地球物理勘探在油气开采技术中的应用及发展探析

柴政(西南石油大学石油与天然气工程学院,四川 成都 610500)

引言

由于人民群众对能源的需求量越来越大，地球物理勘探技术的应用也得到了更为广泛的应用，其主要是用在对石油与矿产资源的勘探上。而油气的物理勘探是寻找、发现与利用油气资源的第一环节，运用各种不同的勘探收单来对地下地质进行准确的判断，进而找出油气的所在位置。当前，在我国的油气开采领域，地球物理勘探有着非常重要的作用，只有很少部分的油田是地面地质工作者发现的之外，其它接近于95%的油田都是利用地球物理勘探技术来找到的。地球物理勘探的意义就是，合理的运用各种物理原理通过对地质构造的研究，从而解决好在找矿勘探中所存有的各项问题。

1.地球物理勘探的主要技术

1.1 磁法勘探技术

在地球物理勘探中，磁法勘探技术是一种相当重要的勘探方法。在自然界中，矿石与岩石所具有的磁性是完全不相同的，因此，也就会造成各中不相同磁场出现，也就导致了地球的磁场会在一些局部地区进行相应的变化，形成异磁场[1]。只有合理的使用仪器，来找到这些不同磁场的不同处后，再根据其相应的磁场特点进行构造方法的研究，从而找到或者研究出合适的磁法勘探。其主要是应用在勘探的初期，当作油气勘探的辅助方法，磁法勘探主要的作用有着以下几个方面：（1）因盆地基地中的岩石很多都是具有较高磁化率的，这就必须要经过合理的计算，以至于将盆地基底面大致的深度都给掌握清楚。（2）对基岩的时代与性质进行确定，当所需开采的盆地为不同磁性和不相同的时代基岩给组合而成时，是有利于区分盆基岩年代的。（3）有利于识别磁性岩石组成的潜山与潜水披覆结构。

1.2 重力勘探技术

在地球物理勘探中，重力勘探技术是其最基础性的方法之一。重力勘探的原理就是，通过对地下岩层的不同密度岩层和密度差之间的重力异常进行判断。由于存在于地壳中的岩石的密度基本上都不相同，如变质岩和火成岩的密度就比沉积岩要大大。而沉积岩的密度也是会跟随其埋藏的深度和压实的大小进行相应的变化[2]。在重力勘探技术的应用过程中，首先，是要对莫霍面的深度进行估计。合理的利用消除其它密度界面对重力勘探造成的影响，计算出莫霍面的深度，这是确定盆地性质的重要参数。另外，重力勘探技术对岩石的构造确定是非常有作用的，因为岩的密度与它四周的沉积岩相比较起来，都是要偏低的，所以，很容易就能够出现明显的负异常现象。

2.地球物理勘探技术在油气开采中的应用

地球物理勘探技术主要的应用是在能源的物理勘探、工程的物理勘探、环境的保护与灾害防治中的物理勘探等。（1）在能源的物理勘探方面，主要以对石油、天然气地区的综合能源勘探为主[3]。在前期的普查大多以地震勘探为重点，在详细的勘探过程中，着重运用高精度电磁、高精度重力等一些先进的测探技术，对油气地区的区块与构造进行相应的平均和研究，进而找出油气的储藏构造，有效地解决了油气勘探中所存在的一些问题。（2）各种工程的迅速发展，对物理勘探的需求也就越来越大，主要是在铁路、管道、水利等工程中的检测，合理的运用探地雷达、电法以及浅层地震等方法来进行工程的物理勘探。（3）地球物理勘探是可以由光、热、电等物理的变化来进行监测，这样将更有利于认清环境的每一个变化细节，从而为保护环境提供准确、可靠的背景资料[4]。另外，自然灾害的发生都是无法阻止的，而且对人类的生命安全与财产安全也会造成很大程度的威胁，地球物理勘探的监测技术则可以有效地预防自然灾害，在其发生之前做好充分的准备工作，从而将各种损失都降到最小范围内。

3.地球物理勘探的发展分析

随着世界经济的不断发展提升，几乎所有行业对石油的需求量都在不断的增大，地球物理勘探技术也将进入到一个全新的发展阶段。将会使得地球物理勘探工作与其它的专业更加的密切结合起来，实现利用网络的各种技术与高科技产品的功能，以此来获得正确的信息与实时的资料进行有关的研究与分析。而且在最近的近几年中，在数据的处理与数据的采集等方，面都已经取得了很大的进步。具体有以下几个方面。

3.1 硬件方面的发展

由1960年北京地质仪器厂，开始生产光学机械式磁力仪器以来，一直到1990年引进地震解释系统，在这一段时间内，让我国硬件的发展方面得到了一定程度上的提升，直到现在拥有较为完整的硬件体系，而地球物理勘探在硬件的设备方面也就逐渐的走向了完善[5]。当前，用来进行地球物理勘探的设备主要有：时间域瞬变电磁探测仪器(TEM)、野外现场近红外光谱矿物的成分分析仪、大地电磁仪（V5-2000）地质雷达等。

3.2 处理软件方面的发展

在近20年以来，地球物理勘探的软件技术有了突破性的发展进步。详细的可地球物理勘探软件的发展分成四个阶段。（1）在20世纪的70年代初期，我国的石油物探科技人员成功的研制出了第一套地震数字处理系统，也就是《地震数据处理程序系统C》，而在1974年5月，其工作人员通过利用程序C，在对海上地震信息的采集中处理了第一条信息，标志着我国的地震勘探开始向着数字化时代前进[6]。（2）我国在引进了两套大型的计算机系统CYBER系统与IBM3033计算机系统的后，经过科研人员的不断努力，先后研制出了1742地震软件，这是属于技术上的一大创新，对于其行业更是产生了非常巨大的影响。（3）在20世纪90年代中，GRISYS地震数据处理系统问世，标志着地球物理勘探软件技术的又一巨大突破。随后在UNIX系统工作站的不断发展创新中，更是不断的推出了很多个不同的版本与应用模块，从而在系统的处理方面得到了很大程度的提高。（4）进入到21世纪是以来，一体化地球物理勘探系统的开发成为了研究的主要目标。实际上，在90年代的后期，中国石油天然气总公司，就已经开了油气勘探技术一体化软件技术的公关，并且取得了不错的成就。而在2005年时，中国的石油集团就成立了新一代的一体化软件系统立项，当前已经取得了很大的进展。

4.结语

综上所述，地球物理勘探技术的迅速发展，其的勘探方法也变得多样化起来，使得其在油气的开发与开采中得到了更加广泛的应用。另外，随着地球物理勘探软、硬件的不断快速进步发展，地球物理勘探也将会为油气的开发带来新的希望与成功。

[1]肖立志,谢然红,柴细元,等.新世纪的测井技术—网络测井及其技术体系初探[J].测井技术,2003,27(11):136-137.

[2]陆邦干.石油工业地球物理勘探早期发展史大事记(1939-1952年)[J].石油地球物理勘探,2012,20(32):338-343.

[3]宋文杰,刘玉华,肖贵学.地球物理勘探技术的发展及应用[J].工程建设与设计,2013,18(21),234-236.

[4]张向林,陶果,刘新茹.油气地球物理勘探技术进展[J].地球物理学展,2013,20(19):146-151.

[5]肖玉茹,孙义梅,何峰煜.地震方法技术在油气勘探开发中的应用与挑战[J].勘探地球物理进展,2011,26(22):143-147.

[6]刘光鼎,祝靓谊.近期油气勘探地球物理的一些新进展[J].地球物理学进展,2013,18(23):363-367.