我是石油,从我的前身远古时代的生物遗体开始,就一直深埋在地下。经过千百万年的修炼,我已浑身是宝。你来不来找我,能不能找到我,我都在这里。找到我,我为你服务;找不到我,我继续沉睡于地下,享受孤独和寂寞。相对于短暂的人类文明史,我已经沉睡了几百万几千万年,又何必在意一朝一夕……
(资料图)
寻找我的过程,说起来挺简单的,就是一个逐步缩小勘探对象的过程。当然了,这中间需要油气勘探人员付出“一点点”的艰辛和努力,更为重要的是,还要掌握一些技术和手段……
天生盆地必有油
地球这么大,哪里才能找到石油呢?在石油地质界,流传着这么一句话“天生盆地必有油”。什么意思呢?就是自然形成的盆地里面,必然会有油气资源。这样,寻找石油的目标是不是缩小了呢?没错,向盆地进军就可以找到我。
塔里木盆地卫星图像
什么是盆地呢?顾名思义,盆地就是像脸盆一样,四周高(高原或山脉)中间低(丘陵或平原)的一种地形,它有一个重要特征:在一段地质时期内四周不断增高(隆起)、中间不断下沉(坳陷)并接收四周剥蚀来的碎屑物和化学物质。
中国有很多大大小小的盆地,例如新疆的塔里木盆地、准噶尔盆地,青海的柴达木盆地,陕甘宁地区的鄂尔多斯盆地,东北的松辽盆地,环渤海的渤海湾盆地,还有四川盆地等。其中,塔里木盆地是中国最大的盆地,面积53万平方公里。
盆地里面是不是随便钻一个洞下去,就会让在地层中沉睡的我汩汩而出呢?当然不会这样简单。
一个盆地,小一点的都要几千上万平方公里,大型的都是几万、几十万平方公里。在这样大的区域内,从哪里下手呢?这就需要用到各种各样的石油勘探方法。
我是地球历史发展的产物,油气田是我在地质发展过程中生成、运移、聚集的结果。所以,油气勘探就是应用各种必要和可能的侦察手段,认识地质规律,最终寻找到工业油气——仅仅找到我还不行,还得是适合工业开采的我,这样才有意义哦。
小贴士:石油工业寻找的是工业油气。什么是工业油气呢?简单说来就是值得工业开采的油气,可以取得较大的经济效益。有的地方虽然找到了油气,但只有一星半点的“油花”,石油公司是不能在那里摆开阵势搞开发的。
向盆地进军
到盆地中寻找石油,目标明显地缩小了不少。但很多小盆地虽然也可以找到我,却是实现不了工业开采的那部分,这样的没有多少“油水”的盆地必须排除在外。
但是,对于一个富油的盆地,目标动辄几万甚至几十万平方公里,怎样才能逐渐缩小目标,寻觅到我的踪迹呢?为了让大家能够顺利找到我,就听听我的心里话吧。
首先,要了解盆地的地质构造特征和构造演化历史。包括构造的形态特征、形成条件与形成的机制、发展演化历史、产生构造的地壳运动方向和性质,并进一步了解地壳运动的动力来源等。
小贴士:什么是地质构造呢?简单讲就是地壳在亿万年的演化过程中,受到内部、外部各种地质作用导致的岩石变形的产物。
盆地内部并不是铁板一块,每个地方的构造特征都是不一样的。它的基底或者说是基础有起伏,往往将盆地分割为彼此不连通的不同级次的构造单元。例如,盆地内会分为隆起、坳陷和斜坡三个一级构造单元。其中,隆起是盆地基底相对隆升的地区,在盆地中起着分割或围限坳陷的作用;坳陷是盆地基底下陷最深的地区,是盆地内生油最有利的地区;斜坡是隆起与坳陷之间的过渡区。
在坳陷内部,基底也表现出一定的起伏。其中,向上凸的称为凸起,向下凹的称为凹陷,凸起和凹陷之间也有一个过渡区,也叫斜坡。凸起和凹陷起着分割坳陷的作用,凸起将坳陷分割为几个互不连通的凹陷。例如中国东部的渤海湾盆地,就有冀中坳陷、黄骅坳陷、渤中坳陷、辽河坳陷、济阳坳陷、临清坳陷6个成油坳陷,分布着不同的油气田。其中,胜利油田主要作业区济阳坳陷作为渤海湾盆地的一级构造单元,又划分为东营凹陷、惠民凹陷、沾化凹陷、车镇凹陷、青东凹陷和桩东凹陷6个凹陷以及广饶凸起、青城凸起、滨县凸起、陈家庄凸起、义和庄凸起和肯东—青坨子凸起6个凸起,共12个二级构造单元。
根据化石确定地层时代示意图
其次,还要了解盆地的地层形成与演化历史。我的家在地下的岩层中,要想找到我,必然要了解我的“居住”环境以及与之相关的一切信息,包括岩层中所有能识别的特征和属性,例如形状、分布、岩石特性、化石内容、地质年龄、物理和化学性质、岩层的形成环境或形成方式以及演化历史。了解了这些,地质人员就会掌握哪个时代的地层能够生成油气,哪个时代的地层能够圈闭油气,哪个时代的地层能够遮挡油气的逸散,这样,勘探油气是不是目标性更强呢?
对一个盆地的认识是一个逐步深化的过程,积累的资料越多对盆地的了解越深,研究也越深入;同时,新的研究成果又不断为盆地的研究注入新的资料,为后续的研究带来更为深入的成果。
小贴士:化石是由于自然作用保存在各地质历史时期岩层中的生物遗体、遗迹。对研究生命起源和进化、确定地层年代,推断古地理、古环境和古气候等都极为重要。
一切按规则办事
一百多年前,美国得克萨斯州刚开始油气勘探的时候,在一个没有钻探过的地方钻一口探井,是不需要掌握什么地质知识的。在哪个位置开钻,全凭石油公司老板的感觉,因此,这类野蛮的寻找我的探井就被称为“野猫井”(Wildcat Well)。
油气勘探的目的,是要在体积巨大的地壳中寻找到微乎其微的油气藏。而油气勘探又是一项耗资巨大的工程,在中国的东部钻一口井都要两三千万元,到了中西部,一口井动辄五六千万元甚至上亿元,到了海上钻井,成本就更高了。“野猫井”显然成功概率很低,如今的石油公司要想不破产,必须采用一系列技术手段和方法快速缩小勘探靶区。
油气勘探技术和方法主要包括野外工程技术和室内分析研究方法。野外工程技术包括野外石油地质调查、遥感地质、石油地球化学勘探、石油地球物理勘探(包括重力勘探、磁力勘探、电法勘探、石油放射性勘探和地震勘探)、石油钻探。所谓的室内分析研究,就是将野外采集的标本实物和各种信息资料进行加工分析,上升为对勘探对象的规律性认识,指导下一步野外工程施工。
从勘探效果来看,在所有的勘探方法中,三维地震勘探是最好的。那油气勘探是不是一开始就做三维地震勘探呢?答案是否定的。原因就是再不差钱的石油公司,也花不起这样的冤枉钱——实在太贵了。要想花最少的钱办最多的事,必须要对油气勘探按照不同的勘探阶段、勘探目标采用不同的勘探技术和方法。
比如,在区域勘探阶段,主要采用野外地质调查、非地震地球物理勘探(重力、磁力、电法、放射性)、地球化学勘探等,查明盆地、坳陷、凹陷的基本石油地质特征,确定油气资源量及其分布,优选出有利含油气区带;圈闭勘探阶段主要采用高精度重力勘探、磁力勘探、地震勘探、钻预探井等,查明圈闭的石油地质条件及含油气性,建立潜在资源量和预测储量;油气藏评价阶段主要采用高精度地震勘探、钻评价井等,查明油气藏或油气田的地质特征及油气分布,评估油气产能。
总的来说,油气勘探是按照由易到难、由粗到细、由大到小(从盆地到油气藏),勘探成本由低到高的原则,逐步缩小勘探目标,最终找到我的藏身之处,也就是大家说的油气藏。
作者:马新福
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