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氡气勘查地球化学技术研究与应用

贾国相  
【摘要】:本博士论文“氡气勘查地球化学技术研究与应用”是承担国家科学技术部科技攻关公益型基金项目《气体集成快速定位预测隐伏矿新技术研究》的基础上,结合油气勘查工作需要而选题的。 我国自改革开放以来,随着社会主义经济建设的飞速发展,国家对矿产资源的需求与日俱增,许多主要矿种资源的保证程度相当低,特别是石油、天然气资源形势非常严峻。据统计,每年需进口原油量占总量的40%。尤其是近十年来,油气勘查的难度不断加大,勘探成本猛增,而一些常规非地震探测技术因受到复杂地球化学景观条件的影响,而找油效果不佳,石油地质行业更渴望以高效、快速、成本低的新技术、新方法来进行油气勘查。为了扭转这一被动局面,就必须依靠科技进步,积极探索更有效的油气勘查新技术,增加相关先进仪器设备的投入,并与现代油气成藏规律的理论有机结合,建立更经济有效的石油、天然气勘查方法和评价预测新体系,从而使石油、天然气勘查-评价水平和科学预测能力得到整体提升。以有效增加国内石油、天然气资源的储备,为国民经济的持续发展提供保证。 本博士论文主要根据油气化探的研究现状,对目前正在应用和曾经报道过的一些油气勘查方法的有效性进行综合分析,选择“氡气测量技术”为研究方向,以此进一步验证该方法寻找油、气田有效性,同时依据氡气地球化学行为,重点探索氡气异常与油-水、气-水边界的空间关系,并建立一套根据氡气异常特征来有效划分和预测油-水、气-水边界的地球化学判别标志,旨在提高油气勘查的有效性,同时降低以钻探来划定油-水、气-水边界的高额经济成本。近几年来,随着一些先进的放射性探测仪器的不断引进,其中配备先进氡气探测仪器的氡气测量技术便首当其冲地被应用于油气勘查新方法的研究中。例如葛良全、宋利中、刘洪福等在多个油气区进行了探索性试验研究,并取得了一些新进展。 通过对大量资料的检索,以及进行大量野外实地取样、室内试验与资料处理等综合分析研究,使得本课题基本上达到了预期效果,其主要认识有以下几点: (1)根据氡的地球化学行为、特性的资料性研究,对氡在各种介质中的射气作用、存在形式、吸附-迁移作用及形成机理进行较详细的掌握,从而充分肯定了氡气与石油、天然气之间有着十分密切的内在联系。并且,在众多已知油、气田(藏)上的试验效果也充分证明,氡气在反映油、气活动的环境条件和油、气活动的分布区域方面确实具有独特的指示作用和效果。 (2)根据氡气异常在油、气田(藏)的分布规律、形态、强度及规模等特征,进一步完善并建立起一套利用氡气寻找和圈定油、气有利富集区段的异常模式,它是氡气异常解释评价和圈定油气富集有利靶区的重要地球化学模式,在未来的生产实践及应用工作中将具有重要的指导作用。这套模式的独特优点在于它适用于在我国不同时代沉积盆地、不同地表地球化学景观条件下寻找油气的氡气异常评价。 (3)建立并完善了氡气测量技术的野外工作方法和室内异常解释的评价方法与原则。 (4)本课题不仅有力地证实氡气异常在寻找油气田上的指示效果,而且研究发现,氡气异常在确定和划分油-水或气-水边界上是针对性很强的判断标志。这对于降低以钻探来确定油水或气-水边界的高额成本,将具有重要的经济意义。 (5)氡气异常不仅能有效地划分单层油、气田(藏)的边界,而且还能预测多层油、气田(藏)的边界,对地下水的强弱以及活动区域也能作出定性判断。这将有助于推动应用勘查地球化学技术在预测油、气埋藏深度等方面的技术进步,并对在我国干旱地区应用氡气测量技术寻找地下水资源具有一定的借鉴意义。 (6)任何一种新的技术方法在实验研究工作中都会不同程度地遇到这样或那样的干扰因素。本课题对可能存在的干扰因素进行了广泛的研究,并确定了不同干扰因素的消除办法。这对提高氡气测量技术在油气勘查上的应用效果和资料的可信度具有重要意义。


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