油气勘探中的“望、闻、问、切”

（本文发表于2026年第3期）

第一作者简介张云鹏，正高级工程师，从事常规、非常规油气研究工作。

对于石油和天然气，相信大家都不会陌生，它们是大自然馈赠给人类最宝贵的天然财富。石油被誉为“工业的血液”；天然气除了是重要的化工原料和工业燃料外，还因其绿色环保、经济实惠的特性，被广泛应用在关乎民生的各个方面，被誉为“未来能源的明星”。因此，它们对人类的日常生活和科技发展非常重要，是保障国家能源资源安全和经济运行的重要基础。我国每年对石油和天然气的需求量非常大，受资源禀赋限制，截至2025年，我国石油的对外依存度为72.7%，天然气的对外依存度为40%。油气稳定供应是维护国家能源资源安全的重要保障，我们必须牢牢守住能源自主可控底线，把能源发展主动权掌握在自己手中。

那么，石油和天然气是如何勘查出来的呢?这和中医给人看病诊断讲究的“望、闻、问、切”四诊法有一定相通之处。

Part 01

望诊：锁定盆地大方向

望诊，是中医对患者整体状态的把握。油气勘探的“望”，同样要从全局入手——首先是认清油气生成与保存的三大物质基础，即烃源岩、储层和盖层。烃源岩，又称为生油岩，是一种能够产生或已经产生可移动烃类的岩石，通常富含有机质，这些有机质会在特定温度和压力条件下转化为油气。储层，顾名思义就是存储油气的场所，指具有一定孔隙度和渗透性，且具备流体储存和流通空间条件的岩层。盖层位于储层之上，是能够封隔储层使其中的油气免于向上逸散的保护层，通常具有较低的渗透率。油气勘探工作的第一步是对目标区域的古地貌格局进行总体判断，判别地质历史时期的古盆地与古隆起。盆地为汇水沉积单元，可汇聚海量有机质并持续埋藏保存，为油气生成奠定核心物质基础，生油岩绝大多数均形成于盆地沉积环境；与之相对，古隆起区岩石长期暴露、易率先遭受风化剥蚀，风化形成的碎屑物质经流水、风力等外力搬运，最终沉降至盆地内部。盆地沉积体系与周缘物源供给协同作用，逐步发育出储集层与封盖层，这两者共同搭建起油气得以长期保存的地层组合。

正因如此，现阶段已探明的油气藏绝大部分赋存于盆地之中，锁定盆地作为勘探主攻方向，是油气勘探的首要思路。需要重点区分的是，文中所指盆地、隆起，均为目标地层沉积期的古地貌形态，而非区域现今的地表地貌。受多期构造运动的改造影响，古地貌格局早已历经沧海桑田式变迁，明确当时的盆地原型，是油气勘探前期不可或缺的基础核心工作。

Part 02

闻诊：野外调查找线索

闻诊，重在察听患者语言气息的高低、强弱、清浊、缓急等变化，以分辨病情的虚实寒热。也就是说，内在病情会有一些外在表现，医生通过这些外在表现对病情进行进一步判断。油气勘探里的“闻”，主要表现为野外地质调查。

一方面要通过调查了解清楚生油层主要发育在哪个层位、厚度如何，储层的孔隙度和渗透率有多大，以及盖层的封盖性能是否优良等，对油气形成条件进行初步的评价。沉积盆地中地表被第四系的松散沉积物所覆盖，而油气勘探的目的层埋藏在更深的地下，在地表出露很少。我们要了解地下的情况，只能通过位于盆地边缘的地质露头调查来进行。以烃源岩为例，该套地层原始沉积范围很广，受后期多期构造运动改造，地层发生差异升降，部分区域抬升隆起、出露地表形成山地，部分区域持续沉降保存为盆地。通过对地表出露的烃源岩露头开展系统研究，即可对盆地内部同源烃源岩的生烃潜力做出初步评价。

另一方面，也可以通过调查地面露头中有没有油苗显示，以及在泉眼有没有能点燃的气体等现象，寻找并掌握油气的基本线索。构造作用也会对原来的地层进行改造，形成褶皱或断裂等，有些断裂可以一直延伸到地表，因此，原来在地下的油气就有可能沿着断裂运移至地表形成油苗，有些天然气也会溶解在地下水中，随着水循环在泉眼处释放出来，形成油气线索。总之，通过野外地质调查，可以使我们从大范围的整个盆地评价迅速缩小范围、聚焦目标，有利于节省勘探成本和提高油气发现率。

Part 03

问诊：化探、物探定靶区

问诊，是通过询问患者有关疾病发生的时间、原因、经过，以及生活习惯、饮食爱好等与疾病相关的情况，以便进一步了解病情，为后面的对症施治打下基础。油气勘探在野外地质调查查明基本情况后，下一步就需要针对性地进行相关工作，主要包括油气地球化学勘探（简称“油气化探”）和地球物理勘探两大方面。

先说油气化探。这是以现代地球化学分析方法所取得的资料去帮助寻找油气藏的一种工作方法。其理论根基在于：烃源岩生成的烃类流体，除了沿地层由低势区向高势区侧向运移之外，还有一部分会沿着断裂、高渗透性输导层发生垂向运移。当烃类渗入围岩、地表土壤及孔隙流体后，会形成多层级地球化学晕，改变介质内烃类、伴生化合物、特征元素与同位素的组分及丰度，产生局部地球化学异常，成为地下油气藏的直接示踪信息。运用现代地球化学分析手段可识别异常特征、圈定异常分布范围，再结合区域地质条件综合研判，便能初步划定油气勘探有利远景区。

> 油气地球化学勘探之微生物化探原理简图

再看重磁电法。只确定出大致的异常范围还远远不够，另外一个重要的工作是要明确地下岩层的结构构造，以及目标层系的平面展布等情况，为后续的勘探开发打下良好的基础，这就需要用到诸如重力勘探、磁法勘探、电法勘探之类的地球物理勘探技术，通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件。地下不同岩层在密度、弹性、导电性、磁性、放射性和导热性等物理属性上天然存在差异，这些差异会引起相应的地球物理场的局部变化。通过测量这些物理场的分布和变化特征，结合已知地质资料进行分析研究，就可以获得油气勘探所需的盆地结构、地层格架及断裂展布等关键信息。这两种方法兼有勘探与试验功能，具有设备轻便、成本低、效率高、工作空间广等优点，在油气勘探中常用于面上整体评价。

Part 04

切诊：地震勘探摸“脉象”

切诊，是医生用手指按压患者脉搏，通过感知脉象变化，来辨别脏腑功能盛衰、气血津精虚滞等，是进一步确认疾病的重要方法。在油气勘探中，物探技术中的地震勘探也可以视作寻找油气的“切诊”疗法。野外地质调查、油气化探和重力、磁法、电法等物探手段，虽能逐层收窄勘探范围、逐步锁定有利区带，但仅能实现宏观预判，探测尺度偏大、解析精度不足。常规油气一般都保存在圈闭中，这里的圈闭是指能捕获并储存油气的有效空间，通常由储层、盖层及阻止油气继续运移的障碍物这三部分组成。上述勘探技术难以精准识别、精细刻画地下圈闭形态，因此需依托地震勘探技术，探查地下油气赋存的“脉象”，完成高精度勘探研判。开展地震勘探时，通过炸药、可控震源车等设备在地表人工激发地震波，再利用专用检波器接收地下地层反射传回的波场信号。不同岩性介质对地震波的传播速度、反射特征存在显著差异，通过观测、解析地震波的地下传播规律，便可反演地下岩层的岩性、空间形态。地震勘探有效探测深度一般可达数十米至数十千米，在地层分层精细度、地下构造解析精度上，均显著优于重力、磁法、电法等其他地球物理勘探手段。通过地震勘探，能够精准确定地层延伸走向与空间展布，清晰刻画各类圈闭的发育位置与规模，高效识别油气富集的优质“甜点”区。因此，地震勘探是地球物理勘探体系中最为重要、解决油气勘探问题成效最突出的一项技术，亦是钻探实施前油气资源精细勘查的关键手段。

> 地震勘探原理简图

随着技术的发展，现在的地震勘探又可以分为二维地震勘探和三维地震勘探，它们在采集方式、信息密度、分辨率和应用范围等方面存在区别。二维地震勘探采用线性施工和线性接收的方式，即在地面上布置一条条测线，沿测线采集地震波信息，信息点密度较低，分辨率有限，主要用于显示地下的线性地质构造，适合初步勘探；而三维地震勘探是在二维地震勘探的基础上发展起来的，它采用线束状施工和面元接收的方式，信息点密度高，可以形成三维数据体，具有高分辨率、高信噪比的特点，能够更精确地反映地下地质构造，适用于精细勘探和复杂地质构造研究。从勘探效果上来看，二维地震勘探就像是拍X光片，而三维地震勘探更像是做核磁共振，获得的信息量更丰富，地下目标的图像更加清晰，位置预测更加可靠。比如地下的古河流、古高山、断层等均可直接或间接反映出来，因此三维地震勘探可以很精确地查清地下含油气圈闭并刻画出圈闭的细节，是油气勘探开发中不可或缺的核心物探技术。

> 水平井钻探及开采示意图

Part 05

开方抓药布钻井

中医通过以上“望、闻、问、切”的诊疗，已经可以明确患者的病情，接下来就是开方抓药，达到药到病除的效果。油气勘探工作同理，经地质调查、地球物理勘探锁定油气有利区后，便可开展钻探验证，探明油气藏、评估资源储量。常规油气多富集于各类圈闭之内，优先在圈闭中构造高的部位部署钻井，往往易钻遇油气层，此类钻井以竖井为主要井型。页岩油、页岩气等非常规油气具备自生自储的成藏特征，烃源岩同时充当生油层与储层，油气分散赋存于烃源岩层中，开发这类资源需采用水平井工艺。水平井属于特殊井型，井斜角达到或趋近 90°，井身在目的层沿着水平或平行于地层的方向延伸钻进。水平井可在地层中延伸较长距离，后期通过多段压裂、人工造缝的方式把分散在生油岩中的油气聚集开采出来。

油气是支撑工业和社会发展的基础能源，守住国家能源安全，油气勘探是关键。先开展地质摸排、物化探勘测，再钻井验证，最后规模化开采，油气勘探这套完整技术流程的每一步都凝结了地质、地球物理、工程技术等多领域的智慧结晶。如今国内勘探方向已经全面转变，开采层位从中生浅层常规油气，延伸至古生深层非常规油气，各类能源同步勘探开发。油气行业接连攻克多项核心技术，依托深层油气、页岩油气、绿色稠油开采等创新理论，我们如今能开发万米超深层、纳米级页岩这类过去难以动用的资源，拓展了全新勘探阵地。想要实现能源自主，油气勘探是核心战场。当下国际局势复杂，不断深挖勘探深度、提升勘探精度，不只是技术攻关任务，更是牢牢攥住国家发展主动权的重要战略。每一次地震波的激发与接收，每一次钻头的深入与回转，都是这场看不见的“地下战争”中不可或缺的一步。

作者： 张云鹏 史冀忠 张慧元 魏建设 李渭

编辑： 何陈临秋

排版： 刘欣潼

审核： 常 艳

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