石油地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新及發(fā)展

蔣斌

（中海艾普油氣測(cè)試（天津）有限公司，天津 300452）

1 引言

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(guó)石油儲(chǔ)藏的所在位置，并明確石油儲(chǔ)藏在地下的具體分布情況，進(jìn)而對(duì)石油開(kāi)采提供科學(xué)的資料信息支持。當(dāng)前我國(guó)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(guó)家存在較大差距，從而導(dǎo)致我國(guó)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(duì)石油地質(zhì)勘探技術(shù)進(jìn)行全面創(chuàng)新，為我國(guó)現(xiàn)代石油勘探工作提供助力。

2 石油地質(zhì)勘探技術(shù)簡(jiǎn)要介紹

石油地質(zhì)勘探技術(shù)為地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)范疇，利用測(cè)量和觀察地質(zhì)的變化和分布情況，完成對(duì)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(guò)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(cè)、預(yù)測(cè)與應(yīng)對(duì)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(huì)引起地下空間的局部變化，通過(guò)對(duì)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(duì)于石油領(lǐng)域建設(shè)具有重要作用，是明確石油儲(chǔ)藏位置、獲取石油儲(chǔ)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(cè)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(chǎng)合不同，需要根據(jù)勘探區(qū)域的實(shí)際情況，選擇對(duì)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]。

3 常用石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新分析

3.1 測(cè)井技術(shù)創(chuàng)新

在過(guò)去一段時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行測(cè)井工作時(shí)所采用的測(cè)井儀器為數(shù)控測(cè)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(wèn)題，從而導(dǎo)致測(cè)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(lái)，同時(shí)能夠傳輸大量的信息與數(shù)據(jù)，針對(duì)復(fù)雜的石油井下環(huán)境具有良好的勘探效果，通過(guò)采用不同功能的測(cè)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(shì)能夠得以全面發(fā)揮，如核磁共振測(cè)井技術(shù)、套管井測(cè)井技術(shù)、隨鉆測(cè)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(guò)程中，集成電路、數(shù)字化信號(hào)處理、傳感影像技術(shù)等推動(dòng)了測(cè)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(cè)井技術(shù)得以全面創(chuàng)新，為我國(guó)石油地質(zhì)勘探工作提供很大助力，是測(cè)井技術(shù)創(chuàng)新的重要成果。

3.2 物理探勘技術(shù)創(chuàng)新

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(jiàn)的技術(shù)形式，通過(guò)精密的測(cè)量設(shè)備，對(duì)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(cè)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(cè)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(cè)的重要依據(jù)。

②磁法勘探技術(shù)。磁法勘探技術(shù)是通過(guò)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(duì)不同磁場(chǎng)變化進(jìn)行分析的技術(shù)方式，在地質(zhì)問(wèn)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(jiǎn)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(guó)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(cè)不同地質(zhì)地層中密度彈性波組，通過(guò)設(shè)備和儀器對(duì)地層中的信號(hào)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(lái)看，以其在石油資源勘探中的應(yīng)用為例，通過(guò)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(lái)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(duì)地質(zhì)層情況的勘探。在應(yīng)用過(guò)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(duì)于地形環(huán)境具有較高要求，所以在應(yīng)用前必須對(duì)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(guò)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(chǔ)藏情況[4]。

在對(duì)石油地質(zhì)物理勘探技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新的過(guò)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(duì)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(chǔ)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(chǔ)藏層位，根據(jù)石油儲(chǔ)藏區(qū)域的形成來(lái)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(duì)石油儲(chǔ)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(chǎng)展布和形態(tài)。以某深部油氣田資源開(kāi)發(fā)工程為例，在該工程勘察過(guò)程中，通過(guò)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(guò)頻率變化進(jìn)行對(duì)比，最終完成深部石油資源的勘探工作，在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)石油地質(zhì)物質(zhì)勘探技術(shù)進(jìn)行全面創(chuàng)新。

3.3 鉆進(jìn)技術(shù)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(duì)地殼中巖層和巖性的物理特征進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)識(shí)別結(jié)果即可明確該區(qū)域是否存在石油資源，是一種簡(jiǎn)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(guò)程中，我國(guó)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(kāi)展，需要對(duì)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(lái)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(duì)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(guò)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(duì)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(kāi)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)﹂_(kāi)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]。

4 石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展方向及創(chuàng)新策略分析

通過(guò)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(shì)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(guó)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(duì)石油地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新，以此推動(dòng)我國(guó)石油地質(zhì)勘探技術(shù)全面升級(jí)。

4.1 石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展方向

根據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外所采用的石油地質(zhì)勘探技術(shù)實(shí)際情況來(lái)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(guò)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(chǔ)藏位置，并獲取石油儲(chǔ)藏的多項(xiàng)信息，從而能夠提高石油開(kāi)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(guò)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(cè)結(jié)果，有效減少石油資源開(kāi)采工作中的意外情況，從而減少石油勘探成本，對(duì)于石油地質(zhì)勘探工作以及石油開(kāi)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(guò)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(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，能夠全面提升我國(guó)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(guó)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(guò)程中產(chǎn)生的資源浪費(fèi)，并減少因石油地質(zhì)勘探對(duì)地層的破壞，在開(kāi)發(fā)石油資源的同時(shí)，對(duì)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(guó)每年在石油地質(zhì)勘探領(lǐng)域都會(huì)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(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

4.2 石油地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新有效策略

為解決當(dāng)前我國(guó)石油地質(zhì)勘探技術(shù)整體水平落后的問(wèn)題，促進(jìn)石油地質(zhì)勘探工作效率提升，解決我國(guó)石油資源緊張的問(wèn)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(zhǎng)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(mén)以及企業(yè)需要提高對(duì)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(kāi)展，以充足的資金投入、科研力量作為支撐，提高我國(guó)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(mén)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(kāi)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(guò)程中，需要形成多方協(xié)作的模式，以此對(duì)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(guò)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(kāi)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。

5 結(jié)語(yǔ)

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(guó)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(guó)存在的石油資源，以此保障石油資源充足，所以在未來(lái)發(fā)展過(guò)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。