探寻石油的“眼睛”--人造地震波

石油不同于现存可开采的其他矿物的储藏，它在浅层(几百米深度)的埋藏极容易挥发掉，而且即使有，也在近千年来的人...



石油不同于现存可开采的其他矿物的储藏，它在浅层(几百米深度)的埋藏极容易挥发掉，而且即使有，也在近千年来的人类开采中早已用磬(例如我国宋代延安地区对浅层暴露出来的石油的使用，这是人类最早发现和使用石油的记录，首次被沈括的记载下来)。现在开采的石油都埋藏得很深，一般在一千米、两千米以下，甚至更深。而石油埋藏的深度决定了寻找它的困难性。

传统地质学方法和地球化学方法只能大致圈定一个大范围的石油埋藏的地区，而且这样的圈定是很不准确的，石油钻井需要非常精确的地点和深度才能正确地打出原油。有些人以为地下埋藏的石油以一片“油海”的形式存在，既然是海,那么只要把钻井安置在大致不差的地点，油总是能够被抽出来的。这个想法是天真的。实际上，与其说石油是以地下海的形式存在,不如更形象地说，油田是由大大小小的“葡萄串”组成，它们是被隔离开的,不仅在水平方向上，也在垂直方向上。因此，所谓钻井，就是要准确地将井口放在一粒葡萄的顶部，如果放歪了，不仅打不到需要的油量，甚至完全打不到油。

有个故事讲到大庆油田的诞生，先是测量出了差错，徒劳无功的打了井，以至负责打井的队伍完全丧失了信心。后来另一队人继续打，他们仅仅把井口挪动了几十米，大庆第一口高产油井就诞生了!这个事例同时也告诉人们，即使一个油田被发现了，为了把“葡萄串”吃光,还要坚持不懈地继续为不断增多的油井寻找准确的井位。

当前，每钻一口井的成本在上亿元人民币，如果钻井的方位、深度出现问题，就会影响后期的采油，如果出现更为严重的钻井失败，钻井投资会得不到回报。如何更加准确的寻找油井井位成为勘探石油的重中之重。地震波法勘探石油储藏是现代石油勘探最基本的方法,因为,只有地震波才能穿透厚达几千米的岩层，提供石油可能埋藏的信息和数据。地震波法的原理并不难，基本办法一般是用机械可控震源或高爆炸力的TNT炸药在地面激起人工地震波，地震波沿着与地面垂直的方向传播，在碰到质地相对致密的岩层以后，一部分波被反射回地面，预先在地面上安置起许多呈现点阵的检波器，这些检波器能够把地面微弱的震动变成电子信号，通过连接线传输到接收机里，接收机的功能是分道记录不同位置的检波器的电信号，早期是用把经过自动增益控制的放大的电流随时间的进程记录在照相纸上，最近几十年来已经使用模拟和数字法把信号记录在磁带上或计算机磁盘上。

记录在载体上的地震波信号是一道道衰减的波浪，他们相互之间随位置的移动,其波峰和波谷逐渐变化，一个特征是，当出现了某一岩层的明显反射时，相邻的波峰或波谷会形象地叠合在一起。这样，如果沿着几条线逐渐放炮(激励地震波)，并逐渐布置检波器阵列。则在拼合起来的记录上，可以看见这些波峰形成了一道“墙”，有时“墙”呈现出下凸的弧形，甚至在这条弧形线的下面还有一根上凹的弧形线，这就意味着两条组成如“眼睛“状的弧形线之间的岩层可能是封闭的！这个时候，地震勘探工作者需要在与刚才那根地面测线的垂直方向上再布置几条平行的测线，看一看在同样的深度附近，会不会出现类似的两条眼状弧形线？如果证实确实也有，那么，在这个地区的地下深层，存在一个穹隆形的构造,它有可能就是储藏石油的地方。

在大庆油田发现以来，我国绝大多数新油田都是由地震波法勘探找到的。世界上的墨西哥湾油田、中东油田、里海油田等许多大中型油田也是如此。在我国的石油物探队伍中绝大部分都是地震勘探队。可以说如果没有地震勘探，现代的油气勘探就很难进行。地震波法在石油勘探领域的广泛应用，是地震技术服务经济发展的又一实例。

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