“油气地球化学勘探”究竟是怎么一回事？

油气化探是地质学的一部分，它是在石油地质学和地球化学基础上发展起来的一门新兴的综合性学科，在系统分析测试自然界中含矿物质的过程中，发现与油气有关的化探异常，从而评价区域的含油气前景，寻找油气藏是一种低成本、高效率的油气勘探方法。

1. 油气化探异常形成机理

油气地表出现的地球化学异常现象是因地质问题而产生，在地质活动当中，地下深层油气的生成、聚集和氧化等过程都会在地表形成特殊现象。油气中的成分会渗透岩层向地表迁移，地下油气的活动会对周围介质和油气覆盖层产生深远影响，油气会改变周围介质中的元素组合，同时也会改变自身的化学性质，油气运移的影响区域会逐渐形成新的元素动态平衡体系。在油气生成后，油气的运移现象才会出现。油气运移具有连续性，在反复运移过程中，油气会留下可被检测的地球化学痕迹。油气化探就是对这些遗留的物质进行检测，在了解了化学特征后，综合地质勘探资料、油气化学变化的时间差以及油气运移的空间差来预测含油气区域。

图1 油藏上综合化探异常理想模式图

图2 气藏上综合化探异常理想模式图

2. 主要油气化探指标及其指示意义

油气化探指标主要有与油气藏有密切关系的烃类指标（酸解烃、热释烃、游离烃、罐顶气、吸附气、荧光等），间接指标汞（Hg）、钴（Co）、镍（Ni）、锶（Sr）、钡（Ba）等金属元素，衍化指标后生碳酸盐（△C）、二价铁（ Fe²+）、电导率（ Ks）、卤素氟（F）、碘（I）和放射性铀（U）、氡（Rn）等30多个指标。其中，酸解烃（SC1～SC₄）是寻找油气藏的直接指标，它是指吸附在土壤颗粒表面孔隙或吸留于矿物晶格缺陷中的烃类气体，主要包括甲烷、乙烷、丙烷，对油气藏的规模有很好的指示效果。后生碳酸盐（△C）指在500℃～600℃的特定温度下，一种特殊的后生碳酸盐分解释放出来的CO₂，它是烃类的衍生产物，形成时会消耗掉烃类物质，相对于烃类来讲有滞后效应。Hg是寻找油气藏的间接指标，与烃类异常结合可粗略推测油气藏的赋存位置，它通常在油藏上方形成顶部异常，在气藏上方形成环状异常，故Hg不仅对油、气藏的富集部位、规模有很好的指示效果，而且对油、气藏的性质有一定的指示效果。

3. 综合化探指标异常模式

（1）油藏上综合化探指标异常模式

在油藏上方地表土壤中烃类（SC1~SC4）、△C、Fe²+、Ks等指标主要以环状异常为主（图1），即环状异常较强，顶部异常相对较弱。剖面上在油藏两边烃类、△C、Fe²+、Ks等指标异常明显，异常强度较高，形成双峰异常，而在顶部异常微弱，强度较低，常呈零星异常分布。Hg在油藏上则与之相反，油藏周边Hg的环状异常较弱，顶部异常规模较大，强度较高。烃类、△C、Fe²+、Ks等指标常与Hg异常形成镶嵌结，且从油藏中心向外大致具有Hg→Fe²+、Ks→△C→烃类的水平分带特征。

（2）气藏上综合化探指标异常模式

气藏上方地表土壤中烃类（SC1~SC₄）、△C、Fe²+、Ks等指标异常与油藏上相似（图2），平面上仍呈环状或环中顶异常，剖面上仍在气藏两边呈双峰异常特征，这是在气藏正上方这些指标的顶部异常较油藏强，范围比油藏大。Hg在气藏上的异常特征则与油藏上有很大差异，Hg在气藏上与烃类、△C、Fe²+、Ks等指标异常形态相似，呈环状或环中顶异常，分布位置基本重叠，而在油藏上则呈顶部异常，与烃类、△C、Fe²+、Ks等指标异常形成镶嵌结构。

油气化探经60余年的发展，已开始走向科学化和规范化，形成比较系统的勘探程序，随着国家能源需求的高速增长和当代科学技术的不断发展，必将促进油气化探理论更加完善，并给油气化探技术的可持续性发展带来机遇。在越来越复杂的勘探对象面前，化探结合物探、地震等勘探方法将发挥更大的作用，成为独具风貌的油气勘探技术。□D12