
一般較寬,縫壁不規(guī)則,呈彎曲狀延伸,鏡下寬度為0.05~0.1mm,呈半充填,充填物為方解石和石英。該類(lèi)裂縫多在原有縫隙(如X型剪切裂縫、張裂縫或縫合線)基礎(chǔ)上局部溶蝕擴(kuò)大而成。
參考文獻(xiàn)
[1]李文權(quán).劉立.焦麗娟.王麗 遼河坳陷曙北地區(qū)新生代層序地層及沉積體系發(fā)育特征[期刊論文]-地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)2004,10(2).
英文名稱(chēng):Acta Petrolei Sinica
主管單位:中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)
主辦單位:中國(guó)石油學(xué)會(huì)
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
語(yǔ)
種:中文
開(kāi)
本:大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào):0253-2697
國(guó)內(nèi)刊號(hào):11-2128/TE
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