包書(shū)景， 李世臻， 徐興友， 張立勤， 杜治利，林拓， 唐躍， 張保民， 魏東濤， 楊建國(guó)

(中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京 100083)

0 引言

“全國(guó)油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查工程”共設(shè)立13個(gè)二級(jí)項(xiàng)目、1個(gè)分列項(xiàng)目，涉及的油氣礦種主要包括常規(guī)油氣、頁(yè)巖氣、頁(yè)巖油、致密砂巖氣和煤層氣，主要開(kāi)展南方古生界頁(yè)巖氣、松遼盆地白堊系頁(yè)巖油、北方新區(qū)新層系油氣和新疆地區(qū)侏羅系煤層氣調(diào)查，以及全國(guó)油氣資源調(diào)查綜合研究與數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)等工作。

全球油氣資源豐富，探明剩余可采儲(chǔ)量持續(xù)增長(zhǎng)。2011年，我國(guó)童曉光院士等首次全面評(píng)價(jià)了全球(除中國(guó)外)的主要含油氣盆地油氣資源潛力，可采資源量為10 727.9億t油當(dāng)量，其中常規(guī)石油可采資源量為5 350.0億t,凝析油可采資源量為496.2億t，天然氣可采資源量為588.4萬(wàn)億m3。石油可采資源主要集中在中東、中亞—俄羅斯和中南美地區(qū)，為3 853.9億t，占比72.0%； 凝析油主要集中在中東和北美地區(qū)，為265.8億t，占比53.6%； 天然氣主要集中在中亞—俄羅斯和中東地區(qū)，為354.4萬(wàn)億m3，占比60.2%[1]。20世紀(jì)80年代初，全球石油剩余可采儲(chǔ)量?jī)H6 835億桶，到2014年，剩余可采儲(chǔ)量達(dá)到17 024億桶峰值。2014年以來(lái)，剩余可采儲(chǔ)量維持在16 900億桶左右，中東地區(qū)剩余可采儲(chǔ)量占全球總量的47.6%，中南美占19.5%，北美占13.3%，獨(dú)聯(lián)體和非洲分別占8.5%和7.5%，亞太僅占2.8%。2014年以來(lái)，全球天然氣剩余可采儲(chǔ)量穩(wěn)定在193.5萬(wàn)億m3左右，其中,中東地區(qū)剩余可采儲(chǔ)量占全球總量的40.9%，中南美占4.2%，北美占5.6%，獨(dú)聯(lián)體占30.6%，亞太和非洲分別占10%和7.1%[2]。

2017年全球油氣新增可采儲(chǔ)量102億桶油氣當(dāng)量，石油占45%，油氣發(fā)現(xiàn)仍以深水海域?yàn)橹鳎钏?、超深水海域油氣新發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量占62%，陸上新發(fā)現(xiàn)油氣儲(chǔ)量?jī)H占18%。大于5億桶的大型油氣發(fā)現(xiàn)主要分布在3個(gè)領(lǐng)域： 一是大西洋兩岸的西非北部海域、巴西海域和圭亞那盆地，以及墨西哥灣、東地中海等； 二是兩伊地區(qū)，伊拉克和伊朗在扎格羅斯、中阿拉伯和維典—美索不達(dá)米亞等盆地相繼發(fā)現(xiàn)大型油氣田； 三是北極地區(qū)，俄羅斯北極的葉尼塞—哈坦加盆地海域獲得突破，美國(guó)阿拉斯加北坡的陸上也獲得多個(gè)發(fā)現(xiàn)。

全球非常規(guī)油氣資源量大，北美引領(lǐng)儲(chǔ)量增長(zhǎng)。全球非常規(guī)油氣可采資源量為5 833億t油氣當(dāng)量，其中非常規(guī)石油為4 209億t(包括頁(yè)巖油1 979億t)，非常規(guī)天然氣為195萬(wàn)億m3(包括頁(yè)巖氣150萬(wàn)億m3)。2017年全球非常規(guī)油氣新增可采儲(chǔ)量11.2億t，占當(dāng)年新增油氣可采總儲(chǔ)量的44.5%，主要分布在北美。尤其是美國(guó)，其頁(yè)巖油氣儲(chǔ)量快速增長(zhǎng)，扭轉(zhuǎn)了油氣儲(chǔ)量下降的趨勢(shì)，據(jù)USGS在2016年11月的評(píng)價(jià)，美國(guó)二疊系盆地Wolfcamp頁(yè)巖非常規(guī)油藏資源規(guī)模是北達(dá)科塔州著名的Bakken頁(yè)巖的3倍以上，是目前最大的非常規(guī)連續(xù)型油氣田，具有數(shù)十億桶非常規(guī)油的資源潛力，同時(shí)還有16萬(wàn)億ft3(1 ft3=0.028 3 m3)天然氣和16億桶天然氣液資源。

我國(guó)常規(guī)油氣資源量不斷增長(zhǎng)，非常規(guī)油氣資源潛力大。隨著油氣勘探投入加大和油氣持續(xù)發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)認(rèn)識(shí)不斷深化，資源量總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。20世紀(jì)50年代末，不同專(zhuān)家或機(jī)構(gòu)評(píng)價(jià)的全國(guó)石油地質(zhì)資源量不足16億t； 大慶油田發(fā)現(xiàn)之后，1964年評(píng)價(jià)的全國(guó)石油地質(zhì)資源量達(dá)到115億t，資源量增長(zhǎng)7倍； 隨著勘探不斷推進(jìn)和科技創(chuàng)新進(jìn)步，資源門(mén)檻降低，2007年和2015年評(píng)價(jià)的全國(guó)石油地質(zhì)資源量分別為1 086億t、1 257億t。2015年原國(guó)土資源部全國(guó)油氣資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果[3]表明，我國(guó)常規(guī)石油地質(zhì)資源量為1 257.13億t，可采資源量為300.67億t，常規(guī)天然氣地質(zhì)資源量為90.29萬(wàn)億m3，可采資源量為50.08萬(wàn)億m3； 全國(guó)埋深4 500 m以淺頁(yè)巖氣地質(zhì)資源量123.01萬(wàn)億m3，可采資源量21.84萬(wàn)億m3，頁(yè)巖油地質(zhì)資源量402.67萬(wàn)億m3，可采資源量37.06萬(wàn)億m3； 埋深2 000 m以淺煤層氣地質(zhì)資源量30萬(wàn)億m3，可采資源量12.5萬(wàn)億m3[3]。改革開(kāi)放40 a來(lái)，我國(guó)油氣勘探取得了輝煌成果。特別是2000年以來(lái)，我國(guó)常規(guī)油氣儲(chǔ)量進(jìn)入高位增長(zhǎng)階段，新增探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量年均10.84億t、天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量年均6 547億m3[4]。截至2017年底，全國(guó)累計(jì)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量390.80億t，累計(jì)探明石油可采儲(chǔ)量103.45億t，累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量13.6萬(wàn)億m3(其中頁(yè)巖氣1.05萬(wàn)億m3)。

全國(guó)剩余油氣資源量大，但面臨類(lèi)型復(fù)雜、埋深較大、海域水深等挑戰(zhàn)。我國(guó)石油剩余地質(zhì)資源量867億t，天然氣剩余地質(zhì)資源量76萬(wàn)億m3，特別是頁(yè)巖油氣、煤層氣資源探明率極低。一是剩余資源大多集中在大型含油氣盆地，渤海灣、鄂爾多斯、松遼、塔里木和準(zhǔn)噶爾5個(gè)盆地的石油地質(zhì)資源量占全國(guó)69%，四川、塔里木、鄂爾多斯、東海、瓊東南5個(gè)盆地的天然氣地質(zhì)資源量占全國(guó)的71%； 二是剩余資源類(lèi)型復(fù)雜，既有常規(guī)油氣，又有頁(yè)巖油氣、致密砂巖油氣、煤層氣等，勘探開(kāi)發(fā)難度大； 三是埋深大，剩余石油資源64%以上的目的層埋深大于2 000 m，剩余天然氣資源72%以上目的層埋深大于3 500 m； 四是剩余資源面臨復(fù)雜的構(gòu)造和地理環(huán)境，剩余油氣資源的60%以上主要分布于山地、戈壁、沙漠、黃土塬、灘海、河湖、深水等環(huán)境，且多處于復(fù)雜構(gòu)造區(qū)，油氣藏規(guī)模變小。

從國(guó)內(nèi)外油氣勘查趨勢(shì)分析認(rèn)為，今后20 a內(nèi)，國(guó)內(nèi)油氣調(diào)查勘查將呈現(xiàn)石油與天然氣并重、常規(guī)與非常規(guī)油氣并舉、陸域與海域并行的趨勢(shì)。預(yù)測(cè)未來(lái)油氣發(fā)現(xiàn)的主要領(lǐng)域?yàn)椋?大中型含油氣盆地的深層領(lǐng)域； 頁(yè)巖油氣、煤層氣等非常規(guī)油氣領(lǐng)域； 深水、超深水海域油氣領(lǐng)域； 新區(qū)新層系油氣領(lǐng)域，如油氣工作程度較低的銀額盆地、南華北盆地、大型盆地邊緣山前帶等。

“全國(guó)油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查工程”主要目標(biāo)任務(wù)包括：

(1)全力支撐南方頁(yè)巖氣、北方新區(qū)新層系油氣和東部頁(yè)巖油氣科技攻堅(jiān)戰(zhàn)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)南方地區(qū)上古生界頁(yè)巖氣、北方新區(qū)新層系油氣、東部中新生界頁(yè)巖油氣重要發(fā)現(xiàn)或重大突破，推進(jìn)形成長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶頁(yè)巖氣、北方新區(qū)新層系、東部頁(yè)巖油勘查開(kāi)發(fā)新局面。

(2)針對(duì)南方復(fù)雜構(gòu)造區(qū)下古生界海相、滇黔桂地區(qū)上古生界海相、南方二疊系海陸過(guò)渡相、北方石炭系—二疊系，以及東部中新生界開(kāi)展多種類(lèi)型油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查評(píng)價(jià)，優(yōu)選有利目標(biāo)區(qū)，實(shí)施油氣參數(shù)井及含氣性測(cè)試工程，實(shí)現(xiàn)“四新領(lǐng)域”油氣戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查突破與發(fā)現(xiàn)，評(píng)價(jià)油氣資源潛力，初步形成針對(duì)性的油氣調(diào)查技術(shù)體系，優(yōu)選有利勘查區(qū)塊，支撐油氣體制改革，為保障國(guó)家能源安全提供資源基礎(chǔ)。

(3)進(jìn)一步完善南方復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁(yè)巖氣形成富集理論與模式，初步建立南方上古生界海相、二疊系海陸過(guò)渡相多種類(lèi)型油氣成藏模式，建立并完善北方新區(qū)新層系油氣成藏模式，建立并完善東部中新生界盆地頁(yè)巖油氣富集成藏模式。建立并完善南方地區(qū)上古生界頁(yè)巖氣、北方新區(qū)新層系油氣、東部中新生界頁(yè)巖油氣戰(zhàn)略選區(qū)評(píng)價(jià)方法。

本文將圍繞該工程的目標(biāo)任務(wù)，在對(duì)油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查工作分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)2016—2018年主要進(jìn)展與成果，闡述地質(zhì)理論與調(diào)查技術(shù)創(chuàng)新，歸納引領(lǐng)帶動(dòng)作用與有效服務(wù)，展望下一步的工作部署。

1 油氣資源戰(zhàn)略調(diào)查主要進(jìn)展與成果

1.1 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶古生界頁(yè)巖氣

在南方頁(yè)巖氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，以實(shí)現(xiàn)“四新”領(lǐng)域頁(yè)巖氣重大發(fā)現(xiàn)和突破、加快形成長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶頁(yè)巖氣勘查開(kāi)發(fā)新格局的核心，瞄準(zhǔn)久攻未克的南方復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造區(qū)，組織實(shí)施長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶頁(yè)巖氣調(diào)查科技攻堅(jiān)戰(zhàn)，取得了下古生界震旦系、寒武系和志留系頁(yè)巖氣調(diào)查的重大突破和上古生界二疊系頁(yè)巖氣調(diào)查重要發(fā)現(xiàn)，開(kāi)辟了頁(yè)巖氣勘查的新區(qū)、新層系、新類(lèi)型和新模式(圖1)。

圖1 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶取得頁(yè)巖氣調(diào)查重大突破或重要發(fā)現(xiàn)井位分布

1.1.1 黔北安頁(yè)1井

黔北安頁(yè)1井(圖1)獲得“四層樓”式(4套層系： 寶塔組、五峰組—龍馬溪組、石牛欄組和棲霞組)油氣和頁(yè)巖氣的重大突破，開(kāi)辟了武陵山復(fù)雜構(gòu)造帶油氣勘查新領(lǐng)域。黔北地區(qū)位于武陵山造山帶南端，是中國(guó)南方多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的破壞強(qiáng)烈地區(qū)[5]，奧陶系五峰組—志留系龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖抬升遭受剝蝕，僅在殘余向斜有保存，屬于黔北單源一位頁(yè)巖氣成藏體系[6]； 寒武系牛蹄塘組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖雖然分布廣泛，由于熱演化程度較高，其含氣性較差。油氣資源調(diào)查中心以五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖氣為主要調(diào)查層系，進(jìn)行了富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的厚度、展布特征、巖性組合、有機(jī)地化、巖石礦物學(xué)等特征分析，對(duì)黔北道真、武隆、普子、斑竹、務(wù)川、安場(chǎng)等向斜進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，優(yōu)選出安場(chǎng)向斜有利區(qū)并部署鉆探安頁(yè)1井，實(shí)現(xiàn)了“四層樓”式的油氣、頁(yè)巖氣突破和發(fā)現(xiàn)(圖2)。

圖2 安頁(yè)1井“四層樓”式油氣頁(yè)巖氣分布

(1)志留系石牛欄組壓裂試獲穩(wěn)定高產(chǎn)工業(yè)氣流，為海相致密天然氣藏新類(lèi)型。在石牛欄組泥晶灰?guī)r與鈣質(zhì)泥巖互層中，鉆遇2段11層、累計(jì)厚度達(dá)68 m的高壓氣層，經(jīng)壓裂測(cè)試獲取最大流量為16.98萬(wàn)m3/d、穩(wěn)產(chǎn)10.22萬(wàn)m3/d的工業(yè)氣流。有機(jī)地化分析石牛欄組巖心總有機(jī)碳(TOC)含量分布在0.04%～0.11%，生烴能力有限，氣源為下伏的五峰組—龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖[7]。

(2)奧陶系五峰組—志留系龍馬溪組獲得新區(qū)頁(yè)巖氣重要發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)大了勘查范圍。該井鉆遇五峰組—龍馬溪組高含氣碳質(zhì)頁(yè)巖厚度19.50 m，全烴最高含量7.56%[8]。巖心浸水試驗(yàn)，氣泡劇烈逸出，現(xiàn)場(chǎng)解析氣量0.99～2.36 m3/t，總含氣量最高達(dá)6.49 m3/t[7]，與涪陵焦石壩頁(yè)巖氣田焦頁(yè)1井和焦頁(yè)2井含氣量相當(dāng)，有望成為新的頁(yè)巖氣田。

(3)首次發(fā)現(xiàn)龍馬溪組—五峰組—寶塔組生儲(chǔ)蓋組合天然氣藏。在奧陶系寶塔組馬蹄狀灰色灰?guī)r鉆遇13 m厚的高壓氣層，發(fā)生泥漿溢流，氣液分離點(diǎn)火，火焰高達(dá)20 m[7]。當(dāng)泥漿密度提升至1.85 g/cm3時(shí)，接近平衡氣層壓力，初步分析認(rèn)為是裂縫型氣藏。

(4)二疊系棲霞組獲得油氣重要顯示，為四川盆地外首次發(fā)現(xiàn)。二疊系棲霞組油氣顯示強(qiáng)烈。安頁(yè)1井在棲霞組灰?guī)r鉆遇147 m厚含油氣層，油氣顯示連續(xù)，鉆至井深1 193 m，全烴異常值由0.83%躥升至85.93%，甲烷異常值由0.35%躥升至62.18%[8]，巖心見(jiàn)熒光顯示，現(xiàn)場(chǎng)解析含氣量最高1.40 m3/t[7]，含油氣性好，通過(guò)儲(chǔ)層改造測(cè)試，有望獲得工業(yè)油氣流。

1.1.2 黔南黔紫頁(yè)1井

黔南黔紫頁(yè)1井(圖1)在打屋壩組獲得重要發(fā)現(xiàn)，開(kāi)辟了頁(yè)巖氣調(diào)查新層系。滇黔桂地區(qū)上古生界發(fā)育有泥盆系、石炭系2套海相頁(yè)巖，沿埡子羅斷裂呈SN—NW向分布。通過(guò)對(duì)石炭系打屋壩組頁(yè)巖氣的形成保存條件分析，評(píng)價(jià)優(yōu)選黔南紫云有利區(qū)，論證鉆探黔紫頁(yè)1井。該井鉆遇打屋壩組含氣碳質(zhì)頁(yè)巖17層，累厚87.37 m。其中，綜合解釋含氣層8層累厚58.17 m，微含氣層9層累厚29.20 m(圖3)，氣測(cè)全烴值最高達(dá)2.58%。頁(yè)巖累計(jì)厚度226.00 m，其中，TOC含量大于1.0%的地層累計(jì)厚達(dá)115.31 m，TOC含量大于2.0%的地層累計(jì)厚達(dá)20.05 m，TOC含量最高達(dá)4.69%，平均1.09%。巖心浸水后氣泡顯示強(qiáng)烈，總含氣量1.68 m3/t，收集氣體可燃，約22 cm高的火焰可持續(xù)燃燒近2 min。

圖3 黔紫頁(yè)1井打屋壩組油氣顯示綜合柱狀圖

1.1.3 鄂西鄂陽(yáng)頁(yè)1井

鄂西鄂陽(yáng)頁(yè)1井(圖1)在寒武系和震旦系獲得頁(yè)巖氣重要發(fā)現(xiàn)。鄂西地區(qū)位于武陵山造山帶北端，深水陸棚相沉積的寒武系牛蹄塘組和震旦系陡山沱組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖大面積分布[9]。由于地層時(shí)代老，且經(jīng)過(guò)了多期強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，頁(yè)巖的熱演化程度過(guò)高，鏡質(zhì)體反射率Ro≥3.5%，處于過(guò)成熟階段[10]，大部分地區(qū)鉆探效果都比較差[11]。通過(guò)與獲得頁(yè)巖氣工業(yè)氣流的威遠(yuǎn)地區(qū)對(duì)比分析，認(rèn)為古老隆起對(duì)含氣頁(yè)巖具有“隔熱保整”作用，古老隆起邊緣深水陸棚相沉積的頁(yè)巖埋藏淺、深埋時(shí)間短、構(gòu)造穩(wěn)定、熱演化程度相對(duì)較低，具備良好的頁(yè)巖氣成藏地質(zhì)條件[12]。通過(guò)鄂西地區(qū)寒武系牛蹄塘組和震旦系陡山沱組頁(yè)巖氣綜合選區(qū)評(píng)價(jià)，優(yōu)選長(zhǎng)陽(yáng)—秭歸頁(yè)巖氣有利區(qū)實(shí)施鉆探鄂陽(yáng)頁(yè)1井。

鄂陽(yáng)頁(yè)1井共鉆遇牛蹄塘組地層468.5 m，其中暗色泥巖類(lèi)厚146 m，全烴超過(guò)1%的地層累計(jì)厚達(dá)77 m，氣測(cè)全烴超過(guò)2%的地層累計(jì)厚達(dá)69.5 m。巖心浸水后冒泡劇烈，收集氣點(diǎn)火可燃，現(xiàn)場(chǎng)解析氣高達(dá)2.16 m3/t，總含氣量可達(dá)4.48 m3/t，并鉆遇頁(yè)巖氣流，點(diǎn)火火焰高約4 m，氣測(cè)全烴最高達(dá)83.28%。鉆遇暗色泥巖總厚118.5 m，全烴最高8.56%，全烴超過(guò)1%的地層累計(jì)厚達(dá)58 m，全烴超過(guò)2%的地層累計(jì)厚達(dá)40 m。巖心浸水氣泡逸出強(qiáng)烈，現(xiàn)場(chǎng)解析氣量高達(dá)1.86 m3/t，總含氣量高達(dá)4.82 m3/t。優(yōu)選2個(gè)壓裂層段，每段分3簇射孔，進(jìn)行直井分段壓裂，日產(chǎn)氣量最高達(dá)5 460 m3(圖4)。

圖4 鄂陽(yáng)頁(yè)1井震旦系—寒武系頁(yè)巖氣綜合柱狀圖

1.1.4 鄂宜頁(yè)1HF井和鄂陽(yáng)頁(yè)1HF井

鄂宜頁(yè)1HF井和鄂陽(yáng)頁(yè)1HF井(圖1)實(shí)現(xiàn)了四川盆地外寒武系頁(yè)巖氣重大突破。在前期實(shí)施的鄂宜頁(yè)1井寒武系牛蹄塘組鉆獲良好頁(yè)巖氣顯示的基礎(chǔ)上，認(rèn)為牛蹄塘組下段頁(yè)巖的總有機(jī)碳含量不僅制約頁(yè)巖的含氣量，還制約巖石中自生石英、白云石、長(zhǎng)石、黃鐵礦等脆性礦物發(fā)育程度[13]，平均達(dá)到3.11 m3/t[14]。針對(duì)富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖層段直井改水平井鉆探的鄂宜頁(yè)1HF井，該井完鉆井深3 917 m，其中水平段長(zhǎng)1 875 m，分26段進(jìn)行壓裂，累計(jì)注入液量43 284.7 m3，加砂量1 446.90 m3，試氣獲得日氣產(chǎn)量6.02萬(wàn)m3、無(wú)阻流量12.38 萬(wàn)m3/d的高產(chǎn)頁(yè)巖氣流； 鄂陽(yáng)頁(yè)1井牛蹄塘組在未經(jīng)壓裂改造的情況下鉆獲頁(yè)巖氣流，在我國(guó)南方地區(qū)尚屬首次，實(shí)現(xiàn)了南方復(fù)雜構(gòu)造區(qū)下寒武統(tǒng)頁(yè)巖氣調(diào)查的重大發(fā)現(xiàn)[15]，因此選擇牛蹄塘組下段論證鉆探鄂陽(yáng)頁(yè)1HF井，該井完鉆井深5 179 m，水平段長(zhǎng)1 836 m，優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖鉆遇率100%，分33段大型壓裂，累計(jì)注入液量67 799 m3，加砂量2 818 m3，試氣獲得日氣產(chǎn)量7.84萬(wàn)m3、無(wú)阻流量28.85 萬(wàn)m3/d的高產(chǎn)頁(yè)巖氣流，實(shí)現(xiàn)了中揚(yáng)子地區(qū)寒武系頁(yè)巖氣勘查的歷史性突破。

1.1.5 鄂宜頁(yè)2HF井

鄂宜頁(yè)2HF井(圖1)壓裂獲得工業(yè)氣流，首次發(fā)現(xiàn)四川盆地外志留系超壓頁(yè)巖氣藏。五峰組—龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖在鄂西地區(qū)分布廣泛，由于強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，造成構(gòu)造復(fù)雜、頁(yè)巖埋深變化大，直至出露地表遭受剝蝕，黃陵古隆起由于相對(duì)穩(wěn)定，保存條件較好。從目前已知的實(shí)測(cè)剖面和鉆井資料來(lái)看，宜昌北部至遠(yuǎn)安南部一帶是頁(yè)巖最為發(fā)育的地區(qū)[16]。在宜昌遠(yuǎn)安石橋部署宜地1井鉆獲優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層22 m，含氣量1.81～3.67 m3/t，在宜昌龍泉部署鄂宜頁(yè)2井鉆獲優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣層19.7 m[17]，解析氣含量為1.03～3.33 m3/t，平均為1.97 m3/t。針對(duì)五峰組—龍馬溪組優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖段直井改水平井鉆探鄂宜頁(yè)2HF井，完鉆井深3 476.31 m，水平段長(zhǎng)506.31 m，水平段優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層鉆遇率為100%，分段壓裂10段，液量14 973 m3，砂量549 m3，測(cè)試獲得地層壓力系數(shù)1.39，穩(wěn)定產(chǎn)量3.15萬(wàn)m3/d[2]，計(jì)算無(wú)阻流量日產(chǎn)5.76萬(wàn)m3。

1.1.6 鄂陽(yáng)頁(yè)2HF井

鄂陽(yáng)頁(yè)2HF井(圖1)震旦系陡山沱組試獲高產(chǎn)氣流，發(fā)現(xiàn)全球迄今最古老頁(yè)巖氣藏。陡山沱組分布于黃陵古隆起周緣，其中東翼陡山沱組二段中、上部碳質(zhì)、泥質(zhì)碎屑沉積相對(duì)發(fā)育，而西翼至泗溪、黃牛巖和秭歸一帶相變?yōu)樘假|(zhì)泥質(zhì)碎屑與白云巖互層[18]。在鄂陽(yáng)頁(yè)1井直井壓裂獲得頁(yè)巖氣流基礎(chǔ)上，為評(píng)價(jià)和落實(shí)陡山沱組頁(yè)巖氣產(chǎn)能，在鄂陽(yáng)頁(yè)1井原井場(chǎng)部署實(shí)施鄂陽(yáng)頁(yè)2HF井水平井，完鉆井深5 200 m，水平段1 410 m，氣測(cè)全烴最高值24.61%，平均值為6.29%，壓裂分為23段，累計(jì)注入液量47 342.3 m3，注入砂量1 991 m3。測(cè)試獲得穩(wěn)定產(chǎn)量5.53萬(wàn)m3/d、無(wú)阻流量19.82萬(wàn)m3/d的穩(wěn)定高產(chǎn)頁(yè)巖氣流。震旦系陡山沱組二段地質(zhì)年齡為6.0～6.3億a，經(jīng)過(guò)文獻(xiàn)檢索和調(diào)研，未發(fā)現(xiàn)早于6億a的前頁(yè)巖氣工業(yè)氣流。黃陵隆起作為元古宙剛性基底，現(xiàn)今黃陵隆起南緣地區(qū)震旦系和中下寒武統(tǒng)整體為一南傾單斜構(gòu)造帶，斷裂欠發(fā)育且規(guī)模小，這對(duì)寒武系、震旦系頁(yè)巖氣的保存非常有利[12]。

1.2 北方新區(qū)新層系油氣調(diào)查

圍繞積極準(zhǔn)備開(kāi)創(chuàng)北方新區(qū)新層系油氣勘查開(kāi)發(fā)新格局，以突破石炭系—二疊系、探索山前帶為部署思路開(kāi)展油氣戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查。針對(duì)石炭系—二疊系，聚焦天山興蒙構(gòu)造帶和柴達(dá)木盆地，開(kāi)展沉積充填特征及后期構(gòu)造疊加改造過(guò)程等基礎(chǔ)地質(zhì)研究，查明烴源巖展布，建立成藏模式，實(shí)現(xiàn)3個(gè)重要油氣突破和1個(gè)重要發(fā)現(xiàn)(圖5)。針對(duì)山前帶，聚焦塔里木盆地柯坪—溫宿地區(qū)，重點(diǎn)查明油源條件和圈閉類(lèi)型，實(shí)現(xiàn)了山前帶新區(qū)新層系油氣重大突破。

圖5 北方新區(qū)有利目標(biāo)區(qū)分布

1.2.1 銀額盆地深部石炭系首次獲油氣流

銀額盆地位于天山—興蒙構(gòu)造帶中段，淺部白堊系已發(fā)現(xiàn)多個(gè)油氣藏[19-22]，二疊系獲得工業(yè)油流，然而石炭系僅初見(jiàn)良好顯示。關(guān)鍵問(wèn)題是石炭系—二疊系空間展布不明，成藏模式不清[12]?；A(chǔ)地質(zhì)編圖明確了石炭系沉積環(huán)境有利烴源巖發(fā)育。晚石炭世—早二疊世早期廣泛發(fā)育淺海陸棚相、濱海相暗色泥巖，形成良好烴源巖。石炭系烴源巖厚200 m，綜合評(píng)價(jià)為好烴源巖，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為II型； 受構(gòu)造動(dòng)力變質(zhì)作用影響，Ro值相對(duì)較高。建立了石炭系斷階帶控藏、二疊系巖性控藏的模式。從油氣成藏模式看石炭系為多類(lèi)型儲(chǔ)層聚集，斷層封堵，斷階帶控藏； 二疊系成藏模式為凹陷沉積中心或構(gòu)造緩坡帶聚集成藏。蒙額參3鉆井揭示石炭系—二疊系發(fā)育火成巖和致密砂巖2類(lèi)儲(chǔ)層(圖6)，因此尋找優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層是發(fā)現(xiàn)油氣藏的關(guān)鍵。西安地質(zhì)調(diào)查中心在居延海坳陷部署鉆探蒙額參3井，在石炭系火山巖和二疊系砂巖見(jiàn)良好油氣顯示，針對(duì)華力西期花崗巖含油氣裂縫段壓裂試油累計(jì)產(chǎn)油104.63 m3，累計(jì)產(chǎn)氣5 565 m3，油層產(chǎn)油氣當(dāng)量2.64 m3/d。二疊系白云質(zhì)粉—細(xì)砂巖油層壓裂試油累計(jì)產(chǎn)油75.24 m3，累計(jì)產(chǎn)氣2 551.0 m3，確定產(chǎn)油氣當(dāng)量1.66 m3/d。

1.2.2 博格達(dá)山前帶二疊系蘆草溝組首獲工業(yè)氣流

準(zhǔn)噶爾盆地共發(fā)育三大二疊紀(jì)富烴凹陷，博格達(dá)山前凹陷為其中之一。另外兩個(gè)凹陷已經(jīng)形成瑪湖油田、克拉美麗氣田等大中型油氣田[23-25]，而博格達(dá)山前凹陷尚未取得突破。關(guān)鍵問(wèn)題是二疊系烴源巖展布不清，圈閉發(fā)育不明。油氣資源調(diào)查中心開(kāi)展重點(diǎn)攻關(guān)，先后于2013年和2016年部署地震161 km/8條、實(shí)施博參1井(2014)，深化了烴源巖和成藏模式認(rèn)識(shí)，山前帶二疊系蘆草溝組有效烴源巖厚度大，中部鼻隆帶圈閉發(fā)育。山前帶從南往北發(fā)育3排構(gòu)造帶，中帶具形成背斜圈閉條件； 山前帶蘆草溝組明顯厚于吉木薩爾凹陷，且發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖。在山前中段優(yōu)選有利區(qū)部署實(shí)施新吉參1井。氣測(cè)異常89 m/31層，在4 237.50～4 240.50 m氣測(cè)全烴最高達(dá)0.48%，組分較全(圖7)。先期對(duì)蘆草溝組壓裂測(cè)試，日產(chǎn)氣量1.8萬(wàn)m3，無(wú)阻流量5.8萬(wàn)m3，累產(chǎn)氣量12萬(wàn)m3，累產(chǎn)油13.5 t，首次在蘆草溝組獲天然氣。新吉參1井的突破首次實(shí)現(xiàn)了新疆準(zhǔn)噶爾盆地南緣博格達(dá)山前帶蘆草溝組工業(yè)氣流的重大突破，證實(shí)蘆草溝組優(yōu)質(zhì)烴源巖既生油又生氣，預(yù)測(cè)博格達(dá)山前可能形成億噸級(jí)含油氣區(qū)。

圖6 蒙額參3井含油氣段綜合柱狀圖

圖7 新吉參1井含油氣段綜合柱狀圖

1.2.3 柴達(dá)木盆地石炭系首獲天然氣流

柴達(dá)木盆地已發(fā)現(xiàn)侏羅系、古近系—新近系和第四系等3套含油氣系統(tǒng)，形成了油氣田[26]。對(duì)于深部的石炭系，雖然前人發(fā)現(xiàn)了較好的油氣苗頭[27-29]，但是對(duì)于其資源潛力尚存在較大分歧。關(guān)鍵問(wèn)題是石炭系空間展布不清，成藏條件不清。中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所所聚焦柴東石炭系，開(kāi)展了重點(diǎn)攻關(guān)，先后部署地震100 km、MT測(cè)量240 km、鉆井3口/5 125 m。通過(guò)電法、鉆井資料綜合分析，認(rèn)為柴達(dá)木盆地中西部不存在牛達(dá)古陸，石炭系在面上廣泛分布，分布面積13萬(wàn)km2，極大提升了石炭系的勘探價(jià)值。石炭紀(jì)發(fā)育淺海陸棚相烴源巖。其次明確石炭系優(yōu)質(zhì)烴源巖和碳酸鹽巖儲(chǔ)層分布。從烴源巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型來(lái)看，下石炭統(tǒng)主要為Ⅰ—Ⅱ2型，上石炭統(tǒng)主要為Ⅱ2—Ⅲ型。暗色泥巖TOC含量為0.94%～4.1%，有機(jī)質(zhì)熱演化程度為成熟到高成熟階段。發(fā)育多種類(lèi)型儲(chǔ)層，包括非相控儲(chǔ)層(巖溶型、裂縫型)和相控儲(chǔ)層，其中歐南凹陷礁灘相發(fā)育。對(duì)柴達(dá)木盆地實(shí)施柴頁(yè)2井壓裂測(cè)試，在石炭系克魯克組800～820 m、1 061～1 081 m分段壓裂測(cè)試，4 mm油嘴放噴點(diǎn)火測(cè)試火焰2～2.5 m，見(jiàn)少量低產(chǎn)氣流和輕質(zhì)油。首次突破了柴達(dá)木盆地石炭系出氣關(guān)?？傮w來(lái)看，柴東石炭系油氣資源潛力大。石炭系分布廣，厚度大，預(yù)測(cè)柴東石炭系油氣資源量3.98億t，柴達(dá)木盆地石炭系總油氣資源量為8.31億t。

1.2.4 溫宿凸起新近系、元古宇油氣調(diào)查獲重大突破

在新疆塔里木盆地西北部，前人對(duì)油源條件和圈閉類(lèi)型等存在較大分歧，制約了油氣勘探[30-32]。針對(duì)此關(guān)鍵地質(zhì)問(wèn)題開(kāi)展攻關(guān)研究，取得多項(xiàng)新認(rèn)識(shí)。創(chuàng)新性提出溫宿凸起長(zhǎng)期發(fā)育的風(fēng)化殼與大規(guī)模分布的三角洲砂體及持續(xù)活動(dòng)的斷裂共同形成了高效的油氣輸導(dǎo)體系。新近紀(jì)是溫宿凸起區(qū)圈閉的迅速形成期，同時(shí)，庫(kù)車(chē)坳陷拜城凹陷侏羅系恰克馬克組烴源巖全面進(jìn)入成熟階段，使得凹陷形成的油氣向溫宿凸起的圈閉中運(yùn)移并聚集，主要發(fā)育地層油藏和巖性油藏2大類(lèi)，具有空間分布有序、疊合連片、晚期充注的特點(diǎn)，打破了以往溫宿凸起油源條件不利的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。2017年在溫宿凸起部署鉆探了2口大口徑油氣調(diào)查井，首次獲高產(chǎn)工業(yè)油流，實(shí)現(xiàn)了新區(qū)新層系油氣調(diào)查重大突破。新溫地1井、新溫地2井在新近系吉迪克組(1 000 m以淺)取心見(jiàn)飽含油、富含油及油浸等不同級(jí)別顯示。新溫地1井吉迪克組試油層(1.5 m/1層)，連續(xù)3 d穩(wěn)產(chǎn)，12 h抽汲日產(chǎn)油21.37 m3，折算日產(chǎn)油42.74 m3，累產(chǎn)油135.12 m3； 新溫地2井試油層(7.4 m/9層)連續(xù)3 d穩(wěn)產(chǎn)，12 h抽汲日產(chǎn)油11.13 m3，折算日產(chǎn)油22.26 m3，累產(chǎn)油51.7 m3。原油密度為0.903 8 g/cm3，黏度38.76 mPa·s(50 ℃)，屬正常原油。在元古宇阿克蘇群基巖風(fēng)化殼獲得低產(chǎn)油流，裸眼試油日產(chǎn)油0.46 m3，累產(chǎn)油2.15 m3，展現(xiàn)了前震旦系風(fēng)化殼油氣勘探前景，有望成為塔里木盆地油氣勘查接替新層系。

1.3 松遼盆地青山口組頁(yè)巖油

松遼盆地發(fā)育白堊系青山口組、嫩江組和沙河子組多套富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖，頁(yè)巖油資源豐富，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局以實(shí)現(xiàn)陸相頁(yè)巖油調(diào)查突破、謀劃創(chuàng)建松遼盆地頁(yè)巖油勘查開(kāi)發(fā)新格局為目標(biāo)，開(kāi)展了頁(yè)巖油形成富集主控因素研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，部署鉆探頁(yè)巖油參數(shù)井和壓裂試油工程(圖8)，實(shí)現(xiàn)了松遼盆地北部青山口組頁(yè)巖油調(diào)查的突破，并在松遼盆地南部獲得了青山口組頁(yè)巖油調(diào)查重要進(jìn)展，發(fā)揮了引領(lǐng)和帶動(dòng)作用。

圖8 松遼盆地頁(yè)巖油調(diào)查參數(shù)井分布

1.3.1 松遼盆地北部青山口組一段頁(yè)巖油獲工業(yè)油流

松遼盆地青山口組一段泥頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度高,有機(jī)質(zhì)類(lèi)型好,演化程度適中，生烴能力強(qiáng)，泥頁(yè)巖內(nèi)部大量滯留烴富集，頁(yè)巖油資源潛力巨大[33-36]。多口探井在青山口組泥頁(yè)巖層段中見(jiàn)豐富頁(yè)巖油顯示，部分探井試油獲得油流，頁(yè)巖油資源潛力巨大。為了探索松遼盆地北部青山口組頁(yè)巖油資源潛力，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局在松遼盆地北部部署了2口頁(yè)巖油參數(shù)井，其中松頁(yè)油1井位于齊家凹陷杏西地區(qū)，松頁(yè)油2井位于古龍凹陷巴彥查干地區(qū)。通過(guò)直井壓裂及試油，松頁(yè)油1井在青一段泥巖基質(zhì)儲(chǔ)層獲得3.22 m3的工業(yè)油流，松頁(yè)油2井在青一段泥巖基質(zhì)儲(chǔ)層獲得4.93 m3的工業(yè)油流。2018年，對(duì)松頁(yè)油2井進(jìn)行了直井改水平井進(jìn)行鉆探，松頁(yè)油2HF井水平段739 m，進(jìn)行10段壓裂，測(cè)試最高日產(chǎn)油9.8 m3，日產(chǎn)氣1 000～2 000 m3。

1.3.2 松遼盆地南部青山口組獲良好頁(yè)巖油顯示

為了探索松遼盆地南部青山口組一段頁(yè)巖油資源潛力，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局在松遼盆地南部長(zhǎng)嶺凹陷部署了吉頁(yè)油1井。吉頁(yè)油1HF井也是中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局在松遼盆地頁(yè)巖油科技攻堅(jiān)戰(zhàn)的重點(diǎn)井位之一。2017年12月—2018年1月完成了該井導(dǎo)眼段的鉆探及取心工作，獲得良好頁(yè)巖油顯示。本井在目的層連續(xù)取心146 m，累計(jì)含油氣巖心長(zhǎng)度139.34 m，其中油浸顯示1.38 m/1層，油斑顯示3.18 m/2層，熒光顯示123.51 m/13層，其中泥巖裂縫面見(jiàn)油膜顯示11.27 m/7層。吉頁(yè)油1HF井水平井于2018年8月10日開(kāi)始實(shí)施，設(shè)計(jì)水平段長(zhǎng)1 200 m，2018年11月30日正式完鉆，完鉆井深3 978 m，水平段長(zhǎng)度1 252 m，實(shí)鉆軌跡與設(shè)計(jì)軌跡吻合較好，目標(biāo)層靶層鉆遇率100%。水平段油氣顯示強(qiáng)烈，綜合解釋油層13層/730 m，占比75.8%，差油層2層/66 m，占比6.9%，干層11層/167 m，占比17.3%，初步展示了長(zhǎng)嶺凹陷青山口組頁(yè)巖油資源前景。

1.4 準(zhǔn)噶爾盆地西山窯組低階煤層氣

2015年以前，前人主要開(kāi)展了準(zhǔn)噶爾盆地南緣(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為準(zhǔn)南)侏羅系煤層氣地質(zhì)評(píng)價(jià)研究工作[37-39]。近年在準(zhǔn)南東部阜康地區(qū)的下侏羅統(tǒng)八道灣組煤層氣取得了突破，建立了阜康煤層氣勘探開(kāi)發(fā)示范區(qū)，帶動(dòng)了準(zhǔn)南煤層氣成藏[40-43]和開(kāi)發(fā)技術(shù)手段的研究[44-47]。但準(zhǔn)南中西部的西山窯組煤層氣一直未有突破。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的新疆準(zhǔn)南煤層氣戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查項(xiàng)目在瑪納斯—呼圖壁地區(qū)開(kāi)展了煤層氣成藏地質(zhì)條件調(diào)查，部署實(shí)施煤層氣參數(shù)井和壓裂試氣(圖9)，首次在該地區(qū)獲得煤層氣流，初步證實(shí)煤層氣資源潛力和技術(shù)可采性。

圖9 準(zhǔn)噶爾盆地南緣煤層氣調(diào)查參數(shù)井分布

1.4.1 新瑪參3井壓裂反排獲得穩(wěn)定煤層氣流

瑪納斯地區(qū)煤層具有層數(shù)多、厚度大的特點(diǎn)。新瑪參3井鉆遇可采煤層總計(jì)14層，煤層總厚度64.64 m，單層最厚達(dá)9.98 m。宏觀煤巖以半暗—半亮煤為主，煤體結(jié)構(gòu)以原生結(jié)構(gòu)為主，鏡質(zhì)組含量高，Ro值在0.6%左右，為低煤階煤。煤層含氣量為1.16～9.66 m3/t，平均5.00 m3/t。綜合評(píng)價(jià)優(yōu)選新瑪參3井B8和B10煤層進(jìn)行壓裂改造和排采，自2018年5月3日開(kāi)始排采，至11月30日，套管控制放噴，出口氣點(diǎn)火，日產(chǎn)氣679 m3(圖10)，累產(chǎn)62 598.59 m3。

圖10 瑪納斯地區(qū)煤層氣參數(shù)井排采曲線

這是準(zhǔn)南西部地區(qū)西山窯組首次獲得煤層氣流，后期該區(qū)一旦實(shí)施規(guī)模井網(wǎng)開(kāi)發(fā)，形成區(qū)域性壓降，一方面增大解吸體積，另一方面基質(zhì)收縮效應(yīng)和克林伯格效應(yīng)改善儲(chǔ)層滲透率，單井產(chǎn)量還可能有所提高，預(yù)測(cè)該區(qū)具有較好的煤層氣開(kāi)發(fā)前景。

1.4.2 新呼參2井壓裂排采獲得低產(chǎn)煤層氣流

呼圖壁位于瑪納斯含煤區(qū)東部，與瑪納斯地區(qū)相比，煤層總厚度和層數(shù)減少，新呼參2井鉆遇可采煤層共計(jì)6層，總厚度為24.45 m，大于5 m的煤層有2層，分別為B2煤9.85 m和B4-2煤6.73 m(圖11)。煤巖以半暗—半亮煤為主，煤體結(jié)構(gòu)以碎裂結(jié)構(gòu)為主，與瑪納斯相比相對(duì)破碎。Ro值為0.68%～0.77%。煤層含氣量0.80～5.00 m3/t，平均3.32 m3/t。2018年9月15—16日，綜合各項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)優(yōu)選新呼參2井B2和B4-2煤層實(shí)施壓裂改造和排采。壓裂后放噴，有氣隨返排液產(chǎn)出，可點(diǎn)燃，火苗淡藍(lán)—淡黃色，高約20 cm，燃燒連續(xù)。西山窯組B2和B4煤層在該區(qū)分布廣泛、厚度大、穩(wěn)定，預(yù)測(cè)煤層氣資源量大，該井后續(xù)試采對(duì)落實(shí)該區(qū)煤層氣資源可采性有重要意義。

圖11 新呼參2井綜合柱狀圖與含氣性壓裂測(cè)試層段

2 理論與技術(shù)創(chuàng)新

2.1 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶古生界頁(yè)巖氣調(diào)查

(1)創(chuàng)新提出南方復(fù)雜構(gòu)造區(qū)“三位一體”的頁(yè)巖氣富集高產(chǎn)成藏理論認(rèn)識(shí)。在對(duì)南方復(fù)雜構(gòu)造區(qū)古生界海相頁(yè)巖氣形成、富集與保存條件調(diào)查和研究基礎(chǔ)上，總結(jié)提出了深水陸棚相頁(yè)巖、穩(wěn)定構(gòu)造保存、地層超壓“三位一體”的頁(yè)巖氣富集高產(chǎn)理論認(rèn)識(shí)[7-8]。一是深水陸棚相富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖是頁(yè)巖氣形成的物質(zhì)基礎(chǔ)； 二是適中的熱演化程度和穩(wěn)定的構(gòu)造活動(dòng)是頁(yè)巖氣形成和儲(chǔ)集的必要地質(zhì)條件； 三是地層超壓是頁(yè)巖氣富集高產(chǎn)的關(guān)鍵因素。以此理論認(rèn)識(shí)為指導(dǎo)取得了油氣調(diào)查重大突破，實(shí)現(xiàn)了由盆地找油氣向造山帶找油氣的重大轉(zhuǎn)變。

(2)創(chuàng)新建立逆斷向斜油氣成藏模式和古隆起控藏頁(yè)巖氣保存模式。一是通過(guò)對(duì)南方復(fù)雜構(gòu)造區(qū)不同類(lèi)型構(gòu)造樣式頁(yè)巖氣富集保存條件與鉆探效果分析，以及頁(yè)巖氣形成、富集、匯聚和逸散全過(guò)程與發(fā)生的地質(zhì)條件研究，創(chuàng)新地提出了“逆斷層封堵向斜成藏、常規(guī)與非常規(guī)同生共存”的逆斷向斜油氣成藏模式[7-8]，優(yōu)選安場(chǎng)逆斷向斜的下盤(pán)論證鉆探安頁(yè)1井并取得油氣調(diào)查重大突破(圖12)，實(shí)現(xiàn)了由正向構(gòu)造找油氣到負(fù)向構(gòu)造找油氣的重大轉(zhuǎn)變，證實(shí)了南方復(fù)雜構(gòu)造區(qū)仍然具有保存條件較好的地質(zhì)單元； 二是在對(duì)寒武系牛蹄塘組和震旦系陡山沱組頁(yè)巖氣顯示特征與構(gòu)造演化分析的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)古老隆起的剛性基底對(duì)頁(yè)巖氣具有“隔熱保整”作用，其周緣富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖熱演化程度適中、構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，創(chuàng)新提出古隆起控藏頁(yè)巖氣保存模式[12，14-15]，部署鉆探鄂陽(yáng)頁(yè)1井、鄂宜頁(yè)1井取得了古老地層頁(yè)巖氣調(diào)查重大突破(圖13)，實(shí)現(xiàn)了由古生界找頁(yè)巖氣到元古宇找頁(yè)巖氣的重大轉(zhuǎn)變，開(kāi)辟了長(zhǎng)江中游頁(yè)巖氣勘查新局面。

圖12 安頁(yè)1井逆斷向斜油氣成藏模式

圖13 鄂陽(yáng)頁(yè)1井古隆起控藏頁(yè)巖氣保存模式

(3)初步形成復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁(yè)巖氣調(diào)查技術(shù)體系。一是研發(fā)了頁(yè)巖氣“甜點(diǎn)”地球物理預(yù)測(cè)技術(shù)，自主研發(fā)基于二維地震的FPPS地層壓力預(yù)測(cè)系統(tǒng)和地震頻譜烴類(lèi)檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)用于黔北正安安頁(yè)1井、鄂西長(zhǎng)陽(yáng)鄂陽(yáng)頁(yè)1井井位論證和鉆探提示，取得了較好的預(yù)測(cè)效果; 二是初步形成復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁(yè)巖氣調(diào)查地質(zhì)“甜點(diǎn)”-水平井鉆探-壓裂試氣一體化技術(shù)體系。技術(shù)研究也取得了實(shí)際效果： ①建立了低勘探程度區(qū)頁(yè)巖氣地質(zhì)選區(qū)選層“甜點(diǎn)”評(píng)價(jià)技術(shù)體系，準(zhǔn)確鎖定頁(yè)巖氣有利目標(biāo)區(qū)和含氣頁(yè)巖層段； ②形成古老地層水平井優(yōu)快鉆進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低勘探程度區(qū)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層鉆遇率大于90%； ③創(chuàng)新了高應(yīng)力差、常低壓區(qū)儲(chǔ)層壓裂改造試氣工藝技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域頁(yè)巖氣壓裂試氣技術(shù)工藝空白。

2.2 北方新區(qū)新層系油氣調(diào)查

(1)初步建立了銀額盆地石炭系—二疊系陸緣裂陷盆地油氣成藏模式。通過(guò)銀額盆地石炭系—二疊系油氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查研究，結(jié)合蒙額參3井的油氣鉆探成果，深化了盆地沉積-構(gòu)造演化對(duì)含油氣性控制的認(rèn)識(shí)。通過(guò)油氣生儲(chǔ)條件與成藏條件研究，提出了原始深水沉積富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖決定生烴潛力、多類(lèi)型儲(chǔ)集層控制成藏規(guī)模、后期改造與保存影響油氣分布的新認(rèn)識(shí)，預(yù)測(cè)了銀額盆地石炭系—二疊系巖復(fù)式侵入巖、透鏡狀砂(礫)巖、富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖3種不同油氣儲(chǔ)集類(lèi)型，斷層或巖性封堵，斷階帶和沉積中心、緩坡帶成藏，初步建立了石炭系—二疊系油氣成藏模式(圖14)。

(2)創(chuàng)新建立了博格達(dá)山前帶蘆草溝組自生自儲(chǔ)油氣成藏模式。博格達(dá)山前帶蘆草溝組烴源巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型總體上以Ⅱ型干酪根為主，TOC值主要集中在2%～6%； 蘆草溝組致密儲(chǔ)集層大面積連續(xù)分布，烴源巖層段具有縱向上“源儲(chǔ)共生共存”、橫向上“源儲(chǔ)緊密接觸”的特點(diǎn)。自晚侏羅世至今，蘆草溝組烴源巖開(kāi)始持續(xù)高效生烴和排烴，排烴所產(chǎn)生的壓力為致密油氣聚集提供持續(xù)動(dòng)力和物質(zhì)供應(yīng)，形成自生自儲(chǔ)式油氣成藏模式(圖15)。新吉參1井壓裂試油獲得油氣流，尤其是首次在蘆草溝組試獲天然氣，證實(shí)了準(zhǔn)噶爾盆地博格達(dá)山前帶具備致密氣-頁(yè)巖氣勘探潛力。

圖14 蒙額參3井石炭系—二疊系油氣成藏模式

圖15 博格達(dá)山前帶蘆草溝組油氣成藏模式

2.3 松遼盆地青山口組頁(yè)巖油調(diào)查

(1)總結(jié)提出松遼盆地青山口組陸相頁(yè)巖油賦存機(jī)理新認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)松遼盆地青山口組一段富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖發(fā)育特征分析，重點(diǎn)依據(jù)松頁(yè)油1井、松頁(yè)油2井、吉頁(yè)油1井錄井及測(cè)井資料的分析和巖心的精細(xì)描述，發(fā)現(xiàn)在青一段泥頁(yè)巖中發(fā)育3種不同儲(chǔ)集類(lèi)型的頁(yè)巖油，揭示了頁(yè)巖油不同儲(chǔ)集空間和賦存方式： 一是泥頁(yè)巖基質(zhì)孔隙型，儲(chǔ)集空間主要是泥頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)孔隙和礦物無(wú)機(jī)孔隙； 二是泥頁(yè)巖孔隙裂縫混合型，特征是高角度構(gòu)造裂縫、層理縫發(fā)育，裂縫面可見(jiàn)油膜； 三是泥頁(yè)巖夾薄砂條混合型，儲(chǔ)集空間主要是泥頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)孔隙和礦物無(wú)機(jī)孔隙、砂巖中的基質(zhì)孔隙，特征是高殘留烴熒光泥頁(yè)巖夾油斑—油浸顯示粉砂巖。

(2)初步形成松遼盆地青山口組陸相頁(yè)巖油富集模式?；谝寻l(fā)現(xiàn)的3種儲(chǔ)集類(lèi)型頁(yè)巖油賦存特征，結(jié)合松遼盆地頁(yè)巖油富集地質(zhì)條件及主控因素分析，總結(jié)提出了2大類(lèi)3種類(lèi)型的頁(yè)巖油富集模式，分別為： 泥巖基質(zhì)型、泥巖裂縫混合型和泥巖夾砂條混合型(表1)。一是泥頁(yè)巖基質(zhì)型，頁(yè)巖油賦存在泥頁(yè)巖基質(zhì)孔隙中，其形成于壓力封存箱內(nèi)，一般分布在前三角洲相、淺湖相及半深湖—深湖相； 二是泥頁(yè)巖裂縫混合型，頁(yè)巖油主要賦存在泥頁(yè)巖裂縫和基質(zhì)孔隙中，裂縫的成因有構(gòu)造縫、成巖縫、生烴增壓縫等，其也形成于壓力封存箱之內(nèi)，一般分布在前三角洲相； 三是泥頁(yè)巖夾砂條混合型，頁(yè)巖油主要賦存在砂條孔隙和泥頁(yè)巖基質(zhì)孔隙中，該種類(lèi)型形成于壓力封存箱邊緣，一般分布在三角洲外前緣相。

表1 松遼盆地青山口組陸相頁(yè)巖油富集模式

Tab.1 Enrichment model of terrestrial shale oil within Qingshankou Formation in Songliao Basin

2.4 準(zhǔn)噶爾盆地南緣侏羅系低階煤層氣調(diào)查

(1)急傾斜煤層水力封堵自吸附煤層氣富集成藏模式。在構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定、地層傾角大、煤層厚度大的地質(zhì)條件下，水動(dòng)力條件充足，地層封閉性好。一方面水從構(gòu)造高部位向低部位滲透，同時(shí)煤層氣由下部向上運(yùn)移，由于水力封堵作用，可在弱滯留區(qū)富集成藏； 另一方面水?dāng)y帶產(chǎn)甲烷菌從構(gòu)造高部位深入滲透到煤層中，形成次生生物氣，對(duì)早期形成的煤層氣藏(可能散失部分煤層氣)具有很好的補(bǔ)充作用，依靠煤層的吸附作用和自封閉效應(yīng)成藏(圖16)，該模式見(jiàn)于南緣東部阜康等含煤地層產(chǎn)狀陡峭地區(qū)。

圖16 急傾斜煤層水力封堵自吸附富集成藏模式

(2)煤系地層多源多類(lèi)型構(gòu)造-巖性成藏模式。準(zhǔn)南地區(qū)廣泛分布的二疊系黑色泥頁(yè)巖和侏羅系煤系地層是2套重要的烴源巖[48]。中二疊統(tǒng)烴源巖在晚侏羅世—古近紀(jì)處于主要生烴高峰期，油氣沿著斷裂疏導(dǎo)系統(tǒng)向上運(yùn)移，一部分進(jìn)入孔滲性較好的侏羅系煤層被吸附成藏，另一部分進(jìn)入侏羅系致密砂巖中游離成藏。此外，侏羅系煤系地層有機(jī)質(zhì)生成的煤成氣一部分自生自儲(chǔ)形成煤層氣藏，另一部分運(yùn)移進(jìn)入侏羅系致密砂巖形成致密砂巖氣藏。構(gòu)造高點(diǎn)和巖性圈閉有利于煤層氣和致密砂巖氣的富集成藏，從而形成煤系地層多源多類(lèi)型構(gòu)造-巖性成藏模式，該模式見(jiàn)于南緣西部呼圖壁齊古背斜(圖17)。

圖17 煤系地層多源多類(lèi)型構(gòu)造-巖性成藏模式

3 有效服務(wù)

全國(guó)油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查在“四新”領(lǐng)域取得了重要發(fā)現(xiàn)和重大突破，不但提振了復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造區(qū)油氣勘查的信心，發(fā)揮了引領(lǐng)帶動(dòng)作用，而且形成的調(diào)查成果的移交和優(yōu)選的勘查區(qū)塊的出讓?zhuān)辛χ瘟擞蜌怏w制改革，對(duì)當(dāng)?shù)胤鲐毠?jiān)工作發(fā)揮了積極作用，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效果。

(1)評(píng)價(jià)優(yōu)選頁(yè)巖氣、油氣勘查區(qū)塊向社會(huì)公開(kāi)招標(biāo)，推動(dòng)油氣體制改革?；谀戏巾?yè)巖氣和新疆油氣調(diào)查成果，圈定了29個(gè)頁(yè)巖氣、油氣勘查區(qū)塊并編制區(qū)塊資料包。優(yōu)選9個(gè)勘查區(qū)塊通過(guò)公開(kāi)招標(biāo)進(jìn)行出讓。2017年8月貴州產(chǎn)業(yè)投資(集團(tuán))有限責(zé)任公司中標(biāo)貴州正安頁(yè)巖氣勘查區(qū)塊，標(biāo)志著頁(yè)巖氣探礦權(quán)拍賣(mài)全國(guó)“第一槌”落地； 2018年1月，申能股份有限公司、新疆能源(集團(tuán))石油天然氣有限責(zé)任公司、中曼石油天然氣集團(tuán)股份有限公司最終成功競(jìng)得溫宿、溫宿西和柯坪南等3個(gè)油氣勘查區(qū)塊，新疆油氣礦權(quán)管理體制改革工作邁出了實(shí)質(zhì)性的步伐。

(2)油氣戰(zhàn)略調(diào)查的發(fā)現(xiàn)與突破，帶動(dòng)了臨近區(qū)塊頁(yè)巖氣勘查工作。安頁(yè)1井、鄂陽(yáng)頁(yè)1井、鄂宜頁(yè)2井等參數(shù)井取得武陵山復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁(yè)巖氣勘查突破，中國(guó)石化加大了黔渝彭水、湘鄂西、當(dāng)陽(yáng)—枝江區(qū)塊的頁(yè)巖氣勘查投入力度，中國(guó)石油在荊門(mén)—當(dāng)陽(yáng)區(qū)塊部署實(shí)施宜探1井、宜探2井、宜探3井，取得較好的勘查效果； 新吉參1井在蘆草溝組試獲油氣流和對(duì)山前沉積凹陷的認(rèn)識(shí)，引起了中國(guó)石油對(duì)山前帶油氣勘查的高度關(guān)注； 鑒于松遼盆地北部松頁(yè)油1井、松頁(yè)油2井和吉頁(yè)油1井的鉆探成果，目前中國(guó)石油大慶油田正在對(duì)古平1井、英X57井、英X58井3口老井青一段進(jìn)行頁(yè)巖油壓裂試油，并針對(duì)古龍凹陷青一段頁(yè)巖油部署古頁(yè)1井，中國(guó)石油吉林油田在長(zhǎng)嶺凹陷部署了多口井鉆探及老井試油工作，如黑197井、查34-7、大86井等。

(3)移交油氣調(diào)查成果和資料，主動(dòng)服務(wù)于油氣勘查企業(yè)。黔北正安頁(yè)巖氣調(diào)查資料和安頁(yè)1井于2017年10月17日成功移交給中標(biāo)企業(yè)——貴州產(chǎn)業(yè)投資(集團(tuán))有限責(zé)任公司； 與北京京能(集團(tuán))有限責(zé)任公司等新疆區(qū)塊中標(biāo)企業(yè)開(kāi)展業(yè)務(wù)交流和移交調(diào)查資料，協(xié)助勘查區(qū)塊編制油氣勘探工作方案。

4 下一步工作部署

(1)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶頁(yè)巖氣調(diào)查。按照“主攻突破下游、積極拓展中游、適度兼顧上游”的思路部署頁(yè)巖氣調(diào)查工作，加快形成長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶頁(yè)巖氣勘查開(kāi)發(fā)新格局。①主攻突破長(zhǎng)江下游，開(kāi)辟頁(yè)巖氣勘查開(kāi)發(fā)新領(lǐng)域，重點(diǎn)針對(duì)華北型石炭系—二疊系海陸過(guò)渡相和揚(yáng)子型二疊系海陸過(guò)渡相、海相領(lǐng)域，評(píng)價(jià)優(yōu)選頁(yè)巖氣有利區(qū)部署實(shí)施參數(shù)井、水平井和壓裂試氣工程，力爭(zhēng)獲得工業(yè)頁(yè)巖氣流。②積極拓展中游，支撐鄂西頁(yè)巖氣示范基地建設(shè)，夯實(shí)100億產(chǎn)能資源基礎(chǔ)： 拓展湘鄂西調(diào)查新區(qū)； 拓展二疊系、石炭系和泥盆系新層系； 拓展常規(guī)天然氣和致密氣新類(lèi)型。③適度兼顧上游，開(kāi)拓陜南川北下古生界海相頁(yè)巖氣，突破滇黔桂泥盆系、石炭系海相頁(yè)巖氣，探索二疊系煤系地層“三氣”。④完成長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)，形成“由點(diǎn)及面”的整體成果，助力長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展。

(2)北方新區(qū)新層系油氣調(diào)查。圍繞積極準(zhǔn)備開(kāi)創(chuàng)北方新區(qū)新層系油氣勘查開(kāi)發(fā)新格局，重點(diǎn)在天山—興蒙構(gòu)造帶、塔里木盆地和柴達(dá)木盆地開(kāi)展油氣戰(zhàn)略調(diào)查。①天山—興蒙構(gòu)造帶，以石炭系—二疊系為主要調(diào)查層系： 一是拓展中段，形成銀額盆地整裝性成果； 二是突破西段，開(kāi)拓博格達(dá)山前、烏倫古坳陷、伊犁等新區(qū)，力爭(zhēng)新突破； 三是探索東段，戰(zhàn)略偵查二連東部、松遼西部，評(píng)價(jià)油氣資源前景。②塔里木盆地、柴達(dá)木盆地： 一是主攻塔北柯坪斷隆，實(shí)現(xiàn)奧陶系—志留系新區(qū)突破和寒武系新層系發(fā)現(xiàn)； 二是攻關(guān)塔里木盆地南緣山前帶和塔西南深層，力爭(zhēng)獲得新發(fā)現(xiàn)，支撐新疆油氣體制改革； 三是加強(qiáng)柴達(dá)木盆地東部石炭系油氣調(diào)查，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)重大突破。

(3)松遼盆地頁(yè)巖油調(diào)查。按照“主攻青山口組，探索沙河子組與嫩江組，評(píng)價(jià)資源潛力”的思路部署頁(yè)巖油調(diào)查工作，謀劃創(chuàng)建松遼盆地頁(yè)巖油勘查開(kāi)發(fā)新格局。①主攻齊家—古龍凹陷、長(zhǎng)嶺凹陷青山口組，評(píng)價(jià)優(yōu)選頁(yè)巖油有利區(qū)部署實(shí)施參數(shù)井、水平井和壓裂試氣工程，實(shí)現(xiàn)松遼盆地頁(yè)巖油調(diào)查重大突破。②探索三肇凹陷青山口組、長(zhǎng)嶺凹陷嫩江組和斷陷層沙河子組，開(kāi)拓松遼盆地頁(yè)巖油勘探新領(lǐng)域。③開(kāi)展松遼盆地頁(yè)巖油資源評(píng)價(jià)，查明頁(yè)巖油形成富集規(guī)律和資源規(guī)模，發(fā)揮引領(lǐng)和帶動(dòng)作用。