尋其源——海底油氣資源的形成

石油和天然氣（統稱為油氣）都屬于化石能源。對于它們的形成，現在一般認為是遠古時期的藻類、魚類、微生物和植物等的遺骸，被江河帶來的大量泥沙埋藏在地下。生物遺體的分解使泥沙富含有機質而成為有機腐泥。隨著時間的推移，這些有機腐泥被不斷壓實并陷入更深部的地層中。在高溫、高壓的作用下，其中的有機物逐漸轉化為石油和天然氣，并滲入下方的多孔性介質中。只要油氣來源充足，并具備孔隙度良好的儲油巖層，以及阻擋油氣散失掉的蓋層或圈閉條件，經過一段漫長的時間就能夠形成油氣藏。

海底石油儲藏通常分布在大陸架和深海盆地——在大陸架上，由于連續的沉積作用和地質構造的影響，沉積物更易堆積形成油氣藏；而在深海盆地中，也有大量的海底沉積物和地質變化可以形成油氣藏。

海底地層的成像圖像（圖源：《知識就是力量》雜志）

由于藻類、微生物和植物都是有機物，所以這種學說也被稱為“有機生油說”。關于石油的生成，還有一種觀點，認為石油是無機物生成的，被稱為“無機生油說”。

海底石油勘探背后的重重挑戰

人們是如何透過厚厚的海水發現埋藏在地下深處的石油的呢？

海上石油勘探的方法和技術發端于陸地石油勘探，但由于海底以上海水層的覆蓋使得海陸勘探方式大相徑庭，也增加了海上石油勘探的難度。

（圖源：《知識就是力量》雜志）

海上石油勘探最突出的特點是，一切勘探活動都必須配備相應的水上運載工具和設備，不能進行直接的野外地質踏勘（也稱現場調查），只能通過海洋地球物理勘探和水下取樣等方式研究石油地質基礎，預測石油儲量分布。

因此，海底石油勘探以及開發都面臨重重挑戰：一方面，地震勘探、重力勘探、磁力勘探、電法勘探等地球物理勘探手段都需要在勘探船上進行，船舶在航行中如果受到風浪涌流的影響，會產生偏航，容易導致探測結果產生極大的誤差；另一方面，海上鉆井面臨海水深度過大、海洋內波、海底低溫高壓、地基沖刷、材料腐蝕等難題，同時還有原油泄漏等風險，稍有不慎就會對海洋生態造成毀滅性的影響。

探其蹤——海洋地震探測顯神威

海洋地震探測是海上石油勘探和開發管理中應用最為廣泛的勘探技術，它是通過人工激發地震波的方式對海底油藏進行勘探。目前最常用的勘探方法是三維地震勘探——通過帶有專業地震設備的大型船只進行。進行勘探的船上會配備高壓空氣槍陣列或電火花震源作為激發震源，并通過安裝拖纜陣列在水面以下進行拖曳式采集，拖纜上安裝一系列水聽器用于接收地震波。

拖纜陣列的寬度可達2000米，長度可達1.5萬米。通常情況下，勘探船以不大于5節（約9.2千米/時）的低速航行，每隔10秒左右，在水中激發一次地震波，人工激發產生的地震波穿過海水進入地下巖層，而后從地層反射回水面，由水聽器記錄下來。

數據采集完成后，會通過專業的地震數據處理軟件進行處理，像醫學的CT一樣，得到海底地層的成像圖像。石油地質工作者可以借助這些圖像來判斷解釋地下的地質情況，并預測該處潛在油氣藏的發育情況，而后可以通過打探井的方式來確認是否存在油氣。同時，地震數據也用于已發現油氣藏后期的開發和管理。

海洋地震探測示意圖（圖源：《知識就是力量》雜志）

撰文| 邢磊 李倩倩 張進

責任編輯 | 張麗靜 岳煥琦

運營編輯 | 岳煥琦

質量審核 | 業蕾

? 文章來源：《知識就是力量》雜志
《海上石油勘探——尋其源，探其蹤》 ?

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