Question

勘探领域技术有哪些？

Answer 1

目前我国已形成了以我国陆相沉积盆地为特色的石油、天然气地质理论及研究方法，居世界领先水平，其具体内容包括如下几方面。
（1）中国裂谷盆地有机地球化学和成烃理论，包括成烃母质类型及丰度、热演化机理与成烃门限、排驱条件及生烃资源定量评价等。近年来提出了低熟油、未熟油和煤成油的成烃理论，研究发展了有机演化实验与计算机技术相结合的烃源岩快速定量评价技术，把陆相生油机理发展为系列化理论。
（2）天然气形成理论，包括煤成气理论以及生物气、无机气形成理论，发展了天然气盖层综合评价及封存箱、深盆气等气藏理论。
（3）陆相地层学、沉积及储层评价方法与理论。运用层序地层学、古生物学与地球化学、地质事件学相结合，现代沉积、古代沉积与岩相古地理学相结合，与沉积作用和成岩与后生作用相结合的理论和方法，研究地层划分对比、沉积类型和结构以及油气储层定量评价。
（4）沉积盆地构造演化理论，把大陆板块构造理论与盆地演化理论相结合，形成了我国东部拉张型裂谷盆地、西部挤压型克拉通盆地与前陆盆地形成的理论和应用方法。
（5）油气藏形成与油气系统理论，综合油气地质各学科、专业以及成果，形成了中国陆相沉积盆地复式油气藏形成理论、隐蔽油藏形成理论，探索了海相克拉通多旋回盆地成藏理论，初步形成定量、动态成藏模型及油气系统的研究方法。
但是，在成盆研究方面，国外从全球板块构造的演化，分析盆地的形成时间（定时）和所处古纬度的位置（定位），来评价盆地的油气资源潜力方面较先进。而国内以盆地为油气生成、运移、聚集的基本地质单元，多年来仅限于研究盆地内的建造与改造，缺乏从全球板块演化角度研究盆地形成的定时定位问题。另外，盆地分析的基本方法我们都已掌握，差距主要表现在进行项目研究的人员组织和配合上，即缺乏综合研究的管理能力。
在成烃方面，我国和国外的研究侧重点不一样，国外以海相地层为主，研究较系统，对陆相烃源岩和海相交互相烃源岩（煤系地层）及低—未熟油研究相对较少。而我国以陆相烃源岩为主，研究较系统，对煤成烃和低—未熟油研究也具特色。在海相烃源岩的研究起步较晚，与国外有差距。
在成藏方面，国外主要以含油气系统、封存箱和异常压力带理论研究成藏机理，对成藏条件和过程的综合评价还处于起步阶段。我国在利用先进的模拟实验装置，进行油气成藏物理模拟综合研究方面取得了重大进展，已居于国际先进水平。
在含油气系统方面，国外对含油气系统的研究正在向动态描述和定量化方向发展，国外大油公司已开始建立全球含油气系统数据库，用于全球范围的类比和评价。而我国与国外对比，差距是对油气系统理解的深度、工作的规范化和创新不够。
地质理论领域的发展趋势包括如下几个方面，即深化研究盆地演化与资源评价技术，发展油气藏成藏机理及预测技术，其发展趋势不仅仅局限于海洋石油或者陆地石油，对于我国的石油工业具有重要意义。
一、盆地演化与资源评价方面
沉积盆地作为油气聚集的重要单元，从早期关注盆地类型到后期探讨盆地形成的动力学机制，都取得了明显进展。由于盆地的形成与其周缘造山带的演化具有内在关联性，因此，盆地-山脉耦合作用的研究成为更深层次探讨盆地发育演化的重要内容并取得新的认识。对于经过多期成盆改造的叠合盆地优质烃源岩的分布及其在复杂演化过程中的生烃机理及评价指标体系，资源评价方法等方面都有实质性进展。该方面需要发展的技术包括：（1）含油气沉积盆地形成的动力学机制研究；（2）复杂地质条件下的生烃机理及热演化史研究；（3）油气资源分布及潜力评价。
在该方面的发展趋势为：从大陆动力学的角度探讨壳-幔相互作用、盆地-山脉耦合作用，恢复复杂演化盆地的原型；烃源岩的分布及其生烃机理，热演化史恢复为资源评价提供更为可靠的基础；在利用定量盆地模拟和油气资源评价的方法确定了油气资源分布、明确可采油气资源、评价油气资源有效性的基础上，明确圈闭发育的地质规律，通过油气成藏要素的综合研究来勘探油气资源是今后开发利用油气资源的方向。
二、油气成藏机理与预测方面
油气成藏机理一直是石油与天然气地质学研究的核心和难点。近年来，油气成藏从宏观上温度场、压力场、应力场（三场）对油气分布的控制作用，到微观上油气成藏的动力、油气运移的输导体系等方面的研究都有显著进展，特别是发现有别于传统油气成藏概念的突发式成藏的发现，丰富了油气成藏理论。随着油气勘探向复杂条件拓展，成藏机理研究出现了下列发展趋势。
（1）隐蔽油气藏的成藏机理受到高度重视并建立了不同类型盆地隐蔽圈闭分布模式：随着构造油气藏勘探程度的提高，隐蔽油气藏成为很多盆地的主要勘探领域。隐蔽圈闭的研究是隐蔽油气藏成藏机理研究的基础，研究的方向包括层序地层学方法及其拓展应用，地层岩性圈闭的油气成藏条件综合研究，针对不同沉积盆地类型建立层序地层模型和隐蔽圈闭预测模型，工业化的地层岩性圈闭综合评价及其应用等方面的技术将得到深入研究与发展。
（2）海相碳酸盐岩层系复杂介质（基质孔隙—裂隙网络—溶洞复杂体系）的油气运移聚集机理成为国际研究前沿：近年来，砂岩孔隙介质中油气和流体的运移过程和机理得到高度重视，国内外学者进行了大量模拟实验、数值模拟和实例分析，目前，碳酸盐岩层系复杂输导介质条件下流体流动和油气运移的研究尚十分薄弱，其关键科学问题包括不同复杂程度的输导介质中流体和油气的运移方式（线性、非线性）和速率、碳酸盐岩层系油气的优势运移通道及其控制因素和示踪技术。
（3）油气藏的调整改造和保存机理成为制约复杂叠合盆地油气勘探的重大难题：随着油气勘探由单旋回盆地向复杂叠合盆地拓展，“定凹探边”的传统勘探思路已难以有效地指导叠合盆地的油气勘探。多期构造叠加、多套源岩多期生排烃、多期成藏、多期调整、改造甚至破坏是叠合盆地油气成藏的最重要特征。从多期构造的叠加、干涉特别是晚期构造对早期构造的叠加改造入手，以多元多期生烃作用和输导体系的演化研究为基础，以油气藏的调整改造过程为核心，研究叠合盆地油气成藏机理和分布规律并发展相应的预测、评价技术，是叠合盆地油气勘探迫切需要解决的重大难题，也是油气成藏机理研究的又一重要前沿研究领域。
（4）强化系统论思想和历史分析方法在油气成藏与分布预测研究中的应用：含油气系统是与一个有效的生烃灶相联系的烃类流体系统，包括了油气藏形成所必需的一切地质要素与地质过程及在成因上相关的所有油气。含油气系统理论实际上体现了对油气成藏规律进行动力学综合分析的思想和研究方法。通过对油气成藏条件和成藏作用相关学科的深入研究，含油气系统及理论和方法逐步完善，主要表现在盆地动力学过程与含油气系统演化、油气运移机理、油气成藏年代学及流体历史分析、盆地热体制及热流体活动、断层对流体的封闭和疏导作用、盆地流体流动样式与成藏效应、成藏动力机制分析等方面。
（5）从盆地动力学背景分析油气藏形成条件：1990年代以来，国际上含油气盆地的研究进入动力学研究阶段，对盆地演化、大陆造山与深部过程及三者之间耦合关系的动力学研究构成了地球动力学研究的前沿领域。其中，岩石圈深部过程与近地表构造过程耦合的精细描述更是成为近年的研究热点和难点。
（6）开展烃源灶形成演化与油气成藏期次研究：烃源灶（source kitchen）是含油气系统的核心，它是油气藏形成过程中实际提供烃源的区域。混源油气识别及油气的成因是解析复杂油气藏最基本的问题。对于复杂叠合盆地多期混源油气成藏，开展混源油气对比、厘定油气成藏期次，进而开展有利富集区预测，依然是今后研究的重点。
三、地震技术发展趋势
油气藏地球物理探测理论与技术发展经历了不同阶段：（1）地质构造成像；（2）岩性及物性参数识别；（3）储层中流体类型识别。
由于地球物理场对地质目标性质的反应能力差异，地球物理探测理论与技术最广泛的用途是地质构造成像，其次是储层识别，再者是流体识别。理论与技术发展成熟度、结果置信度的次序也是如此。所以油气藏地球物理探测总体发展趋势是从构造成像向储层识别和流体性质识别发展。
同时，复杂地区油气勘探的地球物理技术和地球物理信息在油气田开发中的应用是油气地球物理探测理论与技术发展急需解决的两个根本问题，前者是如何寻找新的油气田；后者是解决如何在已经投入开发的油气田中尽量经济有效地提高油气采收率问题。地球物理探测技术的发展依赖于三个基本科学问题的解决，也反映了地球物理探测理论的发展方向。
（1）揭示复杂勘探目标的地球物理场响应特征：地球物理场响应特征是探测和识别地质体空间展布、物理参数和所含流体类型的基础。现行地球物理勘探理论是以均匀介质或水平层状介质等简单地质模型的地球物理响应特征为基础所建立发展起来的，显然已无法适应目前复杂地表、复杂构造、复杂储层油气勘探开发的需要。剖析复杂地表、复杂构造、复杂储层的地质特征可归纳为几何尺度与地球物理探测波长相当的基本地质单元，以基本地质单元为块体，构建地球介质的块体地质模型，以期突破现行地球物理所依托的均匀介质或水平层状介质模型的理论范畴（K.M.Hock，1996）。对于远小于地球物理探测波长的地质目标可用统计方法研究其响应特征，如岩心分析与模拟等，对于远大于地球物理探测波长的地质目标可用渐近解理论研究，如地震波和电磁波的射线理论，对于近于地球物理探测波长量级的地质目标尚缺乏成熟的理论，且缺乏对该量级地质目标的地球物理场响应特征的系统认识。通过物理和数值模拟的深化研究，认识该尺度下复杂地质体的地球物理响应特征，揭示含流体岩石的地球物理场变化规律，为复杂勘探目标的识别奠定基础（Nur等，1995）。
（2）复杂地表和复杂地质条件下地震波传播与成像理论：地震成像是利用在地面观测到的地震波场数据，借助于波场的反向传播，实现波场向地下延拓，来推断地下地质体的空间展布与物理属性。描述波场反向传播的单程波动方程是地震波成像的基础，单程方程描述波场沿特定方向的传播规律，是波动方程的近似解。现行单程波动方程的构建和解法可分为两类，其一是波动方程的差分解，其二是波动方程的积分解。波动方程差分解的差分格式构建是以多种域内波动方程的单点泰勒展开为基础的，仅能准确描述泰勒展开点周围块体中地震波的传播规律，波动方程积分解是以高频渐近解为基础而实现的，仅能描述远大于波长尺度的块体中地震波的传播规律。因此，两类方法对近于波长尺度的块体均无法准确成像。借鉴辛几何和黎曼几何的研究成果，构建准确描述整个空间内波传播规律的单程波动方程，以此为基础，深化噪声压制理论研究，发展复杂地质体地震波成像理论与技术，已成为油气地球物理勘探的重要发展趋势。
（3）由单一地球物理方法向综合地球物理方法发展：不同的地球物理信息从不同侧面反映了地质体特征，为实现地下地质目标的完整刻画，需综合多种信息。不同地球物理信息在反映地质体时存在着尺度和物理属性的内在差异，如何利用不同尺度、不同类型信息实现同一地质体物理属性的最佳一致性估计，是地球物理信息融合的基础，是实现地质目标综合地球物理研究的途径。地球物理探测作为反问题，多种信息的综合利用，可大幅度减弱其不适定性、降低其多解程度。以复杂地质目标的地球物理场响应特征为基础，借鉴信息融合理论的研究成果，研究地球物理数据融合的实现途径，为复杂油气藏的综合地球物理解译奠定理论基础。