油氣化探技術(shù)本土化過(guò)程與意義

第26卷第2期物探與化探Vol. 26 No.22002年4月GEOPHYSICAL & GEOCHEMICAL EXPLORATION\pr. 2002油氣化探技術(shù)本土化過(guò)程與意義劉崇禧'趙克斌!程軍2( 1.中國石油化工集團石油勘探開(kāi)發(fā)研究院石油化探研究所，安徽合肥230022 2.合肥工業(yè)大學(xué)研究生院安徽合肥230009 )摘要:中國油氣化探在40余a的發(fā)展中歷經(jīng)坎坷堅持走國外引進(jìn)、試驗改造、開(kāi)拓創(chuàng )新的道路建立與形成了具有中國特色的找油氣技術(shù)方法。在化探方法指標篩選、應用條件研究、分析測試技術(shù)改進(jìn)、數據處理及解釋評價(jià)等方面都實(shí)現了本土化的過(guò)程。繼續吸納新技術(shù)、新方法借鑒國外經(jīng)驗在實(shí)踐中不斷創(chuàng )新是油氣化探持續發(fā)展的必由之路。關(guān)鍵詞油氣化探方法指標應用條件測試技術(shù)本土化中圖分類(lèi)號:P632 TEI32文獻標識碼:A文章編號:1000- 8918 2002 )2 - 0106-04中國油氣化探是50年代從前蘇聯(lián)引進(jìn)的,由于求土壤鹽法測試儀器精密度較差氧化還原電位法脫離實(shí)際照搬國外技術(shù)方法致使效果不佳紛紛下如何保持樣品原始環(huán)境還有一定難度。因此上述方馬。石油101隊技術(shù)人員在審視走過(guò)的里程時(shí)，認法有的被淘汰,有的暫緩研究。此后將研究精力主識到對引進(jìn)的化探技術(shù)方法不能采取拿來(lái)主義" ,要集中于水化學(xué)法和酸解烴法。必須結合國情經(jīng)過(guò)試驗進(jìn)行消化,建 立適于中國水化學(xué)法具有累積油氣信息的功能在中國東特定條件的化探技術(shù)方法。經(jīng)過(guò)長(cháng)達近40 a的本部水井的自然分布量較多,可以達到化探普查階段土化過(guò)程,1987 年化探納入油氣勘查技術(shù)序列形樣點(diǎn)密度的要求。試驗和長(cháng)期觀(guān)測資料證明,異常成了具有中國特色的找油氣技術(shù),走向了為油氣勘穩定性較高(表1、表2)但傳統的方法側重于水中查服務(wù)的科學(xué)軌道。無(wú)機組分(常量與微量)的研究提供的油氣信息在深度與廣度上遠遠不夠。中國石油化探工作者通1油 氣化探方法的本土化過(guò)對不同含油氣時(shí)代的地下水、石油及天然氣化學(xué)最早從國外引進(jìn)的化探方法是瀝青法和水化學(xué)成分、含油巖浸泡、油氣水混合、巖鹽化學(xué)成分平衡法其后有氣測法、土壤鹽法、微生物法、放射性法及等方面的試驗逐步開(kāi)拓了水溶氣態(tài)烴、酚系物、苯氧化還原電位法等基本上按前蘇聯(lián)的分析測試流系物、熒光光譜、紫外吸收光譜及同位素(C H 0)等程進(jìn)行工作。經(jīng)過(guò)在松遼盆地、濟陽(yáng)坳陷及鄂爾多指標建立了水樣現場(chǎng)萃取處理技術(shù)、樣品制備方法斯盆地西部已知油氣田的試驗、長(cháng)期觀(guān)測和實(shí)際應及分析測試流程，形成了水化學(xué)測量較為系統的方用發(fā)現上述方法有的穩定性較差有的指標需要拓法系列。比較全面地提取了蘊藏在油田水或地下水寬,有的分析技術(shù)有待改進(jìn)。瀝青法用熒光燈照射中的油氣信息(表3~5)有較高的應用價(jià)值?；虮壬◤姸鹊颓抑貜托暂^差,由于儀器設備靈敏根據前蘇聯(lián)倡導的氣測法原理開(kāi)發(fā)了土壤酸度低而不能適應化探生產(chǎn)需要;微生物法在當時(shí)的解烴法通過(guò)對脫氣溫度、抽提時(shí)間與壓力、不同試野外試驗條件和工作環(huán)境下達不到無(wú)菌操作的要劑、樣品用量與粒度等十余種方法試驗建立現行的表1臨盤(pán)油田同一樣點(diǎn)不同年份水化學(xué)成分mg/L年份Na+MgCa2+C1-HC05礦化度陰離子順序1964365.42114.6782.36699.21413.08798.91 .1974. 201967416.94302.60741.76422.21767.612377. 49HCO;-C1-- -SO2-1970453.9659. 10307.21962.83408.76725.501321.86HC0;-C1-- -S02-1971301.0397.04278.76524.41355.92779. .81557.18HCO;-Cl-- -S0;1972281.02139.60261.92727 .93203.66732.221620.24均值336.67104.16286.57677.23 .360.73760. 821410. 19HC0:-C1--S022期劉崇禧等油氣化探技術(shù)本土化過(guò)程與意義107，表2同一樣點(diǎn)不同季 節水化學(xué)成分表3不同類(lèi)型地下水中酚系物組成10-9礦化度陰離子順序陽(yáng)離子順序.(C2+)水的性質(zhì)間+鄰甲酚對甲酚二甲酚季節(據含量高低)(據含量高低) ( Mg2*)非油田水37.000雨季1.84 CI-HC05-S0F- Ca2+-Na+- -Mg*1.48油王水165油田水107.521.527.5旱季1.83 C--HC05- -soCa2+- -Na*-Mg°1.680.090.00.595.0冬季1.58 C1--HC05- -S0;- Ca2+- -Na+-Mg*1. 59油田水520.5187.5表4油田水中可溶氣態(tài)烴組成pL/L盆地甲烷乙烷丙烷丁烷重烴總烴濟陽(yáng)18915.353021.0024.454.213049.6621965.01江漢332571515.39380.21332.5769.96782.742298.13蘇北28399.68226.92131.7092.14450.7628850.442888.604.612.404.6811.693900.29221. 1913.2312.92 .27.9253.65274. 84鄂爾多斯2880. 221072.74802.6394.221969.594849. 81表5鄂爾多斯盆地油田水中苯系物組成表6脫氣誤差統計表p山kg井號苯甲苯乙苯鄰二甲苯對二甲苯間二甲苯異丁烷正丁烷最大值730.053.120.85.66.01552.0 2555.4 162 .5391.1803.6 117.9最小值210.08.63. ;0.81. 22 528.0 181.0 73.090.5483.2 148.2范圍值40~ 73018~43 6.4~18.61.2-5.6 16~6.03 13.72 1988.2 106.9352.0590.1 126.7平均值515.9520.0 717 99111.2250.1絕對誤差123155 1271.7 2034.0 0.0426.1536.8相對誤差/%_30抽真空、加酸分解、堿溶液吸收CO2、恒溫脫氣的方法階段 概查、普查、詳查、精查、井中化探)的技術(shù)方法及烴類(lèi)氣體制備裝置與設備,解決了脫氣的關(guān)鍵性系列包括點(diǎn)、線(xiàn)布置原則、密度、方法組合及評價(jià)技技術(shù)問(wèn)題重現性和穩定性較高,誤差較小(表6)術(shù)等),表7概括地介紹了上述內容。在取樣方法上述本土化成果集中體現在1976年第一屆全上國外以深度為唯-標準前蘇聯(lián)油氣化探采樣深國油氣化探學(xué)術(shù)討論會(huì )上。度在0.3~1 m之間，西方國家規定為3 m。中國在試驗中發(fā)現深度過(guò)淺近地表干擾因素較多,大氣循2油氣化探應用條件的本土化環(huán)影響較大,而過(guò)深在許多地區揭露了地下水影響國外油氣化探的技術(shù)方法、經(jīng)驗及成果主要是取樣質(zhì)量和速度,同時(shí)還發(fā)現被國外忽視的巖性對海相地層的背斜型構造油氣藏上試驗取得的,同中化探指標含量的影響遠遠超過(guò)深度因素。通過(guò)不同國陸相地層油氣聚集的特點(diǎn)差異很大,使第三系為地區大量的0.2~ 30 m鉆孔試驗資料證明,在中國主的油氣藏相對具有多、雜、散、小的特點(diǎn),用化探尋東部地區采樣深度在 1.5~2.0 m較為適宜,并以顏找這類(lèi)地質(zhì)條件復雜的油氣田,首先要采取合理的色較淺、粒度均勻程度高、有機質(zhì)含量低的亞砂土和網(wǎng)度按勘查階段的要求控制住評價(jià)目標的空間范亞粘土為主要采樣標志層。國外對化探方法的應用圍。通過(guò)對不同沉積盆地、不同成油體系、不同地表在前期是各方法獨立使用,單獨評價(jià)近期雖然加強景觀(guān)條件和不同勘查對象的研究,建立了不同勘查了多方法的綜合應用但也是在單方法(指標)評價(jià)表7中國東部化探 不同勘查階段技術(shù)方法系列勘查階段概查普查詳查精查井中化探網(wǎng)度線(xiàn)距2.5-5 km1點(diǎn)/km?4點(diǎn)/km?16點(diǎn)Akxm?點(diǎn)距1-2 km比例尺1:25-50 萬(wàn)1:10萬(wàn)1:5萬(wàn)主要化探酸解烴、水化學(xué)水溶烴、酚一-苯系列酸解水溶烴、 酸解烴、游離烴、綜合烴類(lèi)氣體(游離、吸綜合烴類(lèi)氣體、 同步熒烴、紫外-熒光、OC.汞|同步熒光、 紫外導數附、吸留、水溶、高碳烴)光、 三維熒光、高碳烴、三維熒光、碳同位素碳同位素甲烷一重烴、酚一苯系列、總烴、重烴、芳烴特征參指標組合|甲烷一-重烴甲烷- -重烴光譜特征.F360. U228. OC數同位素判別值異常確定濃度為主濃度與趨勢為主增加判別梯度襯度、類(lèi)比、組構、結構類(lèi)比、襯度、剝高方法迎價(jià)白標預測盆地含油氣確定油氣口喆國而列任平1口油氣e108.物探與化探26卷后采用疊加的方法進(jìn)行評價(jià)。我國在吸收國外經(jīng)驗沉積物)中與油氣化學(xué)成分有關(guān)的有機物質(zhì)(尤其是的同時(shí)采用了主指標法確定與評價(jià)異常,即先對指芳烴)提供了條件。古代沉積物(不同地質(zhì)時(shí)代)和標分類(lèi)、篩選,將主要指標變換為無(wú)量綱的統-參現代沉積物(包括海洋、湖沼、河流等)有機質(zhì)分布特數,一次性的確定異常，并以次要指標和輔助指標相征說(shuō)明有機物質(zhì)豐度與沉積環(huán)境成正相關(guān)分布還配合。在綜合應用多介質(zhì)的方法指標時(shí)，以水化學(xué)原程度愈高有機物質(zhì)越豐富。松遼盆地南部大布蘇主指標確定異常中心,以土介質(zhì)或其它介質(zhì)主要指湖及其周邊可溶有機質(zhì)豐度在( 200~ 500)x 10-3之標確定異常邊界的聯(lián)合圈定綜合異常的方法。主指間族組分中以非烴為主，含有一定量的芳烴。東營(yíng)標法與組合形式結合,是綜合提取油氣信息的重要含油凹陷從地表到50m深度內沉積物氯仿抽提物技術(shù)措施。第二次本土化成果，主要反映在1987年的族組分含量按高低排序是芳烴>非烴>烷烴>瀝第二屆油氣化探學(xué)術(shù)討論會(huì )和石油天然氣地球化學(xué)青質(zhì)。芳烴含量多在50%以上(表8) ,表明有機質(zhì)勘查技術(shù)規范中。轉化處于芳烴形成階段,與當地烴源巖在某些類(lèi)似的轉化趨勢(趨向芳烴和烷烴方向),同時(shí)發(fā)現沉積3油氣化探分析測試技術(shù)的本土化物中烴類(lèi)氣體(尤其是重烴與芳烴含量有- -定的相在推廣應用水化學(xué)法和酸解烴法的同時(shí),不斷關(guān)關(guān)系。據此化探中心的技術(shù)人員，從傳統的瀝青改進(jìn)傳統的瀝青法、發(fā)光瀝青法, 隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的法和發(fā)光瀝青法中引伸開(kāi)發(fā)了同步熒光、三維熒進(jìn)步和儀器設備的更新，為檢測不同介質(zhì)大氣、水、光和紫外吸收光譜導數法,直接測定芳烴強度與組表8東營(yíng)凹陷氯仿抽提物成分組成樣品號深度/m巖性瀝青質(zhì)飽和烴芳烴汲性物正構烷有機炭總量/10-0.5-1棕黃色粘王4.1020.5532.4239.621.090.130.2452-4黃褐色粉砂3.2322.7735.3838.621.580.2490.3791灰色亞粘士0.558.3253.7137.420.463 ，0.3692(0.226.4268.2925.071.040.0670.304260.4260.8333.630.900.0760.36131棕紅色亞粘主1.0139.260.10938灰色細砂0.5960.0533.030.870.25042棕色亞粘土0.8067.3523. 260.670.071; 0.370_4黃灰色粉砂1 .98.56.2136.00_ 0.460.060.252成在分析測試技術(shù)上完成了由過(guò)去的粗放型轉向了有用的信息。此外通過(guò)試驗對比,從多種SC分精細型成為當今油氣化探有應用潛力的新技術(shù)。析儀器中(氣相色譜儀、非水容器法、熱釋差減法等)烴類(lèi)氣體是油氣化學(xué)成分的重要組成部分為篩選了紅外線(xiàn)氣體分析法,該儀器響應靈敏度和重提取不同賦存狀態(tài)的烴氣，,開(kāi)拓了熱釋烴(呈吸附現性零點(diǎn)飄移低于0.2% ,吸收值穩定，線(xiàn)性范圍:態(tài))的分析測試技術(shù)和游離烴的野外取樣裝置、氣體寬△C含量在0.06%~10%均可獲得理想的分析結保存技術(shù)進(jìn)一步完善了綜合烴類(lèi)氣體測量。果。對分析樣品的用量和粒度作了詳細試驗和改對于1983年美國開(kāi)發(fā)的熱解質(zhì)譜( K-V)法在進(jìn)在具體運用OC指標時(shí)排除了相應溫度條件下吸附絲制作、埋絲(取樣)分析測試(居里裂解器熱碳酸鹽、紋石、大理石、方解石等礦物的干擾。改進(jìn)解一~氣相色譜儀一離子阱進(jìn)行質(zhì)譜檢測)等方面作后的OC技術(shù)方法具有較高的應用價(jià)值。了試驗和改進(jìn)提高了靈敏度可以進(jìn)行定性與定量4油氣化探 解釋評價(jià)技術(shù)的本土化評價(jià)降低了費用適應于中國自然地理環(huán)境。國外建立的蝕變碳酸鹽(SC),認為熱釋溫度在國外油氣化探工作者常將指標含量的高值點(diǎn)視500~600 C下形成的碳酸鹽與油氣有關(guān)。由于中為異常。中國化探技術(shù)人員經(jīng)過(guò)20余a的探索逐國土壤性質(zhì)差異較大、碳酸鹽類(lèi)型與成分復雜引進(jìn)步認識到指標含量的增高包含著(zhù)許多不確定因素,的SC分析測試系統有一定的局限性。經(jīng)多年實(shí)除油氣影響有關(guān)外還受到地形、地貌、沉積物顏色、踐改進(jìn)了國外的分析測試流程,建立了高精度、可粒度、化學(xué)成分、現代生物地球化學(xué)作用及人文污染控、多溫階(250~700C)連續掃描的分析測試系等因素的影響例如化探樣品中有機質(zhì)的含量與烴米氣休沈庶右日旦的同步增長(cháng)蘭系(圖1去日沂2期劉崇禧等油氣化探技術(shù)本土化過(guò)程與意義109，的處理、統計與控油(氣)的地質(zhì)因素有機聯(lián)系在一28-0.26 RC有機盛起提高了化探的預測能力。建立了全國油氣化探數據庫,該庫具有較高的查詢(xún)、統計和動(dòng)態(tài)管理功能為全國性的油氣化探研究、可視化技術(shù)及地球化0.1 8學(xué)觀(guān)點(diǎn)的油氣資源評價(jià)勘查奠定了基礎。綜合異常評價(jià)在國外定性評價(jià)基礎上逐步過(guò)p()(2L.k8-)渡為數值評價(jià)正向定量評價(jià)方向發(fā)展。中國油氣化探工作者以豐富的實(shí)踐資料為依圖1現代沉積物中 有機質(zhì)含量與烴氣濃度的關(guān)系據發(fā)表了大量的學(xué)術(shù)論文,出版了十余部化探專(zhuān)響,僅根據指標原始含量的高低確定異常,評價(jià)其與著(zhù)。油氣化探在本土化道路上發(fā)展、創(chuàng )新逐步形成油氣的關(guān)系是不夠的。約束干擾進(jìn)行定性或定量了適應中國條件的找油氣技術(shù)方法。校正是至關(guān)重要的技術(shù)措施。近年來(lái),中國油氣化5結束語(yǔ)探工作者加大了干擾因素研究取得了重要的進(jìn)展,提高了化探預測能力，已成為油氣化探解釋評價(jià)技中國油氣化探技術(shù)方法在40多a的發(fā)展中,雖術(shù)不可缺少的組成部分。歷經(jīng)坎坷但由于堅持走引進(jìn)、發(fā)展、創(chuàng )新的科技道區域地球化學(xué)背景是確定異常和解釋評價(jià)的基路和學(xué)術(shù)觀(guān)點(diǎn)不囿于舊見(jiàn),取得了重要的進(jìn)展逐.礎資料,以含油氣盆地為基本單元進(jìn)行背景研究,從步走向規范化和科學(xué)化,日臻完善使化探技術(shù)方法整體.上認識區域地球化學(xué)空間場(chǎng)的分布特征,體現具備了解決油氣勘查問(wèn)題的能力。了盆地控制油氣分布的基本規律能為局部地區異中國油氣化探本土化是全方位的涉及到該技常的確定提供充分的依據,提高了異常的可靠性。術(shù)的諸多方向這些都在生產(chǎn)實(shí)踐和科研探索中根這一認識是在分析研究國內外化探背景值確定時(shí)，據中國油氣地質(zhì)特點(diǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平等,在系空間范圍隨意性而具體了的一個(gè)方面,其價(jià)值與意統研究總結吸納其它學(xué)科成就日益深化、成熟和發(fā)義已被松遼盆地、鄂爾多斯盆地及南襄盆地等化探展起來(lái)的成為具有中國特色的找油氣技術(shù)方法。成果的有效性所佐證。中國油氣化探有了比較好本土化基礎,但還要在化探異常確定方法上,也由傳統的單-濃度不斷引進(jìn)新技術(shù)、新方法并通過(guò)實(shí)踐改進(jìn)它發(fā)展方法拓寬為根據化探不同勘探階段應用不同或多它為我所用最終開(kāi)創(chuàng )油氣化探的新局面將會(huì )為種方法,如襯度異常、組構異常、結構異常、梯度異油氣勘查做出更大貢獻。常、類(lèi)比異常、趨勢異常、判別異常等亦就是說(shuō)指標含量不再是確定異常唯一方法。參考文獻:化探基礎理論研究,從近地表檢測油氣物質(zhì)成[1]劉崇禧趙克斌.油氣化探發(fā)展中的若干問(wèn)題A]見(jiàn)劉崇禧.分及其油氣組分簡(jiǎn)單對比步向了與井中化探成果、油氣化探文集C]北京地質(zhì)出版社,199 .生儲蓋特征、模擬試驗相結合及縱向追蹤的道路為[2]劉崇禧程軍趙克斌.不同勘探階段油氣化探異常的地質(zhì)意義[J]石油勘探與開(kāi)發(fā),1999 26(2).探索暈源關(guān)系開(kāi)辟了新的思路和方向。[3] 劉崇禧孫世雄.水文地球化學(xué)找油理論與方法M]北京地數據處理技術(shù)由研究化探指標相關(guān)性的單一數質(zhì)出版社,1988 .據多元統計法走向與地質(zhì)統計法(分析區域變量空[4]馮曉雙李貴友.熱釋烴技術(shù)在油氣化探中應用[ J]石油實(shí)驗間隨機性和結構性的關(guān)系)結合的道路使化探數據地質(zhì)1999 21(1).THE CHINESE CHARACTERIZATION OF OIL AND GASGEOCHEMICAL EXPLORATIONTECHNIQUES : ITS PROCESS AND SIGNIFICANCELIU Chong-xi' ZHAO Ke-bin' CHENG Jun2( Institute of Petroleum Geochemical Exploration Instinute of Petroleum Exploration and Development ,SINPEC ,Hefei 230022 ,China ;2期武毅等:多種物探技術(shù)勘查寧南深層巖溶水的組合試驗117THE COMBINATION OF VARIED GEOPHYSICAL TECHNIQUES IN EXPLORING :DEEP- SEATED KARSTIC WATER OF SOUTH NINGXIAWU Yil2 , GUO Jian-qiang' 2 , CAO Fu-xiang2 ,SUN Sheng2( 1. China Chniversity of Geosciences ,Wuhan 430073 ,China ;2. Instiute of Hydrogeology and Enwironmental geology , CACS , Baoding 071051 ,China)Abstract : Based on the storage properties of deep-seated karstic water in south Ningxia , this paper analyses the test results of the combinationof four geophysical techniques in exploring deep- seated karstic water of south Ningxia , and describes the dilling efects. On such a basis , anoptimal exploration model for the exploration of this kind of groundwater at present is put forward.Key words : deep-seated karstic water of south Ningxia combination of geophysical techniques ioptimal model作者簡(jiǎn)介:武毅(1963-)男。1986年畢業(yè)于武漢地質(zhì)學(xué)院物探系。高級工程師,中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所地下水勘查研究部副主任長(cháng)期從事水文物探的研究工作?，F在中國地質(zhì)大學(xué)(武漢政讀博土學(xué)位。(上接109頁(yè))Abstract : The development of oil and gas geochemical exploration in the past forty odd years has been full of frustrations. We have persistedin introducing techniques from abroad , test and reformation , opening up new roads and bringing forth new ideas , and ,as a result , gaduallyestablished and formed oil and gas exploration techniques with Chinese characteristics . The Chinese characterization has been realized in suchaspects as the sieving of geochemical methods and indices , the study of application conditions , the improvement of analytical technology , andthe data processing , interpretation and evaluation. 'The further introduction of new techniques and methods from abroad , the utilization of theexperience of other countries for reference , and the bringing forth new ideas in practice are absolutely necessary to sustainable development ofoil and gas exploration.Key words : oil and gas geochemical exploration imethod and index application condition jlest technique XChinese characterization作者簡(jiǎn)介:劉崇禱1937- )男教授級高級工程師現從事油氣化探和油田水文地質(zhì)研究工作,公開(kāi)發(fā)表論文73篇，專(zhuān)著(zhù)和與他人合著(zhù)5部。.(上接112頁(yè))REE CHARACTERISTICS AND ORE SOURCE STUDIES OF LONGBAOSHAN COMPLEXXIA Qing- lin' , CHEN Yong - qing?2( 1. China Unitersity of Geosciences , Wuhan 430074 , China ;2. China Geological Survey , Beijing 100083 , China )Abstract : In Mesozoic , Longbaoshan intermediate - alkaline complex was formed as a result of two stages of magmatic intrusion. As shown bystatistical analysis of REE in the complex , the total content of IVSRFE is nearly 2.5 times as high as the Clarke value , the ratio of WLREE/ "WHREEis nearly 9 times that of the crust , and light REE is greatly enriched , whereas Eu and Ce are slightly depleted. The REE distibution pattermsof various stages of intrusives and auriferous quartz veins are basically similar to each other , all dipping steeply towards the right. Nevertheless ，SREE and LREE are richer in auriferous quartz veins than in magmatite. Combined with the geological and geochemical characteristics , theauthors conclude that magma and metallogenetic materials of the complex were derived mainly from the same magma chamber in the upper man-tle , and assinilated and mixed with the wall rocks during the intrusion of magma into the erust.Key words : REE，ore source , melallogenetic diversity , Longbaoshan complex作者簡(jiǎn)介:夏慶霖( 1968- )男。2000 年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)礦產(chǎn)普查與勘探專(zhuān)業(yè)獲碩士學(xué)位?，F為中國地質(zhì)大學(xué)