石油物探是指根据地下岩层物理性质的差异﹐通过物理量测量﹐对地质构造或岩层性质进行研究﹐以寻找石油和天然气的地球物理勘探。在石油勘探中﹐对于被表土﹑沙漠和海水覆盖没有岩层直接出露的地区﹐主要依靠物探方法间接了解地质构造和岩层性质﹐以寻找油气藏。石油物探已成为覆盖区勘探石油的一种不可缺少的手段。

石油物探是在20世纪初发展起来的。最早使用的物探方法是重力勘探。1922年﹐首次成功地应用扭秤在墨西哥湾沿岸探测到和盐丘构造有关的油藏。1935年﹐重力仪开始用于石油物探。

1919年﹐德国人明特罗普 (L.Mintrop)提出了地震折射法。用此法在墨西哥湾沿岸寻找盐丘构造﹐并获得了成功。1927年﹐在美国俄克拉何马州使用地震反射法也成功地发现了毛德油田。

中国的石油物探工作﹐从1949年中华人民共和国成立後﹐才得到发展﹐并取得很大成绩。1959年﹐应用物探方法与石油地质﹑石油钻探相结合﹐找到了大庆油田﹐以後又陆续发现了胜利油田﹑大港油田﹑华北油田等油田。

石油物探工作大致可划分为区域普查和构造带勘探两大阶段。

区域普查阶段

这个阶段在有含油气远景的沉积盆地进行重力法和磁法普查﹐其成果图比例尺为1﹕500000～1﹕1000000﹐在油气勘探有利的地区进一步进行重力法和磁法详查﹐其成果图的比例尺为1﹕100000～1﹕200000。配合电测深﹑大地电流法和少量地震法普查工作﹐划分盆地内的区域构造单元﹐确定沉积凹陷﹐并进一步评价沉积凹陷和圈定二级构造带﹐为进一步开展石油物探工作提供有利的地区和构造带。

使用：重力法、电法、地震勘探法、磁法，还有测井、化探。

在区域普查阶段提供的有利地区和构造带上﹐开展地震法普查和详查工作﹐确定可能的含油气构造和油气圈闭﹐为石油钻探工作提供井位。中国已发现的油气田中﹐多数是根据地震勘探资料进一步进行钻探发现的。

用於了解地壳深部结构和基底表面起伏﹐划分区域构造单元﹔在有利条件下﹐也可用来了解沉积岩层内部构造﹐寻找可能的含油气构造。重力勘探是根据地下岩层密度的差异﹐测量地球重力场的相对变化﹐了解地下地质构造的。重力勘探比较简便﹑成本较低﹐但勘探精度较差并具有多解性﹐一般用於区域普查阶段。

用於了解基底表面起伏﹐估计沉积岩层的厚度﹐划分区域构造单元。磁法勘探是根据地下岩石磁性的差异测量地磁场的相对变化﹐了解地质构造的。根据磁异常所计算出来的磁性体埋藏深度﹐可以了解基底表面起伏和基底内部结构﹐也可反映沉积岩中的火成岩侵入或喷发的情况。磁法勘探与重力勘探相似﹐它的勘探操作简便﹐成本较低﹐但勘探精度较差﹐一般只适用於区域普查阶段。

用於了解基底表面起伏﹐划分区域构造单元﹔在条件有利的地区﹐还可了解沉积岩层内部构造﹔在适当条件下﹐也可利用它寻找石油和天然气。电法勘探是根据地下岩层的电阻率等电学性质及电化学性质的差异﹐了解地质构造和寻找油气藏。在石油勘探中﹐电测深法﹑大地电流法和大地电磁法以及激发极化法应用较多﹐其设备比重力法和磁法复杂﹐成本也较高﹐但探测精度优於重力法和磁法﹐一般也适用於区域普查阶段。

在石油物探中是探测精度最高的一种方法﹐特别是地震反射法﹐但勘探成本高于其他石油物探方法。由于它的勘探效果较好﹐已成为石油物探中最有力的勘探手段﹐应用最广。地震勘探方法主要分为反射法和折射法两大类。

1 地震反射法 用此法可以了解地壳深部结构和基底表面起伏﹐研究地壳内部结构和划分区域构造单元﹔寻找和勘探各种可能的含油气构造﹐通过钻探寻找构造﹐圈闭油气藏﹔还可以了解沉积岩层的岩性和岩相变化﹐与地质和钻探相结合﹐寻找岩性圈闭或岩性与构造复合圈闭油气藏﹔在条件有利的地区﹐还可能直接找矿。

地震反射法的基础是地下岩层的波阻抗的差异。沉积岩层的岩相变化及岩石孔隙中所含流体(油﹑气﹑水)性质的不同﹐使岩层的波阻抗发生变化﹐影响地震反射波的振幅。根据地震反射法所记录的反射波走时﹐可以计算出波的速度和反射界面的埋藏深度﹐从而了解基底表面起伏和沉积岩内部构造。根据记录的地震反射波振幅等特点﹐以及所计算出来的地震波速度等资料﹐可以了解地下岩层的岩性﹑岩相变化和岩石孔隙中所含流体的性质。

用地震反射法通常可以观测到界面深度达6000米左右或更深的反射。因而﹐使用地震反射法可在几公里深的整个沉积剖面中﹐了解各种不同深度的地质构造﹐寻找与背斜﹑断层﹑断块和盐丘构造等有关的构造圈闭油气藏。地震反射法提供的地下地质构造精度很高﹐在理想条件下﹐得到的地质构造起伏的误差在3～6米范围内﹐确定断层落差的精度可达10米左右。地震反射法虽然能作出具有明显波阻抗差异的任何反射层的构造图﹐但没有钻井资料和地质资料﹐是不能确定各反射层的地质层位的。因此在对地震反射法资料进行解释时﹐必须同地质资料和钻井资料紧密结合起来﹐避免出现差错。

地震反射法还用来研究地下岩层的岩性和岩相变化情况﹐试验寻找与地层遮挡﹑岩性尖灭﹑礁块和古潜山等有关的岩性圈闭油气藏﹐或构造与岩性复合圈闭油气藏。从地震反射法资料可以得到沉积岩层变薄的趋势﹐或岩性变化的显示。但是﹐单纯利用地震反射法资料﹐还不能解决与岩相变化有关的地层圈闭油气藏的勘探问题﹐必须将地震反射法资料同测井资料﹑物性资料﹑地质资料和钻探资料密切结合进行综合解释。利用地震反射波的振幅增强及其他和油气有关的地震波标志﹐可以直接寻找石油和天然气。在新生代沉积盆地中寻找较浅的砂岩贮气层﹐这种勘探方法取得了较好的效果﹔但在古老的沉积盆地中寻找较深的含油层﹐则受到较大的限制。

2地震折射法 此法可以用来了解基底表面起伏﹐划分区域构造单元﹐了解沉积岩层内部构造﹐寻找可能的含油气构造﹔利用所求出的界面速度研究地层的岩性。根据所记录下来的地震折射波走时﹐可以求出地下高速界面如基底﹑盐丘﹑炭酸盐岩的埋藏深度和起伏形态﹐并且可以计算出地震波沿高速岩层传播的界面速度﹐了解地下高速岩层的地质构造和岩性。在有利条件下﹐还可用来确定高速岩层断层的落差。但它不如反射法能同时了解地下多个岩层界面的详细构造情况﹐而且勘探精度也低於反射法。