石油勘探部件是石油勘探过程中(从地表探测到井下地层分析)用于 “获取地质信息、识别油气藏、保障勘探作业安全” 的核心设备组件,覆盖 “地面勘探、钻井勘探、测井勘探” 三大核心环节。不同部件的作用围绕 “正确探测、数据采集、风险防控” 展开,直接决定勘探效率与油气藏发现的正确性,具体分类及作用如下:
一、地面勘探部件:地表地质信息采集,初步锁定勘探靶区
地面勘探是石油勘探的 “第一步”,通过地表及浅层地质分析判断地下是否存在油气藏,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术,通过人工激发地震波(如震源车),接收地下反射波来分析地层结构,关键部件作用:
震源部件(如可控震源车的振动平板、激发装置):产生稳定、可控的地震波(频率 5-100Hz),确保地震波能穿透不同深度地层(从几百米到数千米),为后续反射波分析提供清晰信号;
检波器(如压电式检波器、光纤检波器):接收地下地层反射的地震波,将机械振动信号转化为电信号 / 光信号,正确记录反射波的传播时间、振幅(通过时间差计算地层深度,振幅差异判断地层岩性 —— 砂岩易储油,泥岩多为隔层);
数据采集站:实时接收检波器的信号,进行滤波、放大、数字化处理(避免信号干扰),再传输至控制系统,形成原始地震数据(为后续 “地震剖面绘制” 提供基础)。
重力 / 磁法勘探部件针对复杂地表(如山区、沙漠),通过重力、磁场差异判断地下地质构造,核心部件作用:
重力仪(如石英弹簧重力仪):测量地表重力加速度微小变化(精度达 ±0.01mGal),重力异常区往往对应地下密度差异(如油气藏密度低于围岩,会形成局部重力低异常);
磁力仪(如质子磁力仪):检测地表磁场强度变化(精度达 ±0.1nT),磁性异常区可指示地下磁性岩层(如玄武岩、花岗岩)的分布,辅助排除非储油构造(此类岩层通常不具备油气储存条件)。
二、钻井勘探部件:保障钻井作业,获取井下岩芯 / 流体样本
当地面勘探锁定 “潜在靶区” 后,需通过钻井深入地下(从几百米到上千米),直接获取井下地层信息,核心部件及作用聚焦 “安全钻井、样本采集、井眼稳定”:
钻井动力与传动部件确保钻头能持续破碎岩石、向地下钻进,核心部件作用:
钻井马达(如涡轮钻具、螺杆钻具):将钻井液的液压能 / 电能转化为机械能,驱动钻头高速旋转(转速 50-300r/min),破碎不同硬度的地层(软地层用牙轮钻头,硬地层用 PDC 钻头);
钻杆 / 钻铤:钻杆(中空钢管,直径 50-130mm)连接地面设备与钻头,传递扭矩与钻井液;钻铤(壁厚更大、重量更重)提供 “钻压”(使钻头紧贴岩石),同时保持井眼垂直(避免井眼歪斜导致后续测井困难)。
钻井液循环与控制部件钻井液(泥浆)是 “钻井血液”,相关部件保障钻井液功能实现:
钻井泵:将钻井液加压(压力 10-30MPa)后泵入钻杆,通过钻头水眼喷向井底,携带岩屑(破碎的岩石颗粒)返回地面;
振动筛 / 除砂器:地面循环系统的核心部件,振动筛通过筛网分离钻井液中的大颗粒岩屑(粒径>0.3mm),除砂器去除细砂(粒径 0.07-0.3mm),确保钻井液清洁(避免岩屑堵塞钻头水眼,或划伤井壁);
井口防喷器(如闸板防喷器、环形防喷器):钻井过程中若井下出现 “井喷”(高压油气突然涌出),防喷器可快速关闭井口(响应时间<10 秒),阻断油气喷出,避免安全事故(如火灾、爆炸)。
岩芯 / 流体采集部件直接获取井下地层样本,判断是否存在油气,核心部件作用:
岩芯筒:随钻头下入井底,在一定地层(如地震勘探预测的 “储油层”)将岩石切割成柱状岩芯(直径 50-100mm,长度 1-5m),起出地面后分析岩芯的孔隙度(储油能力)、渗透率(油气流动能力);
取心钻头:与岩芯筒配合,在破碎岩石的同时保留完整岩芯(如金刚石取心钻头,硬度高、磨损小,适合硬地层取心);
地层测试器(如 MDT 模块式动态测试器):下入井底后,通过 “封隔器” 密封目标地层,抽取地层流体(原油、天然气、地层水)样本,检测流体密度、粘度、含油率(直接判断该地层是否为 “工业油藏”)。
三、测井勘探部件:井下地层分析,确定油气藏参数
钻井完成后,需通过 “测井”(下井仪器测量地层物理参数)对井下地层进行扫描,核心部件作用是 “将地层物理特性转化为可量化数据”,为油气藏评价提供依据:
电法测井部件通过测量地层电阻率差异判断岩性与含油性(油、水、气的电阻率差异显著),核心部件作用:
电极系(如双侧向电极系、感应测井线圈):向地层发射电流 / 电磁场,接收地层反馈的电信号,计算地层电阻率(含油地层电阻率远高于含水地层,如砂岩储层中,油层电阻率可能达 100Ω・m,水层仅 1-10Ω・m);
信号处理器:将电极系接收的微弱电信号放大、滤波,转化为数字化的 “电阻率曲线”,通过曲线形态判断储层厚度(曲线异常段对应储层)、含油性(高电阻率段大概率为油层)。
声波测井部件利用声波在不同地层中的传播速度差异,分析地层岩性、孔隙度,核心部件作用:
声波发射器 / 接收器:发射器向地层发射声波(纵波,频率 20-30kHz),接收器记录声波穿过地层的时间(“声波时差”),砂岩、泥岩、灰岩的声波时差差异明显(如砂岩时差约 50-60μs/ft,泥岩约 70-90μs/ft);
数据解释模块:通过声波时差计算地层孔隙度(孔隙度越高,声波传播越慢,时差越大),孔隙度>15% 的地层才具备储油条件,为后续 “是否投产” 提供关键依据。
放射性测井部件通过测量地层天然放射性或人工放射性,辅助判断岩性与流体性质,核心部件作用:
伽马射线探测器(如闪烁计数器):测量地层天然伽马射线强度(泥岩含放射性元素多,伽马值高;砂岩、灰岩伽马值低),用于划分地层界面(伽马曲线突变处为地层分界);
中子探测器:向地层发射中子,接收反射的 “热中子”,含氢量高的地层(如油层、水层)会吸收更多中子,热中子计数低;含气地层(天然气含氢量低)热中子计数高,可区分 “油层、水层、气层”。