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1、2023/1/15,1,石油地球物理勘探,目录,一、地球物理勘探的基础,三、地震资料处理,二、地震资料采集,五、地震勘探特殊技术,四、地震资料解释,1.什么是地球物理勘探,人类居住的地球，表层是由岩石圈组成的地壳，石油和天然气就埋藏于地壳的岩石中，岩石情况不同,物理性质也不同。岩石物理性质是指岩石的导电性、磁性、密度、地震波传播等特性。这种以岩石间物理性质差异为基础，以物理方法为手段的油气勘探技术，称为地球物理勘探技术，简称物探技术。,2.石油及天然气是怎样形成和保存的,石油和天然气是储存在有孔隙的岩石中的，储存油气的地层叫油气储层。储层中的油气不稳定，往往会借助地下岩石孔隙相连而形成的通道，
2、由压力大的地方向压力小的地地方移动，遇到阻挡物时会停止运移，在阻挡物处油气由少聚多，并且越聚越多，这种阻挡油气的地方称为圈闭。圈闭是密封的、不透水的岩石所组成的地层盖住，油气从圈闭中流不走，也挥发不掉，就形成了油气田。,3.什么是重磁力勘探,在地磁场的作用下，由不同地层所形成的地质构造就会呈现出不同的磁性，并产生磁力作用，因而，也就能用磁力仪（或磁称）来测出不同地点的磁力值。用它记录的数据绘成各种图件，同重力图配合使用，对寻找油气藏就能起到相辅相成的作用，这就叫磁力勘探。,勘探工作者按照设计好的测点用重力仪在野外逐一观测，并记录下它们的重力值，回到室内再由计算机经过一番处理，把各点的重力值形象
3、地绘成有峰有谷、高低不平的地下“地形图”。并结合其他物探资料来分析研究地下的地质结构，并推断出哪些地方可能会存在油气藏，这就是重力勘探。,4.什么是电法勘探,电法勘探施工示意图,地球是一个导电体，地表的岩石具有导电性，各岩层的电性（电阻率、极化率等）存在着差异，如果地下埋藏着导电性与周围岩石不同的矿体，电场就会发生扭曲。通过分析地下电场的变化来发现油气就是电法勘探。,电法勘探,直流电法,交流电法,5.为什么地表会有地下油气的踪迹,在渗透过程中，油气往往是以极其细微的“油滴”和“气泡”的形式在地下通道中由下而上地运动。由于通道直径微小，形状“弯弯曲曲”，通畅程度“似通似断”，致使微渗漏速度极其缓
4、慢。,油气微渗漏示意图,6.怎样进行地球化学勘探,气体测量法,在地面按一定测网，用动力钻钻至地下数米处，由车载检测仪器现场检测游离烃类气体的种类及其浓度。是一种快速、高效的方法。,土壤测量法,通过深度采集来的土壤，经加工后用低浓度的酸溶液处理，被吸附在土壤颗粒表面的烃类气体就会释放出来，通过仪器检测可判断油气踪迹是否存在。,7.地震勘探,地震资料采集,地震资料解释,地震勘探工作,地震资料处理,地震资料采集是在野外进行的，工作主要分施工设计、试验工作和生产三部分。,将野外采集的资料带回室内用计算机进行资料处理加工，提取有用信息，这是地震勘探的第二步。,石油物探野专家和地质专家根据处理后的资料所提
5、供的信息及其他有关资料研究地下地质形态、岩石性质并找出有利于油气储存的场所，提供钻探井位。,8.地震勘探的三种基本方法,反射波法,折射波法,透射波法,9.地震勘探中的纵波和横波,激发方式有炸药震源和非炸药震源两种，同时使用横波接收器接收平行于地面振动的横波。,两者均为用人工方法激发地震波，都是接收由地下反射回来传到地面的波。所不同的是激发和接收地震波的形式不同，各有其专门的震源和接收器。,10.什么叫一维、二维、三维和四维地震勘探,11.为什么用地震勘探方法能找到油气,储存油气的构造示意图,地下沉积岩在沉积过程中是由老到新一层层沉积下来的，不同的岩层由于其沉积时代、岩层松软程度、岩石孔隙内所含
6、液体（油、气、水）不同等。等，使各岩层之间存在性质不同的岩性分界面。以后的构造运动又使这些分界面形成高低起伏的形状。遇适当条件时，油气就储存在起伏地层的高部位，称为构造圈闭。,12.在海洋里怎样进行地震勘探,检波器:接收地震波的海洋检波器是密封在长拖缆中的,并放在水下一定深度上,由深度控制器保持其在记录时深度不变,工作方式:由船拖着震源和检波器连续航行作业,激发方法:非炸药震源,主要是空气枪震源,定位手段:用先进的导航定位系统,目前主要采用精度较高的卫星导航定位技术(GPS),目录,一、地球物理勘探的基础,三、地震资料处理,二、地震资料采集,五、地震勘探特殊技术,四、地震资料解释,1.什么是地
7、震勘探的资料采集,测量的任务是定好测线及爆炸点和接收点的位置。钻井的任务是准备好可下入炸药的浅井，埋炸药就是向井中放入炸药，以在爆炸后产生出地震波。地震波遇岩层界面反射回来被检波器接收并传到仪器车，仪器车将检波器传来的信号记录下来，这就是获得了用以研究地下油气埋藏情况的地震记录。,2.怎样用人工方法产生地震波,钻炮眼和使用炸药费用较高；在工业区、人口稠密区和海上渔业区使用炸药很不安全而且对环境造成污染等。,利用液压系统控制的机械装置，控制重物连续地夯砸，并在地面上形成向下发射的地震波。,3.什么是地震检波器,地震检波器是一种将机械振动转换为电能的机电转换装置。设计不同灵敏度和频率特性也不同。陆
8、地用的几乎都是动圈式电磁型检波器，目前还开发了数字检波器，沼泽或海洋中使用的检波器都是压电式的,4.地震采集质量的监控,地 形,地 下,设 备,全世界检查采集质量的办法是：应用易于搬动的由高性能小型计算机和配有专门检测软件组成的现场处理系统对采集工作各个环节实施监控。,5.多次覆盖技术、组合爆炸和组合检波,若在不同接收点上,接收来自地下同一反射点的反射波,即对地下界面上的每个点进行多次观测,便得到多张地震记录,多个炮点同时放炮构成一个总的震源,多个检波器组成一个地震道输入到地震检波器中,增强反射能量、削弱干扰波，提高记录质量。如果某地区干扰严重或有好几种干扰波时，就应考虑同时使用这三种方法。,
9、6.怎样提高地震勘探精度,地震分辨率,是指能够分出两个十分靠近的物体的能力，一般用距离表示。如果两个物体间的距离大于某个特定距离时可以辨认出是两个分离的物体，而小于这个距离时就不能辨认出是两个物体，这个距离就表示分辨率,激发并接收高分频成分的地震波,提高地震勘探的分辨率,如何将高频信号记录下来,在保证能量足够强的前提下,尽量减少炸药量,要用适合接纳高频的检波器,为防止风吹雨打等不规则干扰的影响,最好把它们插在坑中用土盖上或将其放在浅井中,为提高接收到的总体能量并防止外来干扰,可将几个检波器组合在一起接收,要增加地震仪器的接收道数并减少采样之间的间隔,目录,一、地球物理勘探的基础,三、地震资料处
10、理,二、地震资料采集,五、地震勘探特殊技术,四、地震资料解释,地震资料处理,1.地震资料数字处理是怎么回事？2.为什么地震资料数字处理需要高性能计算机3.地震资料处理的流程4.地震资料的常规处理5.水平叠加是怎么回事6.为什么要进行偏移处理7.三维地震资料的数字处理8.地震资料的特殊处理9.地震勘探的地形校正10.地震勘探中的噪声处理,1.地震资料数字处理是怎么回事？,野外采集的地震记录把来自地下各层的信息以数码形式记录在磁带上或光盘上，还不能直接反映出地下地层的埋藏深度及起伏变化情况，还需要将地震记录拿到室内输入到运算速度非常快、存储量非常大、专业功能非常强大的计算系统中，在专家的指令下进行
11、反复计算和分析，才能获得直接反映地下地层真实情况的数据和图像，专业上把这过程叫做地震资料数字处理。地震资料数字处理要对从地面开始到地下五六千米甚至上万米深范围内的地震数据进行处理，不仅将上面第一套地层，还要将下面很多套地层逐层搞清楚。,水平叠加剖面、偏移剖面反映地层的埋藏深度、厚度以及形态地震属性资料反映地层岩石（砂石、泥岩等）组成其物理性质,2.为什么地震资料数字处理需要高性能计算机,数字处理的计算工作量太大。一条10千米的二维地震测线计算一次就需要计算2880万次，若是100千米则需要计算3亿次。一个简单的处理过程需要用二十多种处理方法。方法涉及到高等数学的褶积，反褶积、波动方程、迭代等复
12、杂的数学算法、费机费时。面对地下地质情况越来越复杂，地震勘探难度越来越大，在数字处理中需要不断增加新得更为复杂的处理方法，这就需要重新处理，反复处理。,3.地震资料处理的流程,4.地震资料的常规处理,水平叠加剖面,叠加偏移剖面,基 础,5.水平叠加是怎么回事,6.为什么要进行偏移处理,这是同一条测线的水平叠加剖面(a)和偏移剖面(b)从水平叠加剖面上看，中深层是一些相互交叉的反射，使得这里的地层形态、地层关系都不清楚；从经过偏移处理的偏移剖面上看，地层形态和地层关系都清楚了。,当地层是倾斜的或产生起伏变化很大时，水平叠加剖面反映的地层位置和形态与实际情况有偏离，为了纠正这种偏离，需进行偏移处理
13、。,7.三维地震资料的数字处理,三维地震资料数字处理是指对野外三维地震采集的资料进行处理。三维处理与二维处理相比的突出特色：三维处理的数据量比二维大的多三维处理中应用了许多算法上具有三维 特色的技术手段。所以其反映的地下地 质情况更可靠真实。三维处理后提供的处理成果是一个立体 的三维数据体。它提供的成果丰富，更 能满足地质解释需要。利用三维处理成果比较可靠地提取与地 层或油气有关的岩石性和物理性质的参 数，这为搞清地层特征和进行油气预测 提供了极为有用的资料。,8.地震资料的特殊处理,9.地震勘探的地形校正,在地震勘探原理中，假设条件是野外采集是炮点和接受点在一个水平明上，即地形是平的。但实际
14、上大多数工作区地形是不平的，接收到的反射波的时间差异不能正确反映地层的真实形态。为了解决这个问题，人们研究出的解决办法叫静校正方法。,基准面校正：根据工区里地形起伏变化情况选择一个水平面，即基准面。基准面高度介于地形最高点和最低点之间。将工作区中所有炮点和接受点都校正到这个基准面上。,10.地震勘探中的噪声处理,干扰波,滤波技术,目录,一、地球物理勘探的基础,三、地震资料处理,二、地震资料采集,五、地震勘探特殊技术,四、地震资料解释,1.什么是地震资料解释？,2.含油气圈闭的类型,构造圈闭：中间上拱，两侧下拉，在地震剖面上其形状类似一个倒扣的“碗”，这中构造称为隆起或背斜。相邻及相交的地震剖面
15、上都有类似的形状，并将其绘成等深线平面图，类似一座高尚的地形图，平面图上的等深线是一圈套一圈的，这就是构造圈闭。,地层圈闭：下边地层是斜的，上边地层是平的或上下地层倾斜角度不一致，称为地层不整合，这种不整合也能形成圈闭，称为地层圈闭或地层不整合圈闭。这种圈闭内，下面斜的砂层是储油层，上面的泥岩是封堵层。,岩层圈闭：地下某一种岩性被四周另一种岩性所包围，这个现象为岩性圈闭。如：一套砂岩地层呈楔状沉积在泥岩当中，这中现象称为岩性圈闭，也称为地层岩性尖灭圈闭。这种圈闭内，砂岩是储油层，周围的泥岩起封堵作用。,含油气圈闭根据圈闭的性质、形状等因素可分为三大类：构造圈闭、地层圈闭、岩性圈闭、,3.构造解
16、释要经过哪几个阶段？,4.为什么要搞清楚地下的断层？,5.用地震资料研究地层沉积,6.用地震资料研究储集油气的地层,7.地震属性及其用途,地震勘探提供了地下一层层地层的发射线，研究这些反射线，就可以了解地下情况。每个波都有其特点，如振动幅度大小、频率高低、传播速度快慢等三个基本属性。地下岩石属性会对这三个属性产生影响，他们的影响是：改变的地震波的振动幅度、改变了地震波的振动频率、改变了地震波的传播速度。,通过数字变换，地震反射波的三大基本属性还可以衍生出几十种甚至更多的属性，这些统称为地震属性参数。,8.三维地震勘探在找油找气中的作用,三维地震勘探的主要作用有：搞准了地下几千米深的极为复杂的
17、构造。中国东部渤海湾大油区弄清了埋藏很深、幅度平缓的构造。中国西部塔里木盆地。为含油气的储层研究提 供了很好的成果。为油田开发服务,目录,一、地球物理勘探的基础,三、地震资料处理,二、地震资料采集,五、地震勘探特殊技术,四、地震资料解释,1.什么叫垂直地震剖面,垂直地震剖面是相对与地震勘探而言，它是将接收器放在已打好的深井中，接收线沿井孔布置，并借助推靠器将接收器紧紧贴在井壁上。是垂直地面放在井下，故而得名。工作时首先将一组接收器下放到井底，在井深附近或离开一定距离布置激发点，当井中接收器收到地震波后，将接收器提一定的距离，重新放炮接收，一直观测到预订的深度为止。,由于接收器放到井下的已知深度
18、上，这就能精确的求准地震波在地层中的传播速度；还可以帮助找出地震剖面上的地震层位与地质层位的关系；避开了地面对它的干扰和对等量的吸收，能接收到弱反射，资料质量较高，是研究井孔附近（约数百米范围内）地层构造细节的主要方法之一。,2.AVO技术一种直接寻找天然气的方法,20世纪80年代，勘探工作者发现反常规的现象，即发射振幅（反射能量）随检波器到炮点距离的增大而增大。按常规，检波器离炮点越远，接收到的能量（振幅）应该越小。如果地层含气后，它改变了岩石的物理性质，从而改了反射振幅的相对关系。AVO技术就是在地震记录上寻找随检波器到炮点距离的增大而增大的振幅。找到它，就能初步确定此处有天然气。这为确定
19、气田位置提供了宝贵资料，使探井成功率大幅度提高。在AVO分析中，结合地质资料进行解释非常重要，两者结合减少勘探与开发风险。,3.横波地震勘探在油气勘探中的作用,横波的优点：传播速度比纵波慢，所以，其分辨地层的能力一般比纵波高。横波波形多，信息量丰富，是解决碳酸盐岩、裂缝和复杂构造油气田勘探的有效方法之一。应用纵横波资料进行综合解释的优点：在地面，而不是在地下，就能看出地下几千米深的地层到底是由什么岩石组成的认识纵波地震剖面上的亮点。如果纵波在某个曾为上“亮”，而横波对应层位上不亮，则说明此处有天然气。如果纵横波对应层位都“亮”，说明这里没有天然气。横波重要且独特的用途是查找地层裂痕。,4.什么是三分量地质勘探,三分量地震勘探,接收垂直地面振动的纵波P，得到一个纵波剖面,横波：沿测线方向振动向地下传播的分量SV，垂直测线振动向地下传播的分量SH。,同时接收纵波和两个横波分量的勘探叫三分量地震勘探，所的到的记录叫三分量记录。,5.给地层照CT井间地震,6.地震勘探技术在油田开发中的作用,结束语,谢谢！,
