Нефтега́зовая геофи́зика, геофизические методы разведки, связанные с поисками и разведкой месторождений нефти и газа. Нефтегазовая геофизика возникла в 1912–1916 гг., когда Л. фон Этвёш впервые провёл геофизические исследования нефтяного месторождения с помощью изобретённого им гравитационного вариометра. В 1920-х гг. для поисков нефти и газа начали использовать также электрическую разведку. В 1930-х гг. в комплекс методов нефтегазовой геофизики вошла сейсмическая разведка методом отражённых волн, а позднее – методы геофизических исследований скважин, которые в применении к нефтегазовой геофизике называют промысловой геофизикой. При изучении строения кристаллического фундамента на региональной стадии работ по поиску нефти используют также аэромагнитную разведку. Связующим звеном между геофизическим исследованием скважин и наземной сейсмической разведкой служит метод вертикального сейсмического профилирования, успешно применяемый в нефтегазовой геофизике. Возможности нефтегазовой геофизики определяются контрастностью физических свойств исследуемого объекта относительно свойств вмещающей среды, а также размерами и формой объекта, разрешающей способностью применяемого метода и доступной глубиной исследования.

Особенности геофизических полей, связанные с залежами нефти и газа, определяются физико-геологическими свойствами пород-коллекторов. К этим свойствам относятся размер и минеральный состав зёрен, структурно-текстурные особенности минерального скелета (матрицы породы), характер пористости и проницаемости, тип цементирующего вещества и механические свойства минерального скелета, количество воды в порах и её минерализация. Коллекторы углеводородов подразделяются на 2 группы: терригенные, представленные песчано-глинистыми породами, и карбонатные (преимущественно трещиноватые), представленные известняками и доломитами.

Пористые породы чаще всего заполнены водой и образуют т. н. водоносные коллекторы. Нефть и газ, занимая место воды, вносят существенные изменения в физические свойства вмещающих их пород. Методика косвенных поисков углеводородов в нефтегазовой геофизике связана с выявлением локальных поднятий (антиклиналей) в толще земной коры, к которым могут быть приурочены месторождения (ловушки) нефти и газа. Поиски антиклинальных геологических структур проводят в основном при помощи сейсмической разведки на отражённых волнах. Дополнительно используют гравитационную разведку, магнитную и электрическую разведки. Сейсмическая разведка позволяет выделять даже незначительные поднятия, амплитуда которых составляет сотые доли от глубины залегания. Высокоточной гравитационной разведке доступно выявление антиклиналей амплитудой до 100–200 м на глубинах 2–3 км. Электрическую разведку применяют только для выделения крупных структур, поперечные размеры которых в несколько раз больше глубины их залегания, а амплитуда поднятий составляет не менее 20 % от глубины залегания. Чаще всего сейсмическую и электрическую разведки используют в комплексе, т. к. сейсмическая разведка с высокой точностью определяет глубину и геометрию антиклинальных структур, а электрическая разведка для соответствующих глубин залегания позволяет определить электрическое сопротивление исследуемых пород и тем самым оценить их возможную локальную насыщенность нефтью или газом.

Применение гравитационной разведки для поисков антиклинальных структур связано с тем, что над такими областями, как правило, формируются максимумы гравитационного потенциала. На фоне такого максимума непосредственно над нефтяной залежью могут наблюдаться локальные минимумы, обусловленные разуплотнением пород, содержащих нефть и газ, а также разрушением пород в своде антиклинали. В то же время над соляными куполами, к склонам которых нередко приурочены залежи нефти и газа, наблюдаются чёткие отрицательные аномалии силы тяжести, т. к. плотность соли ниже средней плотности земной коры. Дальнейшая локализация зон выклинивания нефтегазоносных толщ является более сложной задачей и осуществляется методами сейсмической разведки.

При поисках других типов ловушек углеводородов применяют прямые методы нефтегазовой геофизики, базирующиеся на выявлении особенностей физических свойств пород-коллекторов, насыщенных нефтью и газом, по сравнению с водоносными коллекторами. Свойства пород определяются по особенностям параметров геофизических полей в исследуемой области.

С 1980-х гг. распространение получило совместное использование в сейсмической разведке продольных, поперечных и обменных волн (т. н. многоволновая сейсмическая разведка). Такой подход открыл новые возможности для прямого обнаружения залежей углеводородов, поскольку параметры поперечных и продольных волн по-разному зависят от физических свойств среды. Например, насыщенность пород-коллекторов углеводородными флюидами (особенно газом) сильнее влияет на скорости продольных сейсмических волн. Объясняется это тем, что поперечные волны распространяются главным образом по скелету породы, а продольные волны – по всему её объёму, включая флюиды. Характер распространения волн зависит от упругости среды. Понижение коэффициента поперечной деформации пород вдоль пластов указывает на возможные залежи углеводородов.

Разведка месторождений нефти и газа, расположенных на глубинах 1–5 км, проводимая с помощью бурения скважин в случайно выбранных местах (методом «дикой кошки»), стоит очень дорого. Поэтому применение методов нефтегазовой геофизики (в первую очередь сейсмической разведки), требующих значительно меньших затрат времени и средств, чем вышеперечисленные, является обязательным на всех стадиях изучения нефтяных и газовых месторождений.