NBA赌注平台:油气地球物理勘探技术进展

NBA赌注平台第 2 1 卷 第 1 期2006 年 3 月(页码 :143～151)地 球 物 理 学 进 展PROGRESS IN GEOPHYSICSVol。 21 No。 1Mar。 2006NBA赌注平台:油气地球物理勘探技术进展张向林1, 陶 果1, 刘新茹2(1。 中国石油大学(北京) CNPC 测井重点实验室测井研究中心 ,北京 102249 ; 2。 大港油田测井公司 ,天津 300280)摘 要 文章回顾了中国油气测井、 物探的发展历程 ,分析了中国油气地球物理勘探方法研究、 装备、 处理解释技术的现状及在世界油气勘探中的地位 ,分别从测井技术的方法、 井下仪器、 地面系统及资料处理解释评价方面和地震勘探的方法、 震源、 检波器、 地面系统及资料处理解释方面介绍了中国油气地球物理勘探技术的发展及方向。关键词 测井 ,地震勘探 解释评价 ,仪器 ,发展中图分类号 P631 文献标识码 A 文章编号 100422903(2006)0120143209Progress in oil geophysical explorationZHAN G Xiang2lin1, TAO Guo1, LIU Xin2ru2(1。

China University of Petroleum (Beijing) , CN PC Logging Key L aboratory , Logging Research Department , Beijing, 102249 , China;2。 Dagang Oilf ield Logging Company , Tianjin 300280 , China)Abstract The progress and development of logging and seismic in geophysical exploration in China are reviewed。 Thestatus and recent progress of research ,equipment and explanation of logging and seismic in Chinese oil geophysicalexploration are described。 This paper introduces future development of Oil geophysical exploration in technique石油地球物理勘探技术进展, e2quipment and explanation and evaluation。

Keywords logging , seismic exploration , evaluation , equipment , development收稿日期 2005205210 ; 修回日期 2005208230。作者简介 张向林 ,男 ,1969 年生 ,河北省康保县人 ,1993 年毕业于江汉石油学院 ,现为石油大学在读博士研究生 ,长期从事测井仪器的研究 ,现主要从事光栅地震检波器的开发研究和光纤传感器在石油中的应用研究。 (E2mail :zxl - 1111 @163。com)0 引 言地球物理勘探技术广泛用于石油和矿产资源勘探、 环境污染 (如废水、 有毒气体扩散等) 监测与探查、 地质灾害(山体滑坡、 地面塌陷等)调查、 水文(寻找水源等)勘察、 工程质量(路基、 大坝质量检测等)探测等 ,油气物理勘探是寻找、 发现和利用油气资源的首要环节 ,运用各种勘探手段了解地下的地质状况 ,判断油气藏的位置、 规模等特性 ,主要分为物探技术和测井技术或两者结合 ,物探技术包括地震勘探、 航空遥感探测、 区域重力调查等技术 ,油气勘探中的物探技术是指人工地震勘探(即通过人工激发地震的方式) ,一般为了了解区域构造的地球物理勘探方法常用地震勘探方法 , 对含油气评价常用测井方法。

NBA赌注平台 地震勘探是依据地层岩石对地震波的弹性反射、 折射、 绕射、 频散等现象及其动力学特征特性 ,通过人工激发地震或利用地质应力场变化引起的微地震 ,根据地震波传播特性 ,用地震检波器单元在地面或井中采集来自地下目标体反射、 折射、 绕射、 频散的信号经采集站传输到地震仪记录下来 ,通过计算机对所记录的信号进行技术处理和地质解释 ,推断地质差异体的结构、 构造 ,预测油气储层 ,地震勘探如图 1。 测井是用井下仪器在钻井井眼中测量地层岩石的声、 电、 核、 磁、 光等物理性质 ,经由电缆或传输媒介传输到地面测井系统记录下来 ,通过计算机对所测的资料进行技术处理和物理、 地质解释 ,确定目标资源(煤、 金属、 放射性矿产、 地热、 地下水、 石油与天然气、 水合气、 和工程、 环境地质)的埋藏深度及其特性 ,或在套管井中测量流体的物理性质 ,判断流体的特性及深度 ,或测量井壁或井壁附近介质的物理状态 ,借助计算机对资料进行技术处理和物理、 地质解释 ,判定井身的状况 ,测井如图 2 所示。© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House。

All rights reserved。 地 球 物 理 学 进 展21 卷图 1 地震勘探与解释Fig。 1 Seismic exploration and evaluation图 2 测井与解释评价Fig。 2 Logging and evaluation1 地球物理勘探技术的发展历程1。 1 中国测井技术发展的历程从 法 国 MarcelSchlumberger 兄弟发明了电阻率测井仪并于 1927年 9 月在法国 Pechlbrom 油田的井深为 488 米的井中进行了首次测井[1 ,2]以来 ,测井技术有了飞速发展 ,1931 年产生了自然电位测井、 1942 年 ArchieG。 E。 提出了著名的阿尔奇公式、 1945 年产生了自然伽马测井、 1948 年产生了感应测井、 1948 年 Doll给出了自然电位与地层水电阻率的响应关系、 1950年产生了密度测井、 1952 年产生了侧向测井、 1956年产生了放射性测井、 1960 年Brown 开发了核磁测井仪器[2 — 4]、 20 世纪 90 年代后井下仪器向阵列化、系列化、 数字化方向发展 ,地面测井系统向成像化发展。

全球有四大石油测井国即美国、 法国、 中国及俄罗斯。 美、 法有先进的测井设备(包括地面系统、 井Schlumberger 和 Conrad下仪器及辅助等设备)和测井资料解释评价软件包 ,Schlumberger 公司的 Doll 研究中心领跑测井前沿[4～6],在西方 ,测井分为电缆测井和随钻测井两大类 ,Schlumberger、 Halliburton 及 Baker2Atlas 三大测井公司控制了电缆测井开放的国际市场 92 %的工作量 ,测井收入大约为 34 亿美元 ,随钻测井技术主 要 被 Schlumberger、Halliburton 和 Baker2Hughes 所垄断[7 ,8],随钻测井收入为 10 亿美元以上 ,服务产值占整个测井行业产值的 25 %以上 ,并且继续增长 ,出现随钻测井技术部分代替电缆测井技术的趋势[8 ,9]。 但是我国主要以电缆测井为主 ,随钻测井技术较弱石油地球物理勘探技术进展,处于起步阶段 ,主要是引进设备和技术。 俄罗斯与美、 法不同 ,有自己独特的测井方法和测井仪器 ,其中核磁测井、 电磁波测井、 宽频带声波测井及中子寿命测井等方法独特先进 ,但测井仪器制造工艺粗糙 ,前苏联发现了水淹油层的导电机理石油地球物理勘探技术进展,做出了世界上第一条电阻率与饱和度曲线 ,促进了测井解释技术的发展。

NBA赌注平台中国测井技术与美、 法相比落后一代大约 10 年 ,一直处于引进、 跟踪美国、 法国测井装备和技术[4～6 ,10]。中国的测井始于 1939 年 12月 20 日 ,地球物理勘探专家翁文波先生首次在四川石油沟一号井测出一条自然电位曲线和一条电阻率曲线[2 ,3 ,10],1947 年冬天 ,中国成立了第一个测井站- - 玉门测井站 ,我国测井仪器设计及制造创始人刘永年研制出中国第一台电位差计式的手动测井仪[2 ,3 ,10],1958 年在消化吸收前苏联 51 型全自动测井仪的基础上 ,研制出了国产 581 全自动多线测井仪[10]。中国测井技术发展经历了四个阶段[2 ,3石油地球物理勘探技术进展,11]:1939 年 12 月到 60 年代末是模拟记录测井阶段(第一阶段) ,用检流计测量回路电流得到探测系统测量间的电位差变化 ,主要测井方法有声速、 感应、 普通电阻率、 井径、 自然电位、 自然伽马测井。 从上世纪60 年代末到 70 年代末属数字测井阶段 (第二阶段) ,采用数字磁带机数字记录 ,测井方法有深 - 中- 浅电阻率、 中子孔隙度、 补偿密度、 声速、 井径、 自然伽马、 自然电位测井(所为 “ 常规九条曲线”) 及地层倾角测井 ,提高了泥质砂岩油气藏的勘探效益[6]。

70 年代末到 90 年代末为数控测井阶段 (第三阶段) ,以计算机为中心的遥控、 遥测系统 ,测井方法有常规九条曲线 ,自然伽马能谱、 岩性密度、 碳氧比能谱、 长源距声波、 电磁波、 井下声波电视、 横波等测井 ,对裂缝性碳酸盐岩油气藏和天然气的勘探效果显著[6]。 90 年代末以后发展为成像测井阶段(第四阶段) ,测井方法有快速平台测井、 核磁测井和成像441© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House。 All rights reserved。 1 期张向林 ,等:NBA赌注平台:油气地球物理勘探技术进展测井 ,目前国际上能够生产成像测井设备和提供技术服务的主要有斯仑贝谢公司的 MAXIS - 500、 阿特拉斯公司 EXCLIPS - 5700 和哈里伯顿公司的EXCELL - 2000测井设备和提供技术服务的公司主要有俄罗斯、 斯仑贝谢公司和美国 NUMAR 公司[15～17]。 我国测井仪器走以引进为主与消化吸收国外先进技术自行研究为辅相结合的模式 , 引进了成像测井仪 EX2CLIPS25700、 EXCELL22000 和井下成像测井仪器(微电阻率扫描、 阵列感应、 方位电阻率、 高分辨率感应测井仪、 超声波电视成像、 XMIC、 偶极子声波成像、 环井眼数据成像、 核磁共振测井仪等) 以及测井解释评价软件包 ,我国自行研究的微电阻扫描成像测井仪、 阵列感应、 阵列中子、 阵列声波已通过了现场试验[6],有助于复杂油气藏的勘探。

1。 2 中国地震勘探技术发展历程地震勘探技术经过了一个世纪的研究和发展 ,从 1845 年 Mallet 以 “ 人工地震”测量地震速度实验开始[18],1922 年明特罗普地震勘探公司正式组建装备了两个地震勘探队 , 利用机械式地震仪在墨西哥和美国墨西哥湾沿岸地区进行折射波法地震勘探[18 ,19], 1913 年由 Reginald Fessenden 提出了反射法地震勘探[18 ,19],1924 年利用单次覆盖地震资料首次在美国德克萨斯州发现穹隆油田[18 ,19 ,20],50 年代 W。 H。 Mayne 发明了共深度点(共中心点或共反射点)叠加技术[18～20],美国 Conoco 公司发明了地震可控震源[21],1967 年 Exxon 石油公司在休斯顿附近的 Friendsword 油田进行了首次 3D 地震测量[19 ,20]。我国第一个地震勘探队是在地球物理勘探专家翁文波的指导下 1949 年筹备的 ,1951 年在上海成立后开赴陕北地区进行工作 ,队长赵仁寿、 副队长苏盛甫、 技术人员为陆邦干、 潘祖福等[1 ,2 ,18 ,20]。 我国地震勘探仪的发展以引进为主 ,自制为辅与国外同步发展经历了四个阶段[22～24]:20 世纪 50 年代电子管光电照相记录地震仪(动态范围为 25 dB 左右)石油地球物理勘探技术进展,首次利用石油地震勘探发现了大庆长垣油田 ,电子管技术为地震勘探发展的第一阶段。

NBA赌注平台 60 年代半导体器件构成的模拟磁带记录地震仪(动态范围为 45 dB左右)发现了大港、 辽河、 胜利等油田 ,模拟技术为地震勘探发展的第二阶段。 70、 80 年代数字磁带记录地震仪(动态范围达 90 dB) ,1980 年开始了第一次三维数字地震勘探[24 ,25],数字技术为地震勘探发展的第三阶段。 90 年代后大规模集成电路记录地震仪[12～14],国际上能够生产核磁成像(动态范围达 120 dB) ,数据传输方面出现了网络遥测技术 ,遥测技术为地震勘探发展的第四阶段。 目前制约整个地震数据采集环节的关键在于地震检波器和地震信号传输电缆 ,而不是地震数据记录系统本身 , 我 国 是地 震 检 波 器 生 产 和 使用 最 多 的 国家[26 ,27]。2 地球物理勘探技术发展方向2。 1 测井技术研究方向测井方法和仪器的发展反映了现代科技的发展 ,测井仪器或测量技术的创新和进步会使那些原来无法实现的测井方法得以实现 ,随着油气勘探进程的加快和勘探程度的提高 ,中国油气勘探和油气田开发地质及工程难度越来越大 ,测井面临高含水油田开发测井、 超深井和水平井测井等技术难度。 美国的高新技术是针对高产油气勘探开发的 ,对中国高含水低产油气勘探开发有些不足 ,所以 ,中国必须建立适合自己的油气地质特点的测井新理论、 新方法、 新仪器和测井数据处理解释评价技术。

NBA赌注平台目前测井技术主要发展方向是:成像测井、 随钻测井、 核磁测井、 多井精细解释技术、 高温高压井的测量与解释、 水平井的解释模型及方法研究 ,过套管井的剩余油饱和度测量方法及解释技术等。 测井研究方向如表 1。表 1 测井研究方向Table 1 Logging development测井研究方面内 容方 法研究井下地层及油气水的物理性质特征、 建立地质参数与物理参数的关系(测量依据)完成对井下仪器的信号采集、 处理、 显示、 记录。主要有信号采集、 示波器、 电源、 记录仪、 显示系统、 工控计算机、 操作系统。仪器地面采集系统井下仪器实现地质信息转化成电信号 ,存储或通过电缆等传输介质传输到地面采集系统。 主要有传感器、 电子线路及遥传系统。包括液压绞车系统、 滑轮、 防喷装置、 防卡、 防落装置、 电缆、 电缆与仪器连接器根据测试目的要求 ,设计完成任务的方法、 技术、 步骤和预防及补救措施利用数学、 物理技术、 信号处理技术等手段 ,把电信号还原为物理参数依据地质参数与物理参数的关系 ,确定出油气水辅助设备工 艺处 理解 释2。 1。 1 测井方法自然电位测井用来测量地层中是泥浆与砂泥岩地层相互渗透在井壁产生的电位 ,其测井曲线用来541© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House。 All rights reserved。 地 球 物 理 学 进 展21 卷划分地层剖面 ,确定砂岩渗透性地层和泥岩非渗透层。自然伽马测井用来测量地层中天然放射性伽马射线总量 ,。。。