石油勘探部件是石油勘探過程中(從地表探測到井下地層分析)用于 “獲取地質信息、識別油氣藏、保障勘探作業安全” 的核心設備組件,覆蓋 “地面勘探、鉆井勘探、測井勘探” 三大核心環節。不同部件的作用圍繞 “正確探測、數據采集、風險防控” 展開,直接決定勘探效率與油氣藏發現的正確性,具體分類及作用如下:
一、地面勘探部件:地表地質信息采集,初步鎖定勘探靶區
地面勘探是石油勘探的 “第一步”,通過地表及淺層地質分析判斷地下是否存在油氣藏,核心部件及作用如下:
地震勘探核心部件地震勘探是地面勘探的主流技術,通過人工激發地震波(如震源車),接收地下反射波來分析地層結構,關鍵部件作用:
震源部件(如可控震源車的振動平板、激發裝置):產生穩定、可控的地震波(頻率 5-100Hz),確保地震波能穿透不同深度地層(從幾百米到數千米),為后續反射波分析提供清晰信號;
檢波器(如壓電式檢波器、光纖檢波器):接收地下地層反射的地震波,將機械振動信號轉化為電信號 / 光信號,正確記錄反射波的傳播時間、振幅(通過時間差計算地層深度,振幅差異判斷地層巖性 —— 砂巖易儲油,泥巖多為隔層);
數據采集站:實時接收檢波器的信號,進行濾波、放大、數字化處理(避免信號干擾),再傳輸至控制系統,形成原始地震數據(為后續 “地震剖面繪制” 提供基礎)。
重力 / 磁法勘探部件針對復雜地表(如山區、沙漠),通過重力、磁場差異判斷地下地質構造,核心部件作用:
重力儀(如石英彈簧重力儀):測量地表重力加速度微小變化(精度達 ±0.01mGal),重力異常區往往對應地下密度差異(如油氣藏密度低于圍巖,會形成局部重力低異常);
磁力儀(如質子磁力儀):檢測地表磁場強度變化(精度達 ±0.1nT),磁性異常區可指示地下磁性巖層(如玄武巖、花崗巖)的分布,輔助排除非儲油構造(此類巖層通常不具備油氣儲存條件)。
二、鉆井勘探部件:保障鉆井作業,獲取井下巖芯 / 流體樣本
當地面勘探鎖定 “潛在靶區” 后,需通過鉆井深入地下(從幾百米到上千米),直接獲取井下地層信息,核心部件及作用聚焦 “安全鉆井、樣本采集、井眼穩定”:
鉆井動力與傳動部件確保鉆頭能持續破碎巖石、向地下鉆進,核心部件作用:
鉆井馬達(如渦輪鉆具、螺桿鉆具):將鉆井液的液壓能 / 電能轉化為機械能,驅動鉆頭高速旋轉(轉速 50-300r/min),破碎不同硬度的地層(軟地層用牙輪鉆頭,硬地層用 PDC 鉆頭);
鉆桿 / 鉆鋌:鉆桿(中空鋼管,直徑 50-130mm)連接地面設備與鉆頭,傳遞扭矩與鉆井液;鉆鋌(壁厚更大、重量更重)提供 “鉆壓”(使鉆頭緊貼巖石),同時保持井眼垂直(避免井眼歪斜導致后續測井困難)。
鉆井液循環與控制部件鉆井液(泥漿)是 “鉆井血液”,相關部件保障鉆井液功能實現:
鉆井泵:將鉆井液加壓(壓力 10-30MPa)后泵入鉆桿,通過鉆頭水眼噴向井底,攜帶巖屑(破碎的巖石顆粒)返回地面;
振動篩 / 除砂器:地面循環系統的核心部件,振動篩通過篩網分離鉆井液中的大顆粒巖屑(粒徑>0.3mm),除砂器去除細砂(粒徑 0.07-0.3mm),確保鉆井液清潔(避免巖屑堵塞鉆頭水眼,或劃傷井壁);
井口防噴器(如閘板防噴器、環形防噴器):鉆井過程中若井下出現 “井噴”(高壓油氣突然涌出),防噴器可快速關閉井口(響應時間<10 秒),阻斷油氣噴出,避免安全事故(如火災、爆炸)。
巖芯 / 流體采集部件直接獲取井下地層樣本,判斷是否存在油氣,核心部件作用:
巖芯筒:隨鉆頭下入井底,在一定地層(如地震勘探預測的 “儲油層”)將巖石切割成柱狀巖芯(直徑 50-100mm,長度 1-5m),起出地面后分析巖芯的孔隙度(儲油能力)、滲透率(油氣流動能力);
取心鉆頭:與巖芯筒配合,在破碎巖石的同時保留完整巖芯(如金剛石取心鉆頭,硬度高、磨損小,適合硬地層取心);
地層測試器(如 MDT 模塊式動態測試器):下入井底后,通過 “封隔器” 密封目標地層,抽取地層流體(原油、天然氣、地層水)樣本,檢測流體密度、粘度、含油率(直接判斷該地層是否為 “工業油藏”)。
三、測井勘探部件:井下地層分析,確定油氣藏參數
鉆井完成后,需通過 “測井”(下井儀器測量地層物理參數)對井下地層進行掃描,核心部件作用是 “將地層物理特性轉化為可量化數據”,為油氣藏評價提供依據:
電法測井部件通過測量地層電阻率差異判斷巖性與含油性(油、水、氣的電阻率差異顯著),核心部件作用:
電極系(如雙側向電極系、感應測井線圈):向地層發射電流 / 電磁場,接收地層反饋的電信號,計算地層電阻率(含油地層電阻率遠高于含水地層,如砂巖儲層中,油層電阻率可能達 100Ω?m,水層僅 1-10Ω?m);
信號處理器:將電極系接收的微弱電信號放大、濾波,轉化為數字化的 “電阻率曲線”,通過曲線形態判斷儲層厚度(曲線異常段對應儲層)、含油性(高電阻率段大概率為油層)。
聲波測井部件利用聲波在不同地層中的傳播速度差異,分析地層巖性、孔隙度,核心部件作用:
聲波發射器 / 接收器:發射器向地層發射聲波(縱波,頻率 20-30kHz),接收器記錄聲波穿過地層的時間(“聲波時差”),砂巖、泥巖、灰巖的聲波時差差異明顯(如砂巖時差約 50-60μs/ft,泥巖約 70-90μs/ft);
數據解釋模塊:通過聲波時差計算地層孔隙度(孔隙度越高,聲波傳播越慢,時差越大),孔隙度>15% 的地層才具備儲油條件,為后續 “是否投產” 提供關鍵依據。
放射性測井部件通過測量地層天然放射性或人工放射性,輔助判斷巖性與流體性質,核心部件作用:
伽馬射線探測器(如閃爍計數器):測量地層天然伽馬射線強度(泥巖含放射性元素多,伽馬值高;砂巖、灰巖伽馬值低),用于劃分地層界面(伽馬曲線突變處為地層分界);
中子探測器:向地層發射中子,接收反射的 “熱中子”,含氫量高的地層(如油層、水層)會吸收更多中子,熱中子計數低;含氣地層(天然氣含氫量低)熱中子計數高,可區分 “油層、水層、氣層”。