油气化探技术本土化过程与意义

第26卷第2期物探与化探Vol. 26 No.22002年4月GEOPHYSICAL & GEOCHEMICAL EXPLORATION\pr. 2002油气化探技术本土化过程与意义刘崇禧'赵克斌!程军2( 1.中国石油化工集团石油勘探开发研究院石油化探研究所，安徽合肥230022 2.合肥工业大学研究生院安徽合肥230009 )摘要:中国油气化探在40余a的发展中历经坎坷坚持走国外引进、试验改造、开拓创新的道路建立与形成了具有中国特色的找油气技术方法。在化探方法指标筛选、应用条件研究、分析测试技术改进、数据处理及解释评价等方面都实现了本土化的过程。继续吸纳新技术、新方法借鉴国外经验在实践中不断创新是油气化探持续发展的必由之路。关键词油气化探方法指标应用条件测试技术本土化中图分类号:P632 TEI32文献标识码:A文章编号:1000- 8918 2002 )2 - 0106-04中国油气化探是50年代从前苏联引进的,由于求土壤盐法测试仪器精密度较差氧化还原电位法脱离实际照搬国外技术方法致使效果不佳纷纷下如何保持样品原始环境还有一定难度。因此上述方马。石油101队技术人员在审视走过的里程时，认法有的被淘汰,有的暂缓研究。此后将研究精力主识到对引进的化探技术方法不能采取拿来主义" ,要集中于水化学法和酸解烃法。必须结合国情经过试验进行消化,建 立适于中国水化学法具有累积油气信息的功能在中国东特定条件的化探技术方法。经过长达近40 a的本部水井的自然分布量较多,可以达到化探普查阶段土化过程,1987 年化探纳入油气勘查技术序列形样点密度的要求。试验和长期观测资料证明,异常成了具有中国特色的找油气技术,走向了为油气勘稳定性较高(表1、表2)但传统的方法侧重于水中查服务的科学轨道。无机组分(常量与微量)的研究提供的油气信息在深度与广度上远远不够。中国石油化探工作者通1油 气化探方法的本土化过对不同含油气时代的地下水、石油及天然气化学最早从国外引进的化探方法是沥青法和水化学成分、含油岩浸泡、油气水混合、岩盐化学成分平衡法其后有气测法、土壤盐法、微生物法、放射性法及等方面的试验逐步开拓了水溶气态烃、酚系物、苯氧化还原电位法等基本上按前苏联的分析测试流系物、荧光光谱、紫外吸收光谱及同位素(C H 0)等程进行工作。经过在松辽盆地、济阳坳陷及鄂尔多指标建立了水样现场萃取处理技术、样品制备方法斯盆地西部已知油气田的试验、长期观测和实际应及分析测试流程，形成了水化学测量较为系统的方用发现上述方法有的稳定性较差有的指标需要拓法系列。比较全面地提取了蕴藏在油田水或地下水宽,有的分析技术有待改进。沥青法用荧光灯照射中的油气信息(表3~5)有较高的应用价值。或比色法强度低且重复性较差,由于仪器设备灵敏根据前苏联倡导的气测法原理开发了土壤酸度低而不能适应化探生产需要;微生物法在当时的解烃法通过对脱气温度、抽提时间与压力、不同试野外试验条件和工作环境下达不到无菌操作的要剂、样品用量与粒度等十余种方法试验建立现行的表1临盘油田同一样点不同年份水化学成分mg/L年份Na+MgCa2+C1-HC05矿化度阴离子顺序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期刘崇禧等油气化探技术本土化过程与意义107，表2同一样点不同季 节水化学成分表3不同类型地下水中酚系物组成10-9矿化度阴离子顺序阳离子顺序.(C2+)水的性质间+邻甲酚对甲酚二甲酚季节(据含量高低)(据含量高低) ( 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油田水中可溶气态烃组成pL/L盆地甲烷乙烷丙烷丁烷重烃总烃济阳18915.353021.0024.454.213049.6621965.01江汉332571515.39380.21332.5769.96782.742298.13苏北28399.68226.92131.7092.14450.7628850.442888.604.612.404.6811.693900.29221. 1913.2312.92 .27.9253.65274. 84鄂尔多斯2880. 221072.74802.6394.221969.594849. 81表5鄂尔多斯盆地油田水中苯系物组成表6脱气误差统计表p山kg井号苯甲苯乙苯邻二甲苯对二甲苯间二甲苯异丁烷正丁烷最大值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范围值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绝对误差123155 1271.7 2034.0 0.0426.1536.8相对误差/%_30抽真空、加酸分解、碱溶液吸收CO2、恒温脱气的方法阶段 概查、普查、详查、精查、井中化探)的技术方法及烃类气体制备装置与设备,解决了脱气的关键性系列包括点、线布置原则、密度、方法组合及评价技技术问题重现性和稳定性较高,误差较小(表6)术等),表7概括地介绍了上述内容。在取样方法上述本土化成果集中体现在1976年第一届全上国外以深度为唯-标准前苏联油气化探采样深国油气化探学术讨论会上。度在0.3~1 m之间，西方国家规定为3 m。中国在试验中发现深度过浅近地表干扰因素较多,大气循2油气化探应用条件的本土化环影响较大,而过深在许多地区揭露了地下水影响国外油气化探的技术方法、经验及成果主要是取样质量和速度,同时还发现被国外忽视的岩性对海相地层的背斜型构造油气藏上试验取得的,同中化探指标含量的影响远远超过深度因素。通过不同国陆相地层油气聚集的特点差异很大,使第三系为地区大量的0.2~ 30 m钻孔试验资料证明,在中国主的油气藏相对具有多、杂、散、小的特点,用化探寻东部地区采样深度在 1.5~2.0 m较为适宜,并以颜找这类地质条件复杂的油气田,首先要采取合理的色较浅、粒度均匀程度高、有机质含量低的亚砂土和网度按勘查阶段的要求控制住评价目标的空间范亚粘土为主要采样标志层。国外对化探方法的应用围。通过对不同沉积盆地、不同成油体系、不同地表在前期是各方法独立使用,单独评价近期虽然加强景观条件和不同勘查对象的研究,建立了不同勘查了多方法的综合应用但也是在单方法(指标)评价表7中国东部化探 不同勘查阶段技术方法系列勘查阶段概查普查详查精查井中化探网度线距2.5-5 km1点/km?4点/km?16点Akxm?点距1-2 km比例尺1:25-50 万1:10万1:5万主要化探酸解烃、水化学水溶烃、酚一-苯系列酸解水溶烃、 酸解烃、游离烃、综合烃类气体(游离、吸综合烃类气体、 同步荧烃、紫外-荧光、OC.汞|同步荧光、 紫外导数附、吸留、水溶、高碳烃)光、 三维荧光、高碳烃、三维荧光、碳同位素碳同位素甲烷一重烃、酚一苯系列、总烃、重烃、芳烃特征参指标组合|甲烷一-重烃甲烷- -重烃光谱特征.F360. U228. OC数同位素判别值异常确定浓度为主浓度与趋势为主增加判别梯度衬度、类比、组构、结构类比、衬度、剥高方法迎价白标预测盆地含油气确定油气口喆国而列任平1口油气e108.物探与化探26卷后采用叠加的方法进行评价。我国在吸收国外经验沉积物)中与油气化学成分有关的有机物质(尤其是的同时采用了主指标法确定与评价异常,即先对指芳烃)提供了条件。古代沉积物(不同地质时代)和标分类、筛选,将主要指标变换为无量纲的统-参现代沉积物(包括海洋、湖沼、河流等)有机质分布特数,一次性的确定异常，并以次要指标和辅助指标相征说明有机物质丰度与沉积环境成正相关分布还配合。在综合应用多介质的方法指标时，以水化学原程度愈高有机物质越丰富。松辽盆地南部大布苏主指标确定异常中心,以土介质或其它介质主要指湖及其周边可溶有机质丰度在( 200~ 500)x 10-3之标确定异常边界的联合圈定综合异常的方法。主指间族组分中以非烃为主，含有一定量的芳烃。东营标法与组合形式结合,是综合提取油气信息的重要含油凹陷从地表到50m深度内沉积物氯仿抽提物技术措施。第二次本土化成果，主要反映在1987年的族组分含量按高低排序是芳烃>非烃>烷烃>沥第二届油气化探学术讨论会和石油天然气地球化学青质。芳烃含量多在50%以上(表8) ,表明有机质勘查技术规范中。转化处于芳烃形成阶段,与当地烃源岩在某些类似的转化趋势(趋向芳烃和烷烃方向),同时发现沉积3油气化探分析测试技术的本土化物中烃类气体(尤其是重烃与芳烃含量有- -定的相在推广应用水化学法和酸解烃法的同时,不断关关系。据此化探中心的技术人员，从传统的沥青改进传统的沥青法、发光沥青法, 随着科学技术的法和发光沥青法中引伸开发了同步荧光、三维荧进步和仪器设备的更新，为检测不同介质大气、水、光和紫外吸收光谱导数法,直接测定芳烃强度与组表8东营凹陷氯仿抽提物成分组成样品号深度/m岩性沥青质饱和烃芳烃汲性物正构烷有机炭总量/10-0.5-1棕黄色粘王4.1020.5532.4239.621.090.130.2452-4黄褐色粉砂3.2322.7735.3838.621.580.2490.3791灰色亚粘士0.558.3253.7137.420.463 ，0.3692(0.226.4268.2925.071.040.0670.304260.4260.8333.630.900.0760.36131棕红色亚粘主1.0139.260.10938灰色细砂0.5960.0533.030.870.25042棕色亚粘土0.8067.3523. 260.670.071; 0.370_4黄灰色粉砂1 .98.56.2136.00_ 0.460.060.252成在分析测试技术上完成了由过去的粗放型转向了有用的信息。此外通过试验对比,从多种SC分精细型成为当今油气化探有应用潜力的新技术。析仪器中(气相色谱仪、非水容器法、热释差减法等)烃类气体是油气化学成分的重要组成部分为筛选了红外线气体分析法,该仪器响应灵敏度和重提取不同赋存状态的烃气，,开拓了热释烃(呈吸附现性零点飘移低于0.2% ,吸收值稳定，线性范围:态)的分析测试技术和游离烃的野外取样装置、气体宽△C含量在0.06%~10%均可获得理想的分析结保存技术进一步完善了综合烃类气体测量。果。对分析样品的用量和粒度作了详细试验和改对于1983年美国开发的热解质谱( K-V)法在进在具体运用OC指标时排除了相应温度条件下吸附丝制作、埋丝(取样)分析测试(居里裂解器热碳酸盐、纹石、大理石、方解石等矿物的干扰。改进解一~气相色谱仪一离子阱进行质谱检测)等方面作后的OC技术方法具有较高的应用价值。了试验和改进提高了灵敏度可以进行定性与定量4油气化探 解释评价技术的本土化评价降低了费用适应于中国自然地理环境。国外建立的蚀变碳酸盐(SC),认为热释温度在国外油气化探工作者常将指标含量的高值点视500~600 C下形成的碳酸盐与油气有关。由于中为异常。中国化探技术人员经过20余a的探索逐国土壤性质差异较大、碳酸盐类型与成分复杂引进步认识到指标含量的增高包含着许多不确定因素,的SC分析测试系统有一定的局限性。经多年实除油气影响有关外还受到地形、地貌、沉积物颜色、践改进了国外的分析测试流程,建立了高精度、可粒度、化学成分、现代生物地球化学作用及人文污染控、多温阶(250~700C)连续扫描的分析测试系等因素的影响例如化探样品中有机质的含量与烃米气休沈庶右日旦的同步增长兰系(图1去日沂2期刘崇禧等油气化探技术本土化过程与意义109，的处理、统计与控油(气)的地质因素有机联系在一28-0.26 RC有机盛起提高了化探的预测能力。建立了全国油气化探数据库,该库具有较高的查询、统计和动态管理功能为全国性的油气化探研究、可视化技术及地球化0.1 8学观点的油气资源评价勘查奠定了基础。综合异常评价在国外定性评价基础上逐步过p()(2L.k8-)渡为数值评价正向定量评价方向发展。中国油气化探工作者以丰富的实践资料为依图1现代沉积物中 有机质含量与烃气浓度的关系据发表了大量的学术论文,出版了十余部化探专响,仅根据指标原始含量的高低确定异常,评价其与著。油气化探在本土化道路上发展、创新逐步形成油气的关系是不够的。约束干扰进行定性或定量了适应中国条件的找油气技术方法。校正是至关重要的技术措施。近年来,中国油气化5结束语探工作者加大了干扰因素研究取得了重要的进展,提高了化探预测能力，已成为油气化探解释评价技中国油气化探技术方法在40多a的发展中,虽术不可缺少的组成部分。历经坎坷但由于坚持走引进、发展、创新的科技道区域地球化学背景是确定异常和解释评价的基路和学术观点不囿于旧见,取得了重要的进展逐.础资料,以含油气盆地为基本单元进行背景研究,从步走向规范化和科学化,日臻完善使化探技术方法整体.上认识区域地球化学空间场的分布特征,体现具备了解决油气勘查问题的能力。了盆地控制油气分布的基本规律能为局部地区异中国油气化探本土化是全方位的涉及到该技常的确定提供充分的依据,提高了异常的可靠性。术的诸多方向这些都在生产实践和科研探索中根这一认识是在分析研究国内外化探背景值确定时，据中国油气地质特点和科学技术发展水平等,在系空间范围随意性而具体了的一个方面,其价值与意统研究总结吸纳其它学科成就日益深化、成熟和发义已被松辽盆地、鄂尔多斯盆地及南襄盆地等化探展起来的成为具有中国特色的找油气技术方法。成果的有效性所佐证。中国油气化探有了比较好本土化基础,但还要在化探异常确定方法上,也由传统的单-浓度不断引进新技术、新方法并通过实践改进它发展方法拓宽为根据化探不同勘探阶段应用不同或多它为我所用最终开创油气化探的新局面将会为种方法,如衬度异常、组构异常、结构异常、梯度异油气勘查做出更大贡献。常、类比异常、趋势异常、判别异常等亦就是说指标含量不再是确定异常唯一方法。参考文献:化探基础理论研究,从近地表检测油气物质成[1]刘崇禧赵克斌.油气化探发展中的若干问题A]见刘崇禧.分及其油气组分简单对比步向了与井中化探成果、油气化探文集C]北京地质出版社,199 .生储盖特征、模拟试验相结合及纵向追踪的道路为[2]刘崇禧程军赵克斌.不同勘探阶段油气化探异常的地质意义[J]石油勘探与开发,1999 26(2).探索晕源关系开辟了新的思路和方向。[3] 刘崇禧孙世雄.水文地球化学找油理论与方法M]北京地数据处理技术由研究化探指标相关性的单一数质出版社,1988 .据多元统计法走向与地质统计法(分析区域变量空[4]冯晓双李贵友.热释烃技术在油气化探中应用[ J]石油实验间随机性和结构性的关系)结合的道路使化探数据地质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:多种物探技术勘查宁南深层岩溶水的组合试验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作者简介:武毅(1963-)男。1986年毕业于武汉地质学院物探系。高级工程师,中国地质科学院水文地质环境地质研究所地下水勘查研究部副主任长期从事水文物探的研究工作。现在中国地质大学(武汉政读博土学位。(上接109页)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作者简介:刘崇禱1937- )男教授级高级工程师现从事油气化探和油田水文地质研究工作,公开发表论文73篇，专著和与他人合著5部。.(上接112页)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作者简介:夏庆霖( 1968- )男。2000 年毕业于中国地质大学(武汉)矿产普查与勘探专业获硕士学位。现为中国地质大学