¿Introducción a los métodos de exploración de campos de petróleo y gas?
1. Método geológico
El método geológico es un método de trabajo básico en la exploración de campos de petróleo y gas que incluye principalmente la observación y el estudio de estratos antiguos, rocas y muestras de petróleo y gas expuestas en el terreno. terreno, y obtener Analizar e interpretar datos geológicos relevantes para determinar si un área tiene las condiciones geológicas para generar y almacenar petróleo y gas, evaluar las perspectivas subterráneas de petróleo y gas en el área e identificar áreas favorables de petróleo y gas. En áreas donde la roca está expuesta, este método puede encontrar directamente yacimientos subterráneos de petróleo y gas. Este método también incluye el uso de núcleos subterráneos, cortes y otros datos de perforación para registros geológicos y análisis de laboratorio, así como la interpretación geológica de una gran cantidad de datos indirectos proporcionados por la geoquímica, la geofísica y otros métodos.
Además de estudiar cuestiones geológicas básicas como rocas subterráneas, estratos, estructuras geológicas y la historia del desarrollo de la Tierra, los métodos geológicos también se centran en las condiciones de formación de yacimientos de petróleo y gas en regiones y ubicaciones subterráneas. , como las condiciones de generación de petróleo, las condiciones de almacenamiento de petróleo, las condiciones de migración, las condiciones de trampa y preservación, etc., para determinar si existen yacimientos de petróleo y gas y evaluar las perspectivas de petróleo y gas.
2. Método de exploración geofísica
El método de exploración geofísica se basa en los principios de la geología y la física y utiliza nuevas tecnologías en los campos de la electrónica y la teoría de la información para encontrar fuentes indirectas de petróleo. y método de gas natural. Utiliza diversos instrumentos físicos para observar diversos fenómenos físicos en la superficie de la corteza terrestre en el suelo o en el aire, infiere las características de las estructuras geológicas subterráneas basándose en cambios en los fenómenos físicos y busca posibles estructuras de yacimientos de petróleo y gas.
Los métodos de exploración geofísica se utilizan principalmente en zonas de cobertura con desarrollo sedimentario moderno y zonas marinas y lacustres. No hay estratos ni afloramientos rocosos en estas áreas y los métodos geológicos son muy limitados. Perforar grandes cantidades de núcleos para comprender la geología subterránea no sólo es costoso sino también ineficiente.
Los métodos de exploración geofísica incluyen principalmente exploración gravitacional, exploración eléctrica, exploración magnética y exploración sísmica. Actualmente, el método más utilizado y eficaz es la exploración sísmica.
Métodos de exploración sísmica
Cuando los explosivos se colocan bajo tierra o en aguas poco profundas, el impacto de la explosión explosiva producirá enormes vibraciones. Bajo la acción de la presión, las rocas subterráneas se comprimen y expanden, provocando vibraciones de las partículas de roca y formando ondas sísmicas. Cuando las ondas sísmicas locales encuentran la interfaz de rocas con diferentes densidades, ocurrirán tres fenómenos: el primero es que parte de las ondas sísmicas son reflejadas por la interfaz, y las ondas reflejadas se denominan ondas de reflexión. La segunda es que parte de la onda sísmica se propaga hacia abajo a través de la interfaz, lo que se denomina onda transmitida; cuando la onda transmitida vuelve a encontrar la interfaz, se reflejará. El tercer tipo es que parte de la onda sísmica pasa a través de la interfaz, se desliza a lo largo de la interfaz de roca durante un período de tiempo y luego se refracta. Las ondas refractadas se llaman ondas refractadas. Dependiendo del tipo de ondas recibidas y estudiadas, la exploración sísmica se puede dividir en métodos de reflexión y refracción. En la actualidad, el método de reflexión es el más utilizado.
La velocidad de propagación de las ondas sísmicas está relacionada con las propiedades de las rocas. Generalmente, la velocidad de propagación de las ondas sísmicas de la roca dura densa es rápida, mientras que la velocidad de propagación de la onda sísmica de la roca suelta es lenta (ver Tabla 3-1).
Tabla 3-1 La relación entre la velocidad de la onda sísmica y la litología
Según el tiempo de propagación de la onda sísmica registrado por el sismógrafo y haciendo referencia a los datos de velocidad de la onda sísmica obtenidos por otros métodos en El área, el subsuelo varios La profundidad de la interfaz de las capas se puede utilizar para comprender las fluctuaciones de los estratos subterráneos y encontrar trampas favorables (consulte la Figura 3-1 y la Figura 3-2).
Figura 3-1 Diagrama esquemático del principio de exploración sísmica marina
(2) Exploración por gravedad
Según la diferencia de densidad de diferentes rocas subterráneas, mida la gravedad causada por la diferencia de densidad en el suelo El método para inferir cambios en las estructuras geológicas subterráneas y los depósitos minerales se llama exploración por gravedad. Los datos de exploración de la gravedad se obtienen mediante mediciones de la gravedad en el campo y recopilación de datos en interiores. La interpretación de datos puede estudiar los estratos de la corteza profunda y las condiciones geológicas regionales, y las estructuras geológicas locales pueden estudiarse en áreas donde las condiciones lo permitan.
El valor del cambio de gravedad obtenido mediante la medición de la gravedad es muy pequeño, lo que se denomina anomalía de la gravedad. Solo representa una millonésima parte del valor de la gravedad total, por lo que la precisión de la medición es muy alta. Debido a la deformación permanente del resorte del gravímetro, los cambios en el punto cero del instrumento son inevitables. Por lo tanto, se deben realizar observaciones repetidas y diversas correcciones en las mediciones de gravedad de campo para eliminar los cambios de gravedad causados por factores no geológicos.
La anomalía de gravedad corregida refleja principalmente cambios de gravedad en la superficie causados por cambios en la densidad de la roca subterránea. Puede incorporarse en mapas de perfiles y planos de anomalías de gravedad, que pueden usarse para analizar y evaluar estructuras geológicas y recursos minerales subterráneos. .
Figura 3-2 Diagrama esquemático del principio de exploración sísmica terrestre
línea de estudio sísmico x; tiempo de propagación de la onda sísmica t
(3) Eléctrico exploración
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Existen diferencias en la conductividad eléctrica, la permeabilidad magnética y la constante dieléctrica de diferentes rocas subterráneas. El método de medir los cambios en el campo eléctrico causados por estas diferencias en el suelo para inferir estructuras geológicas subterráneas y depósitos minerales se llama exploración eléctrica. Según la causa de la generación del campo eléctrico, la exploración eléctrica se puede dividir en método de campo natural y método de campo artificial. Los métodos de campo natural incluyen el método magnetotelúrico y el método electromagnético de audiofrecuencia, y los métodos de campo artificial incluyen el método de resistividad, el método electromagnético artificial y el método de activación por excitación.
La exploración eléctrica es la más utilizada en el campo de la exploración de metales, seguida de la ingeniería geológica y la exploración hidrogeológica. La exploración de petróleo utiliza principalmente el método de resistividad, el método magnetotelúrico y el método electromagnético artificial para medir la profundidad de la interfaz estratigráfica subterránea, que puede estudiar las condiciones geológicas regionales y las estructuras geológicas locales.
(4) Exploración magnética
Existen diferencias magnéticas entre diferentes rocas subterráneas. El método de medir los cambios en el campo magnético terrestre (anomalías magnéticas) causados por diferencias magnéticas subterráneas en el suelo para inferir estructuras geológicas subterráneas y depósitos minerales se llama exploración magnética. La prospección magnética puede estudiar unidades estructurales, estructuras de basamento y cobertura sedimentaria. Este método se puede llevar a cabo en tierra y en el aire y se denomina estudio magnético terrestre y estudio magnético aéreo, respectivamente.
Las anomalías magnéticas se observan con magnetómetros. Los magnetómetros se dividen en magnetómetros verticales y magnetómetros horizontales. Hay dos métodos de medición: medición relativa y medición absoluta. La medición absoluta se utiliza principalmente para la medición de campos magnéticos normales y la medición relativa se utiliza principalmente para la exploración de petróleo y gas.
El método de interpretación de la anomalía magnética incluye tres aspectos: Primero, se estudia el problema positivo, es decir, se conoce la forma del cuerpo geológico subterráneo, se analizan las características de la anomalía magnética formada en el suelo, y Se encuentra la relación entre la anomalía magnética y la ocurrencia del cuerpo geológico subterráneo, para orientar la interpretación geológica de las anomalías magnéticas. El segundo es procesar las anomalías magnéticas medidas, eliminar las anomalías magnéticas que interfieren y resaltar las anomalías magnéticas causadas por factores geológicos subterráneos. El tercero es la investigación de problemas inversos, es decir, realizar análisis geológicos de las anomalías magnéticas medidas para descubrir las características geológicas y los minerales subterráneos correspondientes.
Tres. Métodos geoquímicos
Los métodos geoquímicos utilizan métodos de análisis químico para analizar diversos componentes en muestras de rocas, suelo, gas y agua para determinar diversos cambios químicos, físicos y bioquímicos causados por la difusión de petróleo y gas subterráneo. Existencia y distribución de petróleo y gas subterráneo. Los métodos geoquímicos, también conocidos como métodos de exploración geoquímica, incluyen principalmente métodos de registro de gas, métodos de asfalto, métodos hidroquímicos, métodos bacterianos y otros métodos específicos.
(1) Método de medición de gas
La medición de gas consiste en utilizar un analizador de gas sensible para medir el contenido de gases de hidrocarburos en el suelo, rocas superficiales o agua. El principio es: cuando existen depósitos subterráneos de petróleo y gas, el petróleo y el gas se difundirán a la superficie, provocando anomalías de gas en la superficie superior, y el contenido de gases de hidrocarburos es mayor que en otras áreas.
En la actualidad, el método de registro de gas aún se encuentra en etapa de desarrollo, ni la teoría ni la práctica son perfectas y el efecto no es ideal. El método de detección de gas mediante registro de pozos geofísicos es un método eficaz para juzgar las capas de petróleo y gas durante la perforación.
(2) Método del asfalto
El método del asfalto incluye la determinación de asfalto luminiscente y asfalto cloroformo "A". Cuando se utilizan diversos métodos para medir "A" y otras anomalías del asfalto luminoso y del asfalto cloroformo en la superficie y bajo tierra, indica que existe un proceso de generación, migración, difusión y oxidación de petróleo y gas en la zona, que puede ser Se utiliza para evaluar las perspectivas de petróleo y gas del área y esta capa.
(3) Método de química del agua
El método de hidroquímica estudia principalmente las sales, los oligoelementos, el tipo de agua y la distribución en la superficie del agua para determinar la posibilidad de que haya petróleo y gas.
(4) Método bacteriológico
El método bacteriológico es un método geoquímico indirecto. Algunos hidrocarburos (como el metano, el etano y el propano) migran desde el subsuelo a la superficie, formando un área relativamente rica sobre el yacimiento, y algunas bacterias tienen preferencias especiales por algunos hidrocarburos y a menudo se reproducen en estas áreas. El cultivo bacteriano mediante muestreo puede reflejar áreas anormales de hidrocarburos y servir como un indicador importante para encontrar yacimientos de petróleo y gas y evaluar las perspectivas de petróleo y gas.
IV.Métodos de perforación
La perforación es un método indispensable en la exploración de campos de petróleo y gas. Ya sean métodos geológicos, métodos de exploración geofísica o métodos geoquímicos, todos ellos son métodos indirectos para determinar estructuras o yacimientos subterráneos favorables que contengan petróleo. Sólo mediante la perforación podremos determinar finalmente si existen yacimientos de petróleo y gas y si hay flujo industrial de petróleo y gas. Pero en comparación con otros métodos, la perforación es la más lenta y cara. Debe realizarse sobre la base de una exploración integral utilizando métodos geológicos, geofísicos y geoquímicos.