石油天然气勘探

重力勘探在石油及天然气的普查和勘探阶段具有重要的作用。针对油气普查、勘探和开发的不同阶段，重力勘探有如下应用：首先利用小比例尺（1∶100万～1∶50万）重力异常图研究区域地质构造，划分构造单元，圈定沉积盆地的范围，预测含油、气远景区；其次根据中等比例尺（1∶20万～1∶10万）的重力异常图划分沉积盆地内的次一级构造，进一步圈定出有利于油气藏形成的地段，寻找局部构造，如地层构造、古潜山、盐丘、地层尖灭、断层封闭等有利于油气藏储藏的地段；特别是由于重力仪测量精度的提高与数据处理和解释方法的发展，还可利用大比例尺高精度重力测量查明于油气藏有关的局部构造的细节，直接寻找与油气藏有关的低密度体，为钻井布置提供依据；在油气开发过程中，根据重力异常随时间变化，可以监测油气藏的开发过程。

图2-9-5 重庆—西藏马尼根果地形与布格重力异常剖面对比

1—布格重力异常剖面；2—地形剖面

图2-9-6 新疆巴楚至大盐池地形与布格重力异常剖面对比

1—布格重力异常剖面；2—地形剖面

（一）区域地质构造的研究及油气远景区的预测

华北平原是中朝准地台的一部分，其基底是由前震旦纪的变质岩系所构成。吕梁运动以后相当长一段时间为稳定的地区，震旦纪至中奥陶世沉积了较厚的海相地层；晚奥陶世至早石炭世期间，全区上升，缺失了这一时期的沉积；中石炭世以后，全区再度下沉，接受了海陆交互相的沉积；燕山运动期间，北部、西部边缘褶皱成山（燕山及太行山），平原区内部为新生代沉积所覆盖，全区沉积岩系累积厚度达几万米。

平原区沉积岩系内有两个主要密度分界面：①上部界面在新生界沉积与下伏的中生界岩系之间；②下部界面在下古生界海相地层与上覆的中生界岩系之间。在上古生界及中生界缺失的地区，两个密度界面合为一个界面，界面上下地层的密度差可达0.4g/cm³～0.6g/cm³。由于该区上古生界及中生界地层分布零散，加之下古生界海相地层与结晶基底密度差不明显，因此在重力解释时，就可以把下古生界的顶面作为盆地的基底看待。

如图2-9-7所示，根据对异常特征的分析并结合其他物探成果，华北平原可划分出下列构造单元：冀中坳陷、沧县隆起、黄骅坳陷、无棣隆起、济阳坳陷、临清坳陷和内黄隆起等。这些构造单元的划分为油气普查、勘探指明了潜在的远景区和进一步工作的地区，并且这些推断被后来的钻井资料和进一步的物探工作所证实。20世纪60年代在黄骅坳陷中找到了大港油田，在济阳坳陷发现了胜利油田，70年代又在冀中坳陷发现了任丘油田（即华北油田）。这些事实说明利用重力资料研究区域地质构造，对寻找油气田有着非常重要的意义。

图2-9-7 华北平原布格重力异常及构造单元划分图

1—布格重力异常等值线；2—区域构造单元界线；3—大断裂：数值单位为10^－5m·s^－2

（二）寻找古潜山和封闭构造

利用重力勘探直接寻找油气构造（如背斜、盐丘……）已为许多事例证明是有效的。古潜山构造主要由下奥陶统、寒武系、震旦系的灰岩为主的老地层隆起所构成。当它周围沉积了巨厚的生油岩系时，石油就会向古潜山地层上翘或隆起的部位运移、聚集。由于石灰岩的节理、层理或溶洞比较发育，因此在一定条件下，可形成古潜山油田（图2-9-8）。断层封闭构造所产生的断块凸起或下陷，在具有良好的生、储油条件下，也可形成储油构造，见图2-9-9。

图2-9-8 古潜山储油构造

图2-9-9 断层切割、封闭储油构造

现在，重力勘探在石油勘探及开发中得到了不少新的应用，发挥了越来越大的作用。除油气田预测及探测外，重力勘探已经用于：①油气资源评价；②解决不同勘探阶段的地质问题；③与地震资料进行联合反演，解决地震解释中的一些难题；④解决火山岩地区的问题；⑤估计地震波速度；⑥推断油气水平运移方向等。