การสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียม

      ในอดีตนั้นร่องรอยการไหลซึมขึ้นมาของน้ำมันดิบบนพื้นผิวดิน (Seepages) จะได้รับการพิจารณาเป็นข้อบ่งชี้ว่าใต้พื้นดินบริเวณนั้นมีแหล่งปิโตรเลียมอยู่แล้วขั้นต่อไปจึงดำเนินการเจาะสำรวจเพื่อพัฒนาแหล่งน้ำมันนั้นต่อไป การเจาะสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมในระยะแรกใช้วิธีการสุ่มเจาะสำรวจแต่ในปัจจุบันนี้กระบวนการและขั้นตอนในการสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมไม่ว่าจะเป็นแหล่งน้ำมันดิบหรือแหล่งแก๊สธรรมชาติ  นับได้ว่าเป็นเรื่องที่มีความยุ่งยากและซับซ้อนมากจะต้องใช้วิชาความรู้ด้านธรณีวิทยา (Geology) และธรณีฟิสิกส์ (Geophysics) อย่างกว้างขวางและลึกซึ้ง  อย่างไรก็ดีแรงผลักดันที่ทำให้การสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมได้รับการพัฒนาขึ้นมาและมีการดำเนินการในขอบเขตที่กว้างขวางยิ่งขึ้น ทั้งบนบกและในทะเลคือความต้องการด้านเชื้อเพลิงและพลังงานของสังคมที่ได้เพิ่มมากขึ้นมาโดยตลอด นอกจากนี้แหล่งปิโตรเลียมที่สามารถสำรวจค้นหาและพัฒนาได้ง่าย ๆ ก็ได้ลดน้อยลงทำให้ต้องมีการพัฒนาเทคนิคการสำรวจให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น 
      การสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมนั้นเป็นการสำรวจหาข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับขนาดรูปทรงทางเรขาคณิตของแหล่งปิโตรเลียมและระดับความลึกจากพื้นผิวของแหล่งเพื่อประเมินปริมาณสำรองและคุณภาพของปิโตรเลียม นอกจากนี้ยังต้องสำรวจหาข้อมูลทางด้านวิศวกรรมปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง เช่น ความกดดันของแหล่งปิโตรเลียม อัตราการไหลของปิโตรเลียม และความสามารถในการผลิตปิโตรเลียม ทั้งนี้รวมไปถึงชนิดของปิโตรเลียมในแหล่งสะสมตัวอีกด้วย 

ขั้นตอนในการสำรวจปิโตรเลียมอาจจำแนก ออกได้เป็นขั้นตอนหลัก ๓ ขั้นตอน คือ การสำรวจทางธรณีวิทยา การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ และการเจาะสำรวจ 

(ก) การสำรวจทางธรณีวิทยา (Geological exploration) 

      การสำรวจในขั้นนี้จะเริ่มต้นด้วยการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสภาพธรณีวิทยาของพื้นที่และบริเวณใกล้เคียงซึ่งได้มีการดำเนินการมาก่อนแล้วเพื่อประเมินผลสำหรับการสำรวจเพิ่มเติมต่อไป ถ้าพื้นที่สำรวจเป็นพื้นที่บนบกนักธรณีวิทยาจะต้องศึกษาสภาพธรณีวิทยาของพื้นที่ การใช้ภาพถ่ายทางอากาศและภาพถ่ายจากดาวเทียมช่วยพิจารณาลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยา (Geological structure) ของพื้นที่การสำรวจภาคสนามเพื่อตรวจสอบหินที่โผล่ให้เห็นบนพื้นผิว การตรวจวิเคราะห์อายุหิน การวิเคราะห์ตัวอย่างหินทางธรณีเคมี (Geochemical analysis) เพื่อหาหินต้นกำเนิดปิโตรเลียม (Source rock) และวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพของหิน การประเมินผลการสำรวจทางธรณีวิทยาทำให้สามารถกำหนดขอบเขตของพื้นที่ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะมีความเป็นไปได้ทางด้านหินต้นกำเนิดปิโตรเลียม หินกักเก็บปิโตรเลียม (Reservoir rock) ซึ่งจะกลายเป็นแหล่งปิโตรเลียมต่อไปได้ 

(ข) การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ (Geophysical exploration) 

      การสำรวจในขั้นนี้อาศัยหลักคุณสมบัติทางฟิสิกส์ของชั้นหินชนิดต่าง ๆ อาทิ คุณสมบัติด้านแม่เหล็กไฟฟ้า คุณสมบัติในการเป็นตัวกลางของคลื่นชนิดต่าง ๆ เป็นต้นมาเป็นข้อพิจารณาเพื่อตรวจสอบสภาพธรณีวิทยาใต้ผิวดินทั้งในเรื่องการเรียงลำดับชั้นหิน โครงสร้างทางธรณีวิทยาโดยใช้เครื่องมือทางธรณีฟิสิกส์ช่วยในการตรวจวัดคุณสมบัติต่าง ๆ ของหินที่อยู่ใต้ผิวดินลึกลงไปในพื้นที่สำรวจ  เทคนิคทางด้านธรณีฟิสิกส์ที่นิยมนำมาใช้ในการสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียม คือ การตรวจวัดค่าความเข้มสนามแม่เหล็กโลก (Magnetic survey) การตรวจวัดค่าความโน้มถ่วง (Gravity survey) และการตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนของชั้นหิน (Seismic survey) การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์เพื่อตรวจวัดค่าความเข้มของสนามแม่เหล็กโลกและการตรวจวัดค่าความโน้มถ่วงจะช่วยในการกำหนดขอบเขตและรูปร่างของแอ่งตะกอนในอดีตใต้ผิวดินลึกลงไปว่ามีศักยภาพที่จะเป็นแหล่งปิโตรเลียมมากน้อยเพียงไรรวมทั้งสามารถกำหนดพื้นที่ให้แคบลงเพื่อทำการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ด้วยการตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนของชั้นหินในขั้นต่อไปเพื่อประเมินลักษณะการเรียงตัวของช้นหินและโครงสร้างทางธรณีวิทยาใต้ผิวดินสำหรับช่วยในการกำหนดตำแหน่งหลุมเจาะสำรวจต่อไป การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์นั้นสามารถจะดำเนินการได้ทั้งพื้นที่บนบกและพื้นที่ในทะเล 

(ค) การเจาะสำรวจ (Drilling exploration) 

       เมื่อประเมินผลการสำรวจทางธรณีวิทยาและการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์เข้าด้วยกันแล้วก็สามารถกำหนดโครงสร้างที่คาดว่าจะเป็นแหล่งกักเก็บปิโตรเลียมได้ในเบื้องต้นและลำดับต่อไปก็จะเป็นการเจาะสำรวจ  โดยในขั้นแรกจะเป็นการเจาะสำรวจเพื่อหาข้อมูลทางธรณีวิทยาเกี่ยวกับลำดับชั้นหินใต้พื้นผิวลึกลงไป ตรวจสอบลักษณะตัวอย่างหินและยืนยันลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาใต้ดินรวมทั้งเพื่อค้นหาปิโตรเลียมหรือร่องรอยของปิโตรเลียม ถ้าผลการเจาะสำรวจพบว่ามีปิโตรเลียมสะสมตัวอยู่ในแหล่งใต้ดินลึกลงไปก็จะมีการศึกษาและตรวจสอบข้อมูลอื่น ๆ เพิ่มเติม เช่น ลักษณะและคุณภาพปิโตรเลียม อายุของชั้นกักเก็บปิโตรเลียม ชนิดของหิน ความพรุนของเนื้อหิน (Porosity) และคุณสมบัติการให้ของไหลซึมผ่านเนื้อหิน (Permeability) นอกจากนี้ยังอาจมีการทดสอบหลุมเจาะสำรวจเพื่อประเมินหาความสามารถในการผลิตปิโตรเลียมจากแหล่งกักเก็บที่สำรวจพบด้วย ขั้นต่อไปจะเป็นการเจาะสำรวจเพิ่มเติมเพื่อกำหนดขอบเขตที่แน่นอนของแหล่งปิโตรเลียม ปริมาณการไหล ปริมาณสำรองของปิโตรเลียมในแหล่งกักเก็บเพื่อการประเมินศักยภาพและสมรรถนะของการผลิตปิโตรเลียมในเชิงพาณิชย์ต่อไป