蔣斌
(中海艾普油氣測試(天津)有限公司,天津 300452)
在石油領(lǐng)域的生產(chǎn)工作中,地質(zhì)勘探技術(shù)具有重要作用,主要目的是探明我國石油儲藏的所在位置,并明確石油儲藏在地下的具體分布情況,進(jìn)而對石油開采提供科學(xué)的資料信息支持。當(dāng)前我國石油地質(zhì)勘探技術(shù)整體缺乏創(chuàng)新,與一些技術(shù)新進(jìn)的國家存在較大差距,從而導(dǎo)致我國石油領(lǐng)域生產(chǎn)工作受到很大負(fù)面影響。為促進(jìn)石油生產(chǎn)領(lǐng)域工作效能提升,則必須對石油地質(zhì)勘探技術(shù)進(jìn)行全面創(chuàng)新,為我國現(xiàn)代石油勘探工作提供助力。
石油地質(zhì)勘探技術(shù)為地質(zhì)學(xué)專業(yè)范疇,利用測量和觀察地質(zhì)的變化和分布情況,完成對地球構(gòu)成元素、空間中存在的多種物質(zhì)構(gòu)造和其演化過程的探索,同時(shí)能夠?qū)ψ兓?guī)律進(jìn)行分析,得到一定區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)情況、資源埋藏等信息,同時(shí)在自然災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)測與應(yīng)對方面具有重要作用。因?yàn)榻M成地殼的不同巖層介質(zhì)在密度、彈性、導(dǎo)電性、放射性、導(dǎo)熱性以及磁性方面存在一定差異,且差異會引起地下空間的局部變化,通過對這些差異的分布和變化把控,能夠?qū)崿F(xiàn)石油地質(zhì)勘探工作目標(biāo)。石油地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展對于石油領(lǐng)域建設(shè)具有重要作用,是明確石油儲藏位置、獲取石油儲藏信息的關(guān)鍵技術(shù)[1]。
石油地質(zhì)勘探技術(shù)通常利用地球深部巖層的性質(zhì)作為基礎(chǔ),如巖石的磁導(dǎo)率、巖石密度、巖石電導(dǎo)率、巖石彈性、巖石熱導(dǎo)率以及巖石放射性等,常用的石油地質(zhì)勘探技術(shù)包括磁法勘探法、電法勘探技術(shù)、地震勘探技術(shù)、地溫勘探技術(shù)、核勘探技術(shù)、測井勘探技術(shù),根據(jù)石油地質(zhì)勘探技術(shù)應(yīng)用的空間位置和區(qū)域又可以分為地面石油地質(zhì)勘探技術(shù)、航空石油地質(zhì)勘探技術(shù)、海洋石油地質(zhì)勘探技術(shù)以及鉆探石油地質(zhì)勘探技術(shù)等。不同的石油地質(zhì)勘探技術(shù)具有不同特點(diǎn),且適用場合不同,需要根據(jù)勘探區(qū)域的實(shí)際情況,選擇對應(yīng)的勘探技術(shù),確保石油地質(zhì)勘探技術(shù)的效果能夠得以最大化發(fā)揮[2]。
在過去一段時(shí)間內(nèi),進(jìn)行測井工作時(shí)所采用的測井儀器為數(shù)控測井設(shè)備,這種儀器設(shè)備具有精度不足、數(shù)據(jù)應(yīng)用存在局限性等問題,從而導(dǎo)致測井工作受到很大影響。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下,多項(xiàng)數(shù)字信息采集儀器、傳感器、成像設(shè)備等快速發(fā)展,并逐漸應(yīng)用在石油地質(zhì)勘探領(lǐng)域中。多項(xiàng)先進(jìn)的石油地質(zhì)勘探設(shè)備,能夠?qū)⒌刭|(zhì)信息以圖像的方式更加直觀地展現(xiàn)出來,同時(shí)能夠傳輸大量的信息與數(shù)據(jù),針對復(fù)雜的石油井下環(huán)境具有良好的勘探效果,通過采用不同功能的測井勘探儀器以及下井儀器等,能夠獲得全面且準(zhǔn)確的石油井下信息數(shù)據(jù),從而全面拓展石油井眼可搜尋范圍及精度。同時(shí),多項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展使得各勘探設(shè)備的優(yōu)勢能夠得以全面發(fā)揮,如核磁共振測井技術(shù)、套管井測井技術(shù)、隨鉆測井技術(shù)等,在實(shí)際應(yīng)用中具有良好的效果,能夠有效提高石油地質(zhì)勘探效率和精度。在數(shù)字化、信息化技術(shù)快速發(fā)展的過程中,集成電路、數(shù)字化信號處理、傳感影像技術(shù)等推動(dòng)了測井技術(shù)發(fā)展,為高效化、智能化、自動(dòng)化、集成化石油地質(zhì)勘探工作提供了支持,從而使得測井技術(shù)得以全面創(chuàng)新,為我國石油地質(zhì)勘探工作提供很大助力,是測井技術(shù)創(chuàng)新的重要成果。
物理勘探技術(shù)是石油地質(zhì)勘探領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的一項(xiàng)技術(shù),具體包括:
①重力勘探技術(shù)。重力勘探技術(shù)是石油地質(zhì)勘探技術(shù)中最為常見的技術(shù)形式,通過精密的測量設(shè)備,對地質(zhì)地層和存在的礦石重力變化情況、密度情況進(jìn)行勘探與測量,從而能夠得到勘探區(qū)域內(nèi)的基本情況,在石油資源的勘測中應(yīng)用效果良好,能夠?qū)嗔?、巖漿、巖體等進(jìn)行劃分,是石油資源預(yù)測的重要依據(jù)。
②磁法勘探技術(shù)。磁法勘探技術(shù)是通過磁力設(shè)備,以自然界的礦石或巖體中存在的磁性差異作為勘探要點(diǎn),對不同磁場變化進(jìn)行分析的技術(shù)方式,在地質(zhì)問題以及石油資源勘察中具有良好的應(yīng)用效果。磁法勘探技術(shù)需要的操作設(shè)備較為簡單,設(shè)備體積較小,工作效率較高,且能夠保證勘探結(jié)果準(zhǔn)確性,在我國地質(zhì)勘探以及石油資源勘探等領(lǐng)域作出突出貢獻(xiàn)[3]。
③地震勘探技術(shù)。地震勘探技術(shù)的應(yīng)用主要是檢測不同地質(zhì)地層中密度彈性波組,通過設(shè)備和儀器對地層中的信號和電波進(jìn)行勘察,采用人工激活地震的方式,能夠獲取地層的詳細(xì)信息,在煤炭資源勘探、石油資源勘探等領(lǐng)域中具有良好的效果。按照地震勘探技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用來看,以其在石油資源勘探中的應(yīng)用為例,通過高分辨成像技術(shù)建設(shè)的地震三維模型,能夠直觀地展現(xiàn)出地質(zhì)情況的三維圖像,從而為后續(xù)的石油勘探工作提供基礎(chǔ)。
④電法勘探技術(shù)。電法勘探技術(shù)法是近年來應(yīng)用效果較好的一種地質(zhì)石油物理勘探技術(shù),主要是利用地面電法、航空電法以及直流電法等方式,實(shí)現(xiàn)對地質(zhì)層情況的勘探。在應(yīng)用過程中,直流電法的準(zhǔn)確性最高,所以在石油資源勘察中具有良好的應(yīng)用效果,但是該方法對于地形環(huán)境具有較高要求,所以在應(yīng)用前必須對勘探環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的處理。此外,電法勘探技術(shù)還包括瞬變電磁法,不需要通過接回線即能夠完成地下電磁輸送,形成電磁脈沖,之后結(jié)合相應(yīng)的儀器能夠獲取地質(zhì)層的多樣信息,從而明確石油資源的儲藏情況[4]。
在對石油地質(zhì)物理勘探技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新的過程中,需要準(zhǔn)確掌握物理勘探技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn),并將其與石油地質(zhì)勘探工作的需求進(jìn)行結(jié)合。因?yàn)槭唾Y源埋藏深度較深,所以勘探難度較大,所以需要對石油地質(zhì)物理勘探技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,幫助勘探人員確定沉積蓋層構(gòu)造和風(fēng)化層的厚度,建立深部地球物理反演模型,從而確定石油儲藏區(qū)域深部的構(gòu)造環(huán)境,同時(shí)可以進(jìn)行深部巖性填圖,從而確定石油儲藏層位,根據(jù)石油儲藏區(qū)域的形成來看,與地下巖層具有直接關(guān)系,如花崗巖體、基性-超基性侵入巖體等具有密切的關(guān)系,所以利用地球物理勘查可以對石油儲藏內(nèi)部深層的巖性進(jìn)行填圖,幫助勘查人員確定不同物理屬性巖體的異常場展布和形態(tài)。以某深部油氣田資源開發(fā)工程為例,在該工程勘察過程中,通過可控源音頻大地電磁法技術(shù)手段,利用音頻大地電磁法為基礎(chǔ),可控源音頻大地電磁法的工作原理是將某一音頻范圍內(nèi)的諧變電流引至地下深層,觀察該音頻的頻率值,通過頻率變化進(jìn)行對比,最終完成深部石油資源的勘探工作,在應(yīng)用過程中對石油地質(zhì)物質(zhì)勘探技術(shù)進(jìn)行全面創(chuàng)新。
鉆進(jìn)技術(shù)為石油地質(zhì)勘探領(lǐng)域中的重要技術(shù),具有成本投資大、技術(shù)難度較高等特點(diǎn),鉆進(jìn)技術(shù)應(yīng)用能夠直接影響石油地質(zhì)勘探成本。通常情況下,石油都埋在地下深度較深的區(qū)域中,所以必須采用相應(yīng)的地質(zhì)勘探技術(shù)才能找到油藏資源。鉆井技術(shù)作為地質(zhì)勘探技術(shù)中的重要組成部分,基本原理為對地殼中巖層和巖性的物理特征進(jìn)行識別,根據(jù)識別結(jié)果即可明確該區(qū)域是否存在石油資源,是一種簡單有效的勘探方法,勘探效率較快,且勘探成本較低,為石油地質(zhì)勘探中最為基礎(chǔ)的方法。在鉆進(jìn)技術(shù)發(fā)展過程中,我國所掌握的核心鉆井技術(shù)較少,所以為了促進(jìn)石油地質(zhì)勘探工作開展,需要對鉆進(jìn)技術(shù)進(jìn)行全面創(chuàng)新。按照鉆井技術(shù)的不同使用情況來看,主要可以分為高溫高壓鉆井技術(shù)、欠平衡鉆井技術(shù)、大位移鉆井技術(shù)及超深井鉆井技術(shù)、特殊工藝鉆井技術(shù)以及小井眼鉆井技術(shù)等。應(yīng)用較為廣泛的為欠平衡鉆井技術(shù),該技術(shù)能夠改善衰竭地層勘探效果,減少鉆井對地層的影響,并且能夠提高鉆井工作效率,但是該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中也存在著一些局限性,如防腐效果不足、安全性較差等,所以需要對該鉆井技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,提高鉆井技術(shù)應(yīng)用安全性。大位移鉆井技術(shù)適合海上油氣田或海油陸采開發(fā)中使用,能夠有效提高鉆井效率,并優(yōu)化鉆井成本,根據(jù)油藏的不同性質(zhì),能夠?qū)﹂_發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,從而能夠有效提高石油地質(zhì)勘探工作質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)石油采收率提升以及連續(xù)性采收的目標(biāo)[5]。
通過上文的分析可以明確,在石油生產(chǎn)領(lǐng)域中存在多種不同的石油地質(zhì)勘探技術(shù),不同勘探技術(shù)各有優(yōu)勢和局限性,共同構(gòu)成了完善的石油地質(zhì)勘探技術(shù)體系,但是受到多種因素的影響,我國當(dāng)前石油工程中所采用的石油地質(zhì)勘探技術(shù)缺乏創(chuàng)新,整體技術(shù)水平較為落后,已經(jīng)影響到石油勘探工作發(fā)展,所以必須明確石油地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展方向,加大對石油地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新,以此推動(dòng)我國石油地質(zhì)勘探技術(shù)全面升級。
根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)外所采用的石油地質(zhì)勘探技術(shù)實(shí)際情況來看,石油地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展方向主要包括:
①精準(zhǔn)化發(fā)展方向。精準(zhǔn)化是石油地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展的重要方向,通過提高勘探結(jié)果精準(zhǔn)性,能夠更好地發(fā)現(xiàn)石油資源儲藏位置,并獲取石油儲藏的多項(xiàng)信息,從而能夠提高石油開采工作效率。精準(zhǔn)是石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展過程中的必要保障,只有精準(zhǔn)的勘探結(jié)果,才能夠探明更多的石油資源,并結(jié)合精準(zhǔn)的探測結(jié)果,有效減少石油資源開采工作中的意外情況,從而減少石油勘探成本,對于石油地質(zhì)勘探工作以及石油開采工作發(fā)展具有重要意義。
②信息化發(fā)展方向。在現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下,石油地質(zhì)勘探技術(shù)正在向著信息化技術(shù)方向發(fā)展,通過與自動(dòng)化技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及人工智能技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合,使得石油地質(zhì)勘探技術(shù)得以全面創(chuàng)新,能夠在很大程度上提高石油地質(zhì)勘探技術(shù)水平,減少人力成本投入,從而避免受到人為主觀因素的影響,形成以數(shù)據(jù)和信息為核心的石油地質(zhì)勘探技術(shù)體系,在石油地質(zhì)勘探領(lǐng)域發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用,能夠全面提升我國石油地質(zhì)勘探工作效率與質(zhì)量。
③高效節(jié)能化發(fā)展方向。石油地質(zhì)勘探是一項(xiàng)消耗資源較多的工作,在節(jié)能減排戰(zhàn)略全面推動(dòng)的背景下,我國石油地質(zhì)勘探技術(shù)也正在朝向高效節(jié)能化方向發(fā)展,從而能夠減少石油地質(zhì)勘探過程中產(chǎn)生的資源浪費(fèi),并減少因石油地質(zhì)勘探對地層的破壞,在開發(fā)石油資源的同時(shí),對地質(zhì)環(huán)境給予充分的保護(hù),從而能夠全面提升石油地質(zhì)勘探技術(shù)水平。
④節(jié)約化發(fā)展方向。我國每年在石油地質(zhì)勘探領(lǐng)域都會投入大量的資金,當(dāng)前石油地質(zhì)勘探工作整體成本消耗較高,且綜合收益回報(bào)較少,所以為了全面優(yōu)化石油地質(zhì)勘探工作成本,當(dāng)前石油地質(zhì)勘探技術(shù)正在向經(jīng)濟(jì)化、節(jié)約化方向發(fā)展,加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用成本管控,從而能夠提高石油地質(zhì)勘探工程經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
為解決當(dāng)前我國石油地質(zhì)勘探技術(shù)整體水平落后的問題,促進(jìn)石油地質(zhì)勘探工作效率提升,解決我國石油資源緊張的問題,需要持續(xù)推動(dòng)石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新,為此本文總結(jié)如下幾項(xiàng)建議:
①加強(qiáng)石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新支持。石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新是一項(xiàng)長期且復(fù)雜的工作,需要充足的資金投入,并形成完善的創(chuàng)新支持體系,才能夠全面推動(dòng)石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展,為此,相關(guān)部門以及企業(yè)需要提高對石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新的重視程度,采用多種支持方式,推動(dòng)石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新工作開展,以充足的資金投入、科研力量作為支撐,提高我國石油地質(zhì)勘探技術(shù)水平。
②構(gòu)建完善的技術(shù)創(chuàng)新體系。石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新需要完善的體系作為保障,所以需要相關(guān)企業(yè)、高校以及政府部門等多方主體,發(fā)揮出自身在石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新工作中的作用,從而構(gòu)建完善的技術(shù)體系,確保石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新工作能夠順利開展,能夠有效提高技術(shù)創(chuàng)新效率。在技術(shù)創(chuàng)新體系構(gòu)建過程中,需要形成多方協(xié)作的模式,以此對技術(shù)創(chuàng)新體系進(jìn)行不斷完善。
③提高技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐性。自當(dāng)前石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新過程中,許多創(chuàng)新的技術(shù)只能停留在實(shí)驗(yàn)室階段,難以真正落實(shí)到石油地質(zhì)勘探工作中,所以需要加強(qiáng)實(shí)踐性的石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新,推動(dòng)石油地質(zhì)勘探技術(shù)落地,在石油地質(zhì)勘探工作中發(fā)揮出其應(yīng)有作用,以此促進(jìn)勘探工作高效化開展,是石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新必須堅(jiān)持的重要原則,能夠提高技術(shù)創(chuàng)新工作質(zhì)量,確保石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新成果優(yōu)化。
綜上所述,本文詳細(xì)闡述了多種地質(zhì)勘探技術(shù)在石油領(lǐng)域中的應(yīng)用方式。石油作為國家能源戰(zhàn)略中的重要內(nèi)容,需要采用科學(xué)的勘探技術(shù)探明我國存在的石油資源,以此保障石油資源充足,所以在未來發(fā)展過程中需要不斷加強(qiáng)石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新,全面推動(dòng)技術(shù)水平提高。