油气田勘探与资源评价（讲义）

油气田勘探与资源评价 讲义

油气田勘探与资源评价

代宗仰

第一章 油气田勘探总论

第一节 油气田勘探特点及本课程的性质 油气田勘探的基本任务：

根据石油地质和勘探理论，综合采用各种适合的勘探技术和方法，寻找和评价油气远景区带，发现具工业价值的油气田，并探明其地质储量，取得开发油气田所需的各项数据，为油气田的开发作好准备。

气态烃: 天然气 液态烃: 原油

固态烃: 沥青砂、油页岩、天然气水合物（可燃冰）

油气田勘探的基本特点：

1．油气田勘探是一门综合性的应用学科：理论知识的综合、技术方法的综合 2．油气田勘探是一门探索性很强的学科

3．油气田勘探是一项高投入、高风险的经济活动：地质风险、技术风险、政治风险、经济风险。

未来的勘探家＝渊博的知识和经验＋卓越的组织管理才能+勇于探索、敢于冒险的精神 树立科学的找油世界观

⑴人的精神状态往往会对勘探进程产生重要影响 ⑵首先找到油的地方是在人的脑海里 ⑶创新思维是油气勘探成功的源泉 ⑷正确看待油气勘探中的低潮与高潮

油气勘探实践中积累的经验和油气藏模式 →概括和总结 →丰富和发展了油气地质理论

→形成各种各样的找油理论或学说

先进的、有效的油气勘探理论至少应具备：普遍性、机理性、可实现性（可操作性）

常见的四种找油理论：

1．沉积盆地找油论

2．有效生油区控制油气田分布论

3．含油气系统理论 4．圈闭带控制油气聚集论

一、沉积盆地找油论

（一）盆地、沉积盆地、含油气盆地

盆地：地球上周围被高地包围的低地，或者说岩石圈表面三维空间的凹地，充满水和空气。

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地质意义上的盆地：指岩石圈表面三度空间上的凹地，其内部充填有沉积物，而且要具有时间的概念，即四维。也就是指沉积盆地。

沉积盆地：在地质历史某一阶段形成的被水域占据的一个断陷或坳陷地带，它以负向运动占绝对优势，同时接受了足够厚的沉积物充填，形成了中间沉积厚度大，向边缘逐渐减薄的沉积体。

含油气盆地 指已经发现油气田（藏）或已有油气显示的沉积盆地，以及具备油气生运聚条件的沉积盆地。 故必须具备三个条件： 1．首先必须是沉积盆地；

2．在漫长的地质历史时期曾经不断地沉降、接受沉积，具备油气生成与聚集的有利条件； 3．在地质历史时期中曾经发生过油气生运聚，或者已经发现过油气显示或工业油气田。

（二）沉积盆地是油气生成运移和聚集的基本构造单元

在人类长期的找油实践过程中，人们认识到油气不仅可以在背斜中聚集，也可以在非背斜中存在，它们必然受更高一级的沉积和构造单元控制。 油气有机生成说，以及油气运移、聚集和保存理论的建立，揭示了形成油气田（藏）的基本石油地质条件之间的内在联系，它们受一个基本地质单元——沉积盆地的控制。 世界上目前已经发现的油气田几乎都分布在各种类型的沉积盆地中。 并不是所有的沉积盆地都是含油气盆地，有没有油气，取决于沉积盆地具不具备油气生、运、聚的基本条件。

（三）沉积盆地控制油气赋存的因素 油气的成藏

→温度、压力及有效受热时间控制的化学动力学过程 →压力、浮力和流体势所控制的流体动力学过程

油气是沉积盆地形成和演化过程中生成的流体矿产, 要弄清油气形成与分布规律，必须开展盆地分析。

油气藏的形成条件包含生、储、盖、圈、运、保存和配套。这些条件的合理的、最优化的组合将形成油气储量丰富的含油气盆地，较差的组合则形成低储量丰度甚至非含油气盆地。

（四）沉积盆地找油论在勘探中的应用 1、确定找油的战略靶区

2、深入持续地开展盆地分析和研究

3、坚持已确定的目标盆地的勘探和评价，力争找油上的突破。

盆地分析的意义和目的

1．世界油气勘探的实践表明，对沉积盆地科学研究和认识的突破是油气勘探获得突破的先决条件。 2．对已经勘探过多年的盆地，运用新理论和新技术，深入持续地开展盆地分析，可获得新的发现。 盆地分析的最终目的就是更多地发现油气储量。

沉积盆地的特征包括动态和静态两个方面：

静态特征：沉积盆地的相对稳定状态，它包含有前期自身演化的各种信息，是恢复盆地演化历史的重

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要依据（空间上的）

动态特征：是盆地的发展演化特征（时间上） 研究方法上要采取动静相结合的方法

盆地的类型及特征:原始盆地类型、构造位臵、基底、盖层、深大断裂、盆地边界等 盆地的充填埋藏史:盆地的沉降与充填、沉降机制等

沉积相及沉积体系分析:有利的生储盖发育时期和分布、旋回性、成岩演化等 盆地的热史和生烃史分析:盆地的热状态和热机制、生油岩的受热史和成烃史等

油气的排、运、聚史分析:排烃机制、范围，运移相态及规模范围、效率。构造样式、圈闭类型及分布、聚集效率及有效性。

盆地模拟——动态再现盆地的演化史

二、含油气系统找油论

含油气系统的定义

含油气系统是沉积盆地中的一个自然流体系统，它包括一个有效的烃源岩体和与此烃源岩体有关的所有油气以及形成这些油气藏所必须的所有地质要素和地质作用。

含油气系统根据有效烃源岩体来确定和划分，一个有效的烃源岩体对应一个含油气系统，含油气系统的边界由该烃源岩体生成的所有油气分布的最外边界或油气运移的最外边界确定。

含油气系统特征的确定

按照Magoon的意见，表征一个含油气系统需要4张图件来描述含油气系统的区域、地层及时间展布范围。

埋藏史曲线图：展示关键时刻及基本要素

关键时刻时的平面及剖面图：展示基本要素之间的空间联系。

含油气系统事件图：展示基本要素之间的时间关系，表现了系统的持续时间和保存时间。

持续时间指沉积含油气系统所需的基本要素及完成油气田形成时所必须的那些地质作用所用的时间。

保存时间指烃类在该系统内能保存下来，受改造或遭到破坏的时间段。它开始于油气生成、运移及聚集作用完成之后。在保存期间可能发生的作用是油气的再次运移、物理或生物降解作用乃至烃类的完全破坏。

关键时刻通常接近于持续时间末，那时大部分烃类正在其最初的圈闭中运移和聚集。确定它的依据是地层剖面的埋藏史曲线图，即源岩处于最大埋深的时刻。

定义的三重含义

1.油气系统是盆地中一个油气生成、运移、聚集和保存的独立的石油地质单元。

2.油气系统的内涵是指该地质单元内存在的，油气藏形成所必需的地质要素和地质作用。 3.油气系统又是一种思维方式和研究方法，油气系统强调地质要素和地质作用在时间和空间上的演化和相互关系强调系统、整体、动态和历史的研究思路和研究方法

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与传统石油地质综合研究的区别

1.油气系统强调系统和整体的研究，强调 用地质作用把各成藏地质要素联系成一个有机的整体，而传统的石油地质主要注重各成藏要素的研究；

2.油气系统强调动态和历史地研究，强调以过程为主导的研究思路，突出过程的恢复和关系的建立，而传统石油地质综合研究以现今石油地质条件静态描述性研究为主。

有效烃源岩体→Petroleum System——From Source to Trap→油气藏 从源岩到圈闭：

■从源岩到圈闭的油气系统空间展布 ■从源岩到圈闭的一切地质要素

■从源岩到圈闭所发生的一切地质作用过程 ■从源岩到圈闭的综合研究方法

一个有效的烃源岩体对应一个油气系统。 含油气系统的划分：

■有效烃源岩体的研究与圈定 ■油气成因类型的研究

■进行油源对比和气源对比 ■划分油气系统

一套有效的烃源岩和与该有效烃源岩有关的油气构成一个油气系统。

根据有效烃源岩的研究和油气源对比的结果确定每个含油气系统的平面展布范围。

成熟的烃源岩才能形成油气系统；剖面上不同的有效烃源岩体形成不同的油气系统。

同一套烃源岩在盆地的不同成熟烃源岩体，形成不同的油气系统

同一套烃源岩的不同演化阶段，形成的油气系统的个数可以是变化的。

含油气系统静态要素研究

有效烃源岩研究：

■有效烃源岩等厚图 ■有机碳含量等值线图 ■有机质类型分布图 ■烃源岩Ro等值线图

■烃源岩沥青“A”等值线图 ■产烃率曲线图版

■烃源岩生烃强度等值线图 ■烃源岩排烃强度等值线图

储集层研究：

■储层宏观特征:沉积相图、砂岩百分比图、储层等厚图 ■储层孔隙结构:孔隙类型分布图 ■储层物性参数:储层物性统计图

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■储层综合评价:储层综合评价图

疏导体系研究：

■疏导层特征:分布、几何形态、沉积相、物性等，关键时刻疏导层顶面埋深图，疏导层砂岩百分比图

■断裂特征与分布:断裂的性质、断穿层位、断裂带的厚度、封闭性，断裂组合分布图 ■不整合特征与分布 :类型、与源岩和储层的关系、风化带特征、物性，不整合分布图 ■疏导体系综合评价:疏导体系类型与分布图

盖层研究与评价：

■盖层宏观特征:盖层岩性、厚度与分布

■盖层微观特征:孔隙度、渗透率、排替压力 ■盖层保存条件:断裂发育情况、剥蚀情况 ■盖层综合评价:盖层综合评价图

油气生成过程：

■有效烃源岩的演化:Ro演化史图、不同时期有效烃源岩的Ro等值线图 ■油气生成历史:生烃门限、生烃高峰、生烃结束的时间、生烃速率变化图

■生烃量在地史上的变化:不同时期生烃量直方图、不同时期生烃强度等值线图

油气运移过程研究：

■油气初次运移:排烃史，排烃量、排烃强度在地史上的变化

■油气二次运移:关键时刻疏导体系分析、流体势分析、古构造分析 ■流体历史分析:二次运移的时期、成藏期

圈闭形成过程：

■圈闭类型与分布:圈闭类型分布图、圈闭面积系数 ■圈闭形成与演化:圈闭形成时间、圈闭发育史图， ■圈闭可容空间研究:关键时刻圈闭可容空间及其变化

要素与作用的关系研究

要素与作用关系研究的时间参照点——关键时刻

关键时刻是含油气系统研究的时间参照点。它是油气系统有效烃源岩的生排烃作用、油气运移作用、圈闭形成作用和成藏作用的最佳匹配期。关键时刻一般主要根据含油气系统有效烃源岩大量生排烃的时间确定。

关键时刻确定：主要生排烃期法确定成藏期次 关键时刻确定：包裹体均一温度反映的成藏期次

关键时刻确定：储层自生伊利石同位素年代学测定反映的成藏期次 含油气系统事件图反映油气系统各要素与作用在时间上的关系

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关键时刻油气系统平面图反映各要素与作用在空间上的关系

中国叠合盆地含油气系统的特点

1.多套烃源岩：叠合盆地同一区域内有两套或两套以上生烃层系，形成不同时代的有效生烃区可重叠或交叉。 2.多期成藏：叠合盆地的多个烃源岩的有多个主要生排烃期，也包括已经形成的油气藏在后期构造运动中的大规模调整改造期。 3.混源聚集：同一油源层可向不同储集层系提供油气，同一含油气层系或油气藏可接受两个或两个以上生烃层系或生烃灶提供的油气，混源现象普遍存在。 4.要素共享：每一个有效的烃源岩体有隶属于自己的生排烃期和油气运移空间范围，可形成一个相对独立的含油气系统，同时各相对独立的系统之间存在交叉复合区，共享某些石油地质条件，如共同的区域盖层、储集层、油气聚集带和运移通道。

5.共同外边界：内部包含的各含油气系统之间既相对独立又有联系，具有共同最大外边界，平面上分布在一个连续的面积内。 6.多套含油气组合：叠合盆地内部通常有多套含油气层系和多种类型油气藏，但最主要的油气藏分布于多套生烃层系共同的区域盖层之下。

复合含油气系统概念：

是指在叠合含油气盆地中，多套烃源岩系在一个或数个负向地质单元中集中发育，并在随后的继承发展中，出现多期生烃、运聚成藏与调整改造的变化，从而导致多个含油气系统的叠臵、交叉与窜通。

复合含油气系统研究的关键之一：多个关键时刻的确定 复合含油气系统研究的关键之二：油气系统演化的研究

运聚单元的划分

油气运聚单元为含油气系统或复合含油气系统内部由有效烃源岩最大生排烃期油气运移分割槽所围限的具有相似油气运移聚集特征的独立的和完整的三维石油地质单元。 运聚单元边界的划分是在含油气系统研究的基础上实现。

1)首先作出有效烃源岩大量生排烃期有效烃源岩层系顶面的流体势图； 2)在流体势图上根据高势面的分布划出油气运移分割槽；

3)以分割槽为边界并考虑油气疏导体系与油气运移流线的分布确定出油气运聚单元的边界。

含油气系统在勘探中的应用 1．油气勘探的四个层次：

沉积盆地 → 含油气系统 → 成藏组合 → 勘探目标 （经济意义不重要） （经济意义非常重要） 2．含油气系统更多地强调了一种新的思维方法

三、有效生油区控制油气田分布理论

它的基本论点是有效生油(气)区大致控制了油气田的分布范围。

■针对我国陆相盆地油气分布特点提出来的，但也同样适用于其它类型的盆地。国外称之为“有机地球化学找油论”。

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■有效生油区即是盆地中成熟生油岩的分布区，处于有效生油区内部及其上下层系和邻近地区的圈闭，具有“近水楼台”的优势，易于捕获油气形成油气藏(田)。

■陆相含油气盆地的有效生油岩区位于持续下沉的坳陷或凹陷及其邻近地区。由于陆相地层的岩性岩相横向变化较大，油气侧向运移距离较短，一般30km左右，最大不超过80km。油气田一般分布于有效生油区内或者围绕生油中心呈环带状分布，可以是半环、单环和多环，一个有效生油区形成一个或多个油气聚集带。

一个陆相含油气盆地常常具有不止一个生油凹陷，因此，也就有多个油气聚集区。因不同生油凹陷的烃源岩类型、丰度、成熟度等参数不尽相同，不同油气聚集区的油气富集程度、油气藏类型等也就有较大的差别。

有效生油(气)区控制了油气田的分布并不是陆相盆地所独有的特征。

G.Demaison 1984年对世界12个典型成油盆地的油气分布规律进行了分析，得出了与“源控论”相似的结论

■盆地占优势的油气分布带(“高潜力区”)在成因上都与根据地球化学方法识别的生油凹陷有关，最大的石油聚集趋向于分布在紧靠生油凹陷的中心；

■由于受各构造排油区域的限制，油气运移距离范围一般为几十英里，而不是几百英里。因此，生油凹陷内一般都分布了大多数可开采的油气藏和大油田。 ■某些前陆盆地确实具有长距离运移的特例，这些地方的地层和构造为石油不断沿上倾方向运移提供了条件；

■在生油凹陷内，勘探成功率较高，而远离生油凹陷，成功率急剧降低。

在勘探中的应用

■在盆地勘探的初期，要把对生油条件的研究和确定生油凹陷的工作放在首位。找到一个有效生油区，就可找到一批油气藏和一个油气富集区。反之，如果证明了没有生油岩和生油凹陷存在，显然就不存在有利的勘探目标。

■由于一个盆地可以有多个有效生油区，在确定盆地内次一级勘探目标时，应优先选择那些发育时间长、沉积厚度大、最具生油潜力的地区或凹陷进行勘探，以求尽早获得勘探上的突破，从而带动和加快全盆地的油气勘探。

■注意总结不同的生油(气)凹陷对油气田分布的控制规律，借以指导圈闭预探。

生油(气)凹陷:

1．按构造分：坳陷式、断陷式。断陷式可分为：单一中心和多中心 2．沉积环境：有海相、三角洲相和湖相的.

四、圈闭带控制油气聚集理论

1．圈闭是油气聚集的最小单元。圈闭的分布是成排成带的。油气田分布不是孤立的，也是成排成带的。

2．有利的生油区(或坳陷、凹陷)内部或与之毗邻的圈闭带，在有利储集岩相配合下，往往形成最有利的油气聚集带，并在生油中心一定范围内形成油气田成群、成带分布。 3．长期发育的古隆起和古背斜圈闭带是油气聚集有利地带。

4．处于同一圈闭带中的各个圈闭具有相同的成因和相似的聚油条件，但这并不代表一个圈闭发现油气，其它圈闭也一定有。我们强调圈闭带的整体对油气分布的控制作用，但并不否认圈闭带内部各个圈闭之间的个体差异。

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在勘探中的应用

■按照“圈闭带聚油论”的基本思想，在勘探过程中，要重视圈闭和圈闭带的发现、描述和研究。 ■在勘探中，要注重总结和运用已有的不同类型盆地和凹陷的圈闭带聚油模式，指导新区勘探工作的顺利进行。

复式油气聚集带 是指由多个含油气层系、多个油气藏类型和多油气水系统组成的油藏群体。这些油气藏都从属于同一断裂带或地层岩性带，其油气圈闭具有相同的地质成因，一般又有相同的油气源和相同的油气运移和聚集过程，形成了以一种油气藏类型为主、而以其它类型油气藏为辅的多种类型油气藏的群体。它们在纵向上相互叠臵，在平面上是由不同层系、不同圈闭类型的油气藏相互连片的含油气带。

胡见义等(1991)按其成因的主导因素，把复式油气聚集带(区)划分为12类： (1)以披覆背斜构造带为主体的复式油气聚集带； (2)以逆牵引背斜带为主体的复式油气聚集带； (3)以断裂构造带为主体的复式油气聚集带； (4)以底辟拱升背斜为主体的复式油气聚集带； (5)以挤压背斜构造带为主体的复式油气聚集带； (6)以砂岩上倾尖灭带为主体的复式油气聚集带； (7)以粒屑灰岩岩性圈闭为主体的复式油气聚集带； (8)以透镜状岩性圈闭为主体的复式油气聚集带；

(9)以古河道砂岩岩性圈闭为主体的复式油气聚集带；

(10)以地层超覆不整合“基岩”为主体的复式油气聚集带； (11)以地层超覆圈闭为主的复式油气聚集带； (12)以地层不整合圈闭为主的复式油气聚集带。

油气勘探的四个层次：

沉积盆地 → 含油气系统 → 成藏组合 → 勘探目标 （经济意义不重要） （经济意义非常重要）

第三节 油气田勘探技术概述 一、地质研究技术 二、地球物理勘探技术 三、地球化学勘探技术 四、油气钻探技术 五、遥感技术

一、地质研究技术

地质研究在油气田勘探的整个过程中，始终处于核心地位。 地面地质调查：地面地质测量和地层、构造、沉积和油气等研究 井下地质研究：录井、测井、测试等资料进行各项研究。 各种分析化验资料的解释

物探、测井、钻井资料、卫星遥感照片的解译

各项以指导油气勘探为目的的专题研究、综合研究

二、地球物理勘探技术

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重力、磁力勘探主要用于研究区域大构造，如沉积盆地范围的圈定、基底的形态及起伏、盆地内各隆起带和坳陷带的划分、深大断裂及基底隐伏断裂的确定和岩浆岩的分布等。此外，也可以用来确定盆地内二级构造带的位臵和延伸方向。

电法勘探主要是通过研究和探测区域和局部电性标准层的起伏来确定盆地的区域构造特征及划分坳陷带、二级构造带等，该法曾在松辽盆地的区域勘探中起过较大作用。 地震勘探技术

精细构造解释技术、三瞬处理技术、沿层信息提取技术、地震反演技术、三维可视化技术、人工神经网络技术

三、地球化学勘探技术－－一门直接找油找气技术。

■基本原理：地下油气藏总是向地表发生扩散和微渗滤，并与周围介质(空气、土壤、岩石、生物和水等)发生物理和化学作用，从而可以根据这种逃逸的烃和作用产物来勘探地下油气藏。 ■油气渗漏的较明显特征是地表油气苗。通道为裂隙和断层。

油气微渗漏的主要通道为节理、微裂缝和层面组成的网络（Saunders等）

■否认微渗漏的观点：①如果油气藏的漏失达到了能检测的程度，那么这些油气藏早就漏空了。 ②如果确实发生了渗漏，那也会因为地下水的运动而偏移，因而所形成的异常在横向上会有较大偏高。

油气微渗漏是指土壤、沉积物或水体中具有可分析检测高含量的挥发或半挥发性烃类。这种肉眼无法分辨的渗漏只能通过以下物质的异常含量来识别： (1)轻烃(主要为C1～C5)：

(2)挥发或半挥发性高分子量烃类(例如2～4环芳烃)； (3)能使烃类氧化的微生物； (4)烃类引起的蚀变产物。

微渗漏的存在具有大量经验证据(Price，1986；Klusman，1993；Klusman和Saeed，1996；MaUhews，1996a)，例如：

(1)在油气藏上方的土壤和沉积物中，轻烃和烃类氧化菌的含量增大。 (2)油气藏上方壤气中的关键轻烃比值上升。

(3)在油气藏边界的地表位臵，上述含量和比值存在横向突变。

(4)壤气甲烷和其他轻烃的稳定碳同位素比值与厂伏油气藏具有相似性。 (5)油气藏的枯竭或恢复压力可以使壤气和微生物异常消失或重新出现。

微渗漏的主要运移形式在输导层和储层中是浮力驱动的连续相气流，而在源岩封盖层与输导层之间的过渡带中则为毛细管自吸作用。油气微渗漏以垂向为主，具有动态变化的特点，运移速度从每日不到1米到几十米。渗漏通道为有微裂缝、节理和层面组成的网络。

烃类近于垂直微渗漏的最直接证据通过许多地化专家的研究而得到证实（Rice，1986；Price，1993；Saunders等，1993；Klusman，1993，Tedesco，1995等等）。

油气渗漏的地表地化显示有多种形式：

(1)沉积物、土壤、水体甚至大气中的烃类异常含量；

(2)微生物异常和石蜡垢的出现； (3)氦和氡这样的非烃类气体异常；

(4)矿物学变化，例如形成方解石、黄铁矿、铀、元素硫以及某些磁性氧化铁和硫化铁： (5)粘土矿物蚀变； (6)放射性异常；(7)地热和水文异常；

(8)红层褪色； (9)地植物异常； (10)土壤和沉积物在声、电和磁性质方面的变化。

油气微渗漏所产生的异常主要有：

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1．直接渗泄

使油气田上方的土壤、空气、地下水中有比周围地区更高的烃含量由于油气田上方土壤中富烃，噬食烃的细菌含量将大大增加由于油气藏是富电子的，在油气向上的渗泄过程中，将在油藏(阴极)至地表(阳极)之间形成一个电流柱。这种电流沿电阻最小的路径流动，在油田正上方形成一种还原环境柱，称之为“氧化还原电池”。 2．地表离子的运动

在油田周围形成一个矿物浓缩带，表现为晕圈状的放射性、金属(元素)、CaCO3(ΔC)、碘以及各种其他的土壤异常。通过检测这些异常可以发现油气田，ΔC法是最常用的一种方法。 3．还原矿化作用

在油气田上方的还原柱形区内的近地表通常存在磁铁矿和硫化物的还原蚀变带。 4．产生大地电流和磁性异常

氧化还原电池的存在将在地表产生大地电流异常及相应的磁性异常，磁电直接找油法的依据就在于此。

四、油气钻探技术 ■钻井技术

■综合录井技术 ■测井技术

■井下测试技术

油气发现的“临门一脚”。根据测试方式的不同可分为中途裸眼测试和完井套管测试两种。

五、遥感技术

遥感技术是指通过航天、航空的传感器从地球上获取图像信息的技术。 航空摄影 卫星遥感技术

遥感技术主要用于盆地大范围的区域勘探阶段和圈闭预探阶段，并常常作为其它勘探方法的一种辅助手段。

第四节 油气勘探简史

一、油气勘探的初级阶段

从人类有意识地开采石油天然气到十九世纪中期。找油主要依靠地表油气苗或随机发现，几乎没有理论指导。甚至有时采用占卜、巫术等进行找油、找气。

二、油气勘探的中期阶段——19世纪中期至20世纪中期（二战结束前） 理论上：

①提出了“背斜聚油论”；

由加拿大人T.S亨特(Hunt, 1861)、美国人D怀特(White, 1885)和奥地利人赫菲尔(Hofer, 1888)先后提出的。

②石油生成仍然处于“有机成因说”和“无机成因说”的争论中，但后期有机成因说逐渐占据上风； ③出现了一批代表性的著作。

美国人D.海格(Hanger,1916)第一部石油地质专著《实用石油地质》 俄国H.M古勃金(1937)发表了《石油论》 H.O布罗德《石油与天然气地质原理》，它们成为指导近代油气勘探的重要理论基础。 技术装备方面：

①1895年，第一台旋转钻机投入使用。

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②1914年，地震折射法开始用于地质找矿。

③第一次世界大战之后，先后出现了磁法、地震反射波法和电测井技术，使油气勘探在理论和技术上日趋完善，石油成为新的动力能源得到普遍应用。

1890年世界石油产量达1030×10的4次方t，到1940年已超过3×10的8次方t。

三、油气勘探的现代阶段——20世纪中期至今 理论上：

①石油地质理论体系的建立；

②全球油气分布规律和盆地找油理论的形成；

③背斜聚油论的突破和非背斜找油论的蓬勃兴起； ④油气勘探决策与资源评价理论体系的建立。 技术上：

①地面地质调查降至次要位臵； ②地震勘探迅猛发展；

③钻井技术和与之配套技术的迅猛发展； ④测井技术的迅速发展；

⑤井下综合录井和测试技术的完善； ⑥非常规勘探方法的不断涌现；

⑦综合勘探技术和方法的广泛应用。

四、油气田勘探的未来发展趋势

随着全球油气勘探事业的不断深入和发展，勘探对象和勘探环境将变得越来越复杂。

新区－较易勘探的区域日益减少，剩下的大多是山地、沙漠、深水区、极地等自然环境较为恶劣的

地区。需要专门的勘探技术和装备。

老区－较易找到的简单油气藏已找得差不多了。要有新发现，就必须运用新理论、新认识；寻找更

隐蔽得非构造油气藏；多学科综合研究。剩余油的研究。 美国在“高成熟区”的勘探一直兴旺发达。

新区用老观点可以找到油气，而老区要找到更多的油就必须要有新的认识、新的方法！

■世界近年来的油气勘探表明，已知含油区及所谓的“高成熟区”的深入勘探仍不断有新的发现。 ■勘探理论的更新，勘探技术和勘探方法的不断进步，一直是油气田勘探得以持续稳定发展的重要保障。

■石油地质和油气勘探理论的发展，勘探技术的进步，对油气勘探人员的知识结构和素质提出了更高的要求。

一些新的勘探理论，如：深部油气藏理论、碳酸盐岩生烃理论、含油气系统理论、深盆气理论等可能会带来下一轮油气勘探的高潮。

第五节 油气田勘探程序

油气田勘探是一个对地下情况反复认识、反复实践的连续过程，但油气田勘探在不同时期内的重点勘探对象、主要工作方法、采用的技术和解决的主要问题等都有所不同，从这个意义上讲，油气田勘探又是分阶段的。我们把各阶段之间的先后顺序和相互关系称为勘探程序。

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油气田勘探与资源评价 讲义

科学的勘探程序能够正确地体现寻找和评价油气藏这一实践活动的客观规律，它是我们在勘探过程中必须遵循的科学准则。

一、油气田勘探必须按一定程序进行

■油气深埋地下，一般地面无迹象或仅有痕量迹象，我们必须先从盆地入手，再到有利地区、有利油气聚集带进行勘探，然后才能最终发现油气田和评价油气田。

■油气田勘探程序是人们在长期的勘探实践中总结出来的找油步骤，是客观规律。 ■油气田勘探按一定程序进行也是勘探管理工作的需要。

■勘探程序作为一个勘探条例，制订了统一标准和要求，便于勘探人员共同遵守和掌握。

二、中国石油（PetroChina）的勘探程序 1．区域勘探阶段 ■对象：整个盆地或盆地的一部分

■主要任务：是查明区域地质和石油地质基本条件，进行远景资源量估算，选出最有利生油坳(或凹)陷和确定可能的最有利油气聚集区带，提出预探对象。

■不是以直接发现油气为主要目标，钻探力量部署很少，重点利用航空航天和地面的物探技术，以及结合少量的钻井资料进行地质综合研究。

2．圈闭预探阶段 ■对象：预探的对象是整个圈闭带(二级构造带、地层岩性带、断裂带等)。 ■任务：查明圈闭带的含油气性，以直接发现油气藏为目的

■为了弄清圈闭带的整体情况和细节以及最终选定重点解剖的圈闭，必须首先对整个圈闭带进行以地震手段为主的详查，然后进行预探井部署和钻探工作，并对所得的结果进行评价。

3．评价勘探阶段 是对已发现的油气田通过地震精查和钻评价井，对油气藏进行评价。取得油气藏类型、面积、厚度、流体性质等参数，计算和提交油气探明地质储量，为油气田开发作好准备。

三、中国海洋石油的勘探和评价程序 1．区域评价 从谋求某一勘探投标区块的勘探权开始直到最终获得勘探权为止。 包括区域地质特征分析、含油气系统分析及勘探区块选择等步骤。不投入钻井和地震等实物工作量，主要通过向政府有关部门和相关的石油公司购买资料包，然后开展地震解释和相关的综合地质研究，通过对全盆地区域地质和石油地质条件对比分析，优选出有利的招标区块进行投标。 2．目标评价 目标评价阶段与中石油的圈闭预探基本相同。对获得探矿权的区块开展以地震为主的物探工作，以直接发现油气田为目的，对选定的有利圈闭带进行预探井的钻探。 3．油气藏评价 是对已发现的油气藏进行跟踪评价和储量计算。取得油气藏类型、面积、厚度、流体性质等参数，计算和提交油气探明地质储量，为油气田开发作好准备。

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油气田勘探与资源评价 讲义

■中国石油勘探程序的区域勘探模式是计划经济条件下产物 ■中海石油的勘探程序由于采用世界通用的招标勘探方式，体现了当今世界市场经济条件下的油气勘探模式。

■中国矿产资源探矿权登记制度和采矿权登记制度已经试行，矿产资源有偿勘探和使用制度已经开始实施。

■石油和天然气资源属国家所有，由国务院行使国家对油气资源的所有权，同时对油气资源的探矿权、采矿权实行有偿取得制度。

■勘查工作区范围以经纬度1’×1’划分的区块为1个基本单位区块，每个勘查项目允许的最大范围为2500单位 ■矿权的保持 ■矿权的转让

四、美国和前苏联的勘探程序 美国陆上的油气田勘探程度较高，再加上美国的油气田勘探多以区块招标形式进行，各石油公司各自为政，往往很难划分出准确的勘探阶段和公认的勘探程序。近年来，美国各大公司已开始注重对盆地区域地质条件的研究。特别是采用诸如盆地模拟等手段来半定量-定量地预测区块的远景资源量。

美国海上的油气田勘探可划分为五个阶段：

(1)盆地评价；(2)钻探前的准备阶段；(3)钻探井阶段；(4)钻估价井阶段；(5)生产阶段。 (1)和(2)大致相当于我国的区域勘探阶段至圈闭预探早期，(3)相当于圈闭预探的中后期，(4)相当于评价勘探阶段。

前苏联的油气田勘探程序

分为调查和勘探两大阶段： 1．调查阶段

区域地质地球物理工作时期、钻探地区的准备时期、油气藏调查钻探时期 2．勘探阶段

其任务是在已提交的C1+C2级储量的基础上，进一步探明油气藏(田)，并获取必要的参数资料，计算出C1级和B级储量，准备出开发面积。

调查阶段相当于我国的区域勘探与圈闭预探，勘探阶段相当于我国的评价勘探。

各个国家所采用的油气田勘探阶段划分都体现了先“找”后“探”的顺序。“找”首先强调了寻找油气藏存在的地质条件，而不是直接去找油气藏；“探”是指探明油气藏。

第二章 区域勘探

第一节 区域勘探的任务和特点 一、区域勘探

1．区域勘探是在一个盆地或盆地的一部分进行的油气勘探。它是油气田勘探程序的第一阶段。 2．区域勘探的任务是查明整个盆地或盆地的一部分的区域地质和石油地质基本条件，进行早期油气

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油气田勘探与资源评价 讲义

远景资源量的估算，选出最有利的生油坳陷（或凹陷），并确定最有利的油气聚集区带，为下一步的预探部署作好准备，简言之，即“选凹、定带”。

3．区域勘探的主要目标是选择油气勘探的战略“靶区”，并不以直接发现油气为目的。 

盆地的区域地质和石油地质基本条件是： (1)盆地地层和沉积条件 (2)盆地构造条件 (3)生油条件

(4)区域性储层及生储盖组合条件 (5)油气水资料

在上述资料综合研究的基础上，作出区域含油气远景评价，并对盆地的构造升降史、沉积充填史、生油岩热演化史、油气运移聚集史(“四史”)进行深入的分析

二、区域勘探工作的特点 区域性：勘探范围大。

整体性：把盆地作为油气生成、运移和聚集的基本构造单元。

综合性：多种勘探技术的应用和综合性的研究工作

第二节 区域勘探的步骤和工作部署 一、建立项目

区域勘探项目的建立是从国家对能源发展的战略需要以及从全国、全区油气勘探的长远战略安排出发，考虑在保持当前生产水平的同时，抽出力量进行工作以保证油气后备储量不断地增长。

任务有两条：一是对勘探对象——含油气盆地或盆地一部分的的区域地质情况进行了解，初步预测其含油气性或资源潜力；二是作好勘探对象的总体设计。

项目建立所含内容：

地质论证：油气形成条件、盆地远景资源量 工程技术条件论证 经济分析论证

二、物探普查

勘探方法和技术：以地震普查为主的地球物理勘探，并综合使用地质调查、非地震物探、化探、卫星照片解释等手段。

主要任务：是进一步研究盆地的区域地质概况，划分构造单元，查明二级构造带，提出参数井的部署方案。

要完成上述任务：必须分概查和普查两步走。 概查包括：

1．重磁力概查：1：100～1：50万 2．地震概查：线距10～32千米。

3．遥感照片解释、化探和地面地质调查及各项地质专题研究等手段。

概查的目的是概略了解盆地区域隆起（凸起）和坳陷（凹陷）的分布，划分盆地的一级构造

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油气田勘探与资源评价 讲义

单元，明确盆地结构、地质构造特征及沉积岩的厚度与分布。

普查：在概查的基础上，主要加密地震测线进行连片测量。

1．线距一般８～16ｋｍ，海域及小盆地可适当加密至4～８ｋｍ。 2．在有利凹陷及地区，地震测网密度可达3×6ｋｍ～4×4ｋｍ。

3．其它勘测手段应根据实际需要作补充部署，如适当安排一些中比例尺（1∶5～1∶20万）的重磁力、遥感解释、化探工作等。

普查的目的是详细划分二级构造单元，查明各二级构造带的特征，作出构造分析。

对大型盆地一般必须开展两步走，而对一些较小的盆地或者有一定工作基础的盆地可不必分。

■要根据所获得的大量盆地内部的地震资料，结合盆地周边及地面露头等资料，进行地震地层学研究，了解大的沉积体系和砂体分布。

■也可追踪露头区生油层在盆地内的分布，划分出较有利的深坳陷区和生油区。

■根据地震资料解释结果，开展区内的构造特征及构造发展史研究，提出参数井的钻探方案。

物探普查阶段除主要开展物探工作外，应辅以其它勘探方法：

露头区的地面地质调查：帮助建立盆地中心的完整地层剖面，了解区域构造发展史，预测可能的生储盖组合。并为物探解释提供依据。在不同地区的露头剖面采集相应的生油和储油层系样品，其分析结果对评价盆地的含油气性有重要作用。

航空照片和卫星遥感资料：其解释成果对掌握全区地形地貌、确定区域大断裂及其布局、隐伏断裂和隐伏构造有较大帮助。

磁电和地面地球化学直接找油方法：对确定有利勘探区块有辅助作用

区域勘探中的地震测网密度是如何确定的？

■合理地部署和计划地震测网密度是地震勘探工作部署的关键。测网密度的选择，一要保证在最短时间内发现盆地内的主要构造，二要在经济上合算。

■中国石油在勘探程序中所规定的地震普查测网密度是根据多年来的勘探经验和勘探数据而确定的

胡朝元等分析了全国1７2个油田（1９８0年底止）的含油面积与储量的关系，得出如下看法：

1．地质储量大于1×10８ｔ者有11个，单个含油面积为62．6～462.9ｋｍ2，８×８ｋｍ的地震测网不会漏掉其构造圈闭； 2．地质储量大于2000×104ｔ～1×10８ｔ的油田40个，单个含油面积最少为5.９～6.3ｋｍ2，最大为33８～30７.７ｋｍ2。2×3ｋｍ的地震测网不会漏掉其构造圈闭；

3．1000～2000×104ｔ储量的油田有3９个，含油面积最小2.９～3ｋｍ2，最大为50.８ｋｍ2。1×2ｋｍ的地震测网不会漏掉此类油田。

4．500～1000×104ｔ储量的油田有12个，面积2．6～3７.4ｋｍ2，用1×2ｋｍ测网就可以发现油田。 5．100～500×104ｔ的油田有3９个，面积1．2～16ｋｍ2，需用1．0×0．5或1×1ｋｍ的地震测网才能发现。

地震普查中，采用８×16或4×８ｋｍ的测网密度，在有利凹陷及地区采用3×6～4×4ｋｍ的测网密度基本上可保证不漏掉较大型和特大型油田或圈闭。 美国在确定测网密度时采用数据统计的方法。

三、钻参数井 ㈠参数井的任务

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