賈承造，鄒才能，楊智，朱如凱，陳竹新，張斌，姜林

（1. 中國石油天然氣集團有限公司，北京 100724；2. 中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083）

0 引言

中國陸相油氣地質(zhì)理論在世界石油地質(zhì)學(xué)界和石油工業(yè)界占有重要地位，發(fā)展陸相油氣地質(zhì)理論是中國地質(zhì)學(xué)家對地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)理論的重大貢獻。中國油氣資源以陸相為主，中國擁有陸相含油氣盆地面積達310×104km2，其中油資源總量為714×108t，占陸上油資源總量的 90%；常規(guī)氣資源總量為 24×1012m3，占比 60%；非常規(guī)致密砂巖氣和煤層氣資源總量為52×1012m3，占比40%。經(jīng)過幾代石油人的艱苦奮斗，中國已成為陸相油氣生產(chǎn)大國，2017年中國生產(chǎn)原油1.915×108t、天然氣 1 487×108m3，其中陸相油、氣分別占 95%和 70%。陸相油氣地質(zhì)理論在中國石油工業(yè)發(fā)展中起到了關(guān)鍵性指導(dǎo)作用。

陸相油氣地質(zhì)理論是伴隨著中國石油工業(yè)的成長而發(fā)展起來的。中國石油工業(yè)經(jīng)歷了從玉門油田、延長油田誕生，到東部松遼盆地、渤海灣盆地大突破，再到中西部鄂爾多斯盆地、塔里木盆地大發(fā)展的歷程，陸相油氣地質(zhì)理論從1938年發(fā)現(xiàn)第1個陸相油田——玉門老君廟油田和1941年AAPG發(fā)表第1篇陸相生油論文開始[1-2]，共經(jīng)歷了1940年至1958年的理論提出階段、1958年至1990年的基本形成階段、1990年至今的發(fā)展階段。幾代石油地質(zhì)學(xué)家秉承“艱苦創(chuàng)業(yè)、認真求實”的科學(xué)精神，不僅學(xué)習(xí)借鑒國際石油地質(zhì)學(xué)界的理論技術(shù)，更從中國陸相沉積盆地和陸相油氣系統(tǒng)實際出發(fā)，進行了深入的調(diào)查研究和杰出的理論創(chuàng)新，取得了重大的成果。本文系統(tǒng)總結(jié)了80年來數(shù)代地質(zhì)學(xué)家的陸相油氣地質(zhì)理論研究成果，提出了 3個階段的發(fā)展歷史；系統(tǒng)闡述了近30年來陸相油氣地質(zhì)理論在中國中西部盆地的重大進展。本文所指的中西部盆地及陸相層系，主要涵蓋塔里木盆地上二疊統(tǒng)及以上地層、四川盆地上三疊統(tǒng)及以上地層、鄂爾多斯盆地下二疊統(tǒng)及以上地層、準噶爾—吐哈—三塘湖盆地中二疊統(tǒng)及以上地層、柴達木盆地侏羅系及以上地層等。

陸相油氣地質(zhì)理論在早期提出和形成階段主要伴隨和依托中國東部盆地的油氣勘探實踐。近年來，中國對中西部盆地陸相油氣進行了大規(guī)?？碧讲⑷〉弥卮笸黄?，共發(fā)現(xiàn)4個儲量萬億立方米級大氣區(qū)和6個儲量10×108t級大油區(qū)，支撐中國原油產(chǎn)量穩(wěn)中有升，達到年產(chǎn)2×108t；天然氣產(chǎn)量快速增長，年產(chǎn)量超過1 400×108m3。與此同時，陸相油氣地質(zhì)理論在中西部擠壓背景下陸相盆地構(gòu)造學(xué)、多類型湖盆沉積體系與礫巖/深層等特殊儲集層地質(zhì)、煤成烴等陸相生烴新領(lǐng)域、前陸沖斷帶與巖性地層油氣藏等陸相油氣富集規(guī)律、陸相非常規(guī)油氣地質(zhì)和陸相低滲透油氣開發(fā)地質(zhì)等領(lǐng)域都取得重大進展，大大發(fā)展和豐富了中國陸相油氣地質(zhì)理論，并成功指導(dǎo)和支持了中西部盆地的油氣勘探開發(fā)。

至此，中國陸相油氣地質(zhì)理論已經(jīng)基本完善成熟，理論體系基本形成，由5個部分組成：①陸相盆地構(gòu)造理論，包括東部和中西部大地構(gòu)造背景、原型盆地類型和原型盆地改造作用；②陸相盆地沉積與儲集層理論，包括不同類型陸相湖盆沉積體系、碎屑巖儲集層、陸相非常規(guī)儲集層與深部儲集層地質(zhì)特征；③陸相生油理論，包括陸相湖盆干酪根生烴與油氣系統(tǒng)理論、陸相咸化湖盆生烴理論、煤系生烴理論；④陸相油氣聚集理論，包括源控論、大型坳陷盆地三角洲體系聚集理論、大型斷陷盆地復(fù)式油氣聚集理論、前陸沖斷帶油氣聚集理論、陸相巖性地層油氣藏理論和陸相非常規(guī)油氣理論；⑤陸相砂巖油氣田開發(fā)地質(zhì)理論，包括特大型砂巖油田開發(fā)地質(zhì)理論和低滲透—致密砂巖油氣田開發(fā)地質(zhì)理論。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，中國陸相油氣地質(zhì)理論必將在國內(nèi)及全球陸相油氣勘探開發(fā)中大放異彩，發(fā)揮越來越大的作用，為未來石油工業(yè)做出更大的貢獻。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，應(yīng)進一步推動這一理論體系的發(fā)展，預(yù)期未來陸上油氣勘探開發(fā)將轉(zhuǎn)向以深層和非常規(guī)為主，面臨復(fù)雜的新理論難題，陸相油氣地質(zhì)理論將抓住新的發(fā)展機遇，進入新的發(fā)展時期。

1 陸相油氣地質(zhì)理論的成就

1.1 陸相油氣地質(zhì)理論的發(fā)展階段

中國陸相油氣地質(zhì)理論主要經(jīng)歷了提出、形成、發(fā)展等 3個階段，有力支撐了中國石油工業(yè)體系的誕生建立和發(fā)展壯大（見圖1）。

第1階段（20世紀40年代至1958年）：為陸相油氣地質(zhì)理論的提出階段。這一時期以孫健初、潘鐘祥、孫越崎、李四光、黃汲清、謝家榮、侯德封、翁文波、李德生、田在藝、邱中建等為代表的中國地質(zhì)學(xué)家，通過調(diào)查陜北高原、河西走廊、四川盆地及天山南北等地區(qū)油氣地質(zhì)，經(jīng)過長期的艱苦探索，以1938年孫健初等發(fā)現(xiàn)玉門老君廟油田和1941年潘鐘祥在AAPG發(fā)表第1篇陸相生油文章為標志[1-2]，提出了中國陸相沉積可以生油的地質(zhì)認識，為堅定中國陸相油氣勘探信心、正確決策戰(zhàn)略東移打下了堅實理論基礎(chǔ)。

第2階段（1958年至1990年）：為陸相油氣地質(zhì)理論的形成階段。這一時期以閻敦實、邱中建、閔豫、張文昭、胡朝元、翟光明、李德生、吳崇筠、黃第藩、胡見義、戴金星、裘懌楠等為代表的一批石油專家，圍繞大慶油田勘探開發(fā)、渤海灣盆地整體勘探等大量實踐，以陸相生油、東部陸相盆地構(gòu)造沉積、源控論、復(fù)式油氣聚集區(qū)（帶）、煤系生烴、陸相湖盆沉積儲集層、特大型砂巖油田開發(fā)地質(zhì)等為內(nèi)核，基本形成了系統(tǒng)的中國陸相油氣地質(zhì)理論，不斷推動和拓展了陸相新層系、新領(lǐng)域、新盆地的油氣發(fā)現(xiàn)。

圖1 中國陸相油氣發(fā)現(xiàn)與地質(zhì)理論發(fā)展歷程

第3階段（1990年至今），為陸相油氣地質(zhì)理論的發(fā)展階段。這一時期以賈承造、戴金星、胡文瑞、龔再升、孫龍德、趙文智、金之鈞、鄒才能、鄧運華、宋巖、王招明等為代表的新時期石油人，針對中西部盆地、沿海大陸架、非常規(guī)等陸相地層油氣勘探開發(fā)，提出環(huán)青藏高原盆山體系與中西部前陸沖斷帶、煤成氣、中低豐度巖性地層油氣藏大面積成藏、近海大陸架陸相油氣聚集、非常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)、低滲透—致密砂巖油氣田開發(fā)等地質(zhì)理論，發(fā)現(xiàn)了克拉 2等一批大型陸相油氣田、油氣區(qū)，開發(fā)了安塞、蘇里格等一批低滲透—致密油氣田，指引和推動了陸相層系的油氣勘探開發(fā)的新征程。

1.2 陸相油氣地質(zhì)理論的重大成就

1.2.1 陸相生油理論

老君廟等陸相油田發(fā)現(xiàn)以后，1941年發(fā)表的AAPG論文指出“石油不僅來自海相地層，也能夠來自淡水沉積物”，第1次正式提出“陸相生油”的觀點[1]。一批石油地質(zhì)先驅(qū)經(jīng)過長期的實踐探索，逐漸認識到中國陸相地層巨大的生油潛力[1-11]。20世紀50年代末至20世紀60年代，中國東部松遼盆地、渤海灣盆地等一批大型油氣田的發(fā)現(xiàn)，證實陸相沉積地層能夠生成大量石油并形成大油田，同時為陸相生油理論的建立積累了豐富的油氣地球化學(xué)分析資料。20世紀70年代以來，系統(tǒng)研究了陸相烴源巖形成條件和有機質(zhì)生烴機理，系統(tǒng)建立陸相烴源巖和油氣地球化學(xué)系列指標和參數(shù)，建立了陸相干酪根生烴、煤成烴、未成熟—低成熟油、超壓盆地生烴動力學(xué)等陸相重要生烴理論[12-17]。陸相生油理論是隨著勘探實踐逐漸發(fā)展起來的，在中國陸相地層油氣勘探中發(fā)揮了重要作用，同時也進一步發(fā)展了石油地質(zhì)理論。

1.2.2 中國東部陸相盆地構(gòu)造沉積理論

20世紀80年代之前，是中國大地構(gòu)造理論百花齊放的時代，提出了眾多中國特色的大地構(gòu)造學(xué)說和理論[3-4,18-21]。基于地質(zhì)力學(xué)原理提出中國大陸新華夏構(gòu)造體系，并指出中國東部新華夏系沉降帶中蘊藏著豐富的石油資源[3]?；诎鍓K構(gòu)造理論，指出中國東部中—新生代構(gòu)造體制與油氣盆地的關(guān)系[22-23]。這些理論分別從構(gòu)造體系、區(qū)域大地構(gòu)造、板塊構(gòu)造的視角，探討和闡述了陸相盆地成因機制、演化過程，指導(dǎo)了中國東部坳陷盆地和裂谷盆地的構(gòu)造沉積特征研究及油氣礦藏勘探實踐[3-4,13,22,24-27]。

1.2.3 源控論

1959年大慶油田發(fā)現(xiàn)之后，中國石油地質(zhì)學(xué)家根據(jù)松遼盆地石油自烴源巖生成后油氣運移距離較短、就近聚集在生油有利區(qū)及鄰近有利區(qū)帶的特點，總結(jié)了松遼盆地生油區(qū)控制油氣田分布的規(guī)律，1963年提出“源控論”的地質(zhì)思想，強調(diào)“油氣田環(huán)繞生油中心分布，并受生油區(qū)的嚴格控制，油氣藏分布圍繞生油中心呈環(huán)帶狀分布”[8]。在該理論的指引下，中國油氣勘探始終遵循尋找主力烴源巖中心和層系、尋找生油氣范圍內(nèi)的有利目標，后續(xù)在中國中—新生界、上古生界陸相層系中發(fā)現(xiàn)了一大批油氣田[8-9]，“源控論”不斷迸發(fā)出旺盛的生命力。

1.2.4 斷陷盆地復(fù)式油氣聚集區(qū)（帶）理論

1960年至20世紀70年代，以渤海灣斷陷盆地為重點，提出復(fù)式油氣聚集區(qū)（帶）理論，認為渤海灣盆地由于強烈的斷塊運動，斷層發(fā)育，巖性、巖相變化大，地層超覆、不整合和沉積間斷多，在二級構(gòu)造帶的背景下，廣泛發(fā)育陸相層序背斜構(gòu)造、斷塊圈閉及巖性地層圈閉，形成了不同層系、不同圈閉類型相互疊置的復(fù)式油氣聚集區(qū)（帶）[27-29]，豐富了陸相石油地質(zhì)理論，對勝利油田乃至渤海灣盆地油氣勘探具有重大意義，對陸相斷陷盆地的油氣勘探具有重要指導(dǎo)作用。

1.2.5 陸相湖盆沉積體系與儲集層理論

1950年至20世紀60年代，在松遼、鄂爾多斯、準噶爾等盆地開展湖盆沉積環(huán)境和巖相古地理研究，對確定有利生儲油相帶、提供勘探方向發(fā)揮了重要作用。1970年至20世紀80年代，系統(tǒng)建立了中國陸相沉積學(xué)理論體系：①建立了坳陷型盆地大型湖盆三角洲體系及復(fù)合體模式，指出多物源、多沉積體系、相帶呈環(huán)帶狀展布是典型的湖盆沉積模式；②建立了裂谷斷陷型盆地扇三角洲沉積體系、水下扇沉積體系模式，多種類型儲集砂體充填模式的建立，為復(fù)式油氣聚集帶理論和滾動開發(fā)思路的提出奠定了基礎(chǔ)，湖盆深水重力流沉積開辟了陸相找油新領(lǐng)域；③相繼研究和建立了河流沉積體系、沖積扇沉積體系、鹽湖沉積體系、湖相碳酸鹽巖沉積體系、含煤盆地沉積體系及充填模式[30-32]；④提出了次生孔隙成因機理的新見解和模式，發(fā)布了碎屑成巖階段劃分規(guī)范[33-34]。

1.2.6 近海大陸架油氣富集理論

20世紀60年代以來，以渤海海域渤中坳陷為重點逐漸展開，提出郯廬斷裂帶新構(gòu)造運動控渤海東部油氣聚集、中國近海 2個盆地帶找油找氣等地質(zhì)理論[35-36]，推動了中國近海油氣勘探發(fā)現(xiàn)。

1.2.7 陸相湖盆特大型砂巖油田開發(fā)理論

針對松遼盆地大型陸相砂巖型油藏強非均質(zhì)性特征，通過60多年的開發(fā)，大慶油田嚴格從陸相沉積相、沉積微相的地質(zhì)特點出發(fā)，發(fā)展形成了“四個精細”（精細油藏描述、精細注采系統(tǒng)調(diào)整、精細注采結(jié)構(gòu)調(diào)整、精細生產(chǎn)管理）為特色的水驅(qū)精細挖潛模式；集成創(chuàng)新了以多學(xué)科油藏精細描述、多層砂巖油田層系井網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整、精細分層注水等為核心的配套技術(shù)；創(chuàng)新研發(fā)了以聚合物驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)為代表的化學(xué)驅(qū)技術(shù)，并實現(xiàn)了大規(guī)模推廣應(yīng)用[37-38]。在水驅(qū)和化學(xué)驅(qū)領(lǐng)域持續(xù)保持國際領(lǐng)先地位，為實現(xiàn)大慶油田年產(chǎn)原油 5 000×104t以上連續(xù)生產(chǎn)27年、4 000×104t以上連續(xù)生產(chǎn)12年提供了重要的理論技術(shù)保障。

2 中西部盆地陸相油氣地質(zhì)理論發(fā)展階段

2.1 陸相盆地油氣勘探成就與前景

20世紀80年代末，隨著中國東部油氣勘探程度的提高，后備儲量嚴重不足，國家決定加快中西部盆地油氣勘探開發(fā)，在“穩(wěn)定東部、發(fā)展西部”、“油氣并舉”戰(zhàn)略方針指引下，中西部盆地陸相層系成為中國油氣勘探的主要領(lǐng)域，以尋找大油氣田為主攻方向，勘探力度明顯加大，油氣發(fā)現(xiàn)高潮迭起，后備儲量迅速增加，保障了全國油氣資源的可持續(xù)發(fā)展（見表1）。1990年以來，中西部陸相層系形成4個萬億立方米級大氣區(qū)、6個10×108t級大油區(qū)，截至2015年底，累計提交天然氣探明儲量 5.75×1012m3、石油探明儲量80.21×108t，分別占同期全國天然氣和石油儲量發(fā)現(xiàn)的56%和33%。

表1 20世紀90年代以后中國中西部主要陸相油氣發(fā)現(xiàn)基本情況（數(shù)據(jù)截至2016年底）

塔里木盆地庫車坳陷中新生界砂巖儲集層天然氣獲得重大突破，1998年發(fā)現(xiàn)克拉2氣田、2008年發(fā)現(xiàn)克深大氣田，形成克拉蘇構(gòu)造帶萬億立方米級大氣區(qū)，直接推動和保障了西氣東輸工程的啟動和氣源供給，改變了中國天然氣利用的格局。其中克拉 2氣田含氣面積47 km2，氣柱高度達500 m，地質(zhì)儲量為2 840.29×108m3，可采儲量2 290×108m3；2017年7月 8日，克拉2氣田累計產(chǎn)氣突破1 000×108m3，其中克拉2-7井累計產(chǎn)氣 125×108m3，是西氣東輸工程的功勛氣田?？松顨馓锇l(fā)現(xiàn)油氣藏19個，天然氣探明儲量8 313×108m3；2016年庫車坳陷天然氣產(chǎn)量182×108m3，占塔里木盆地的77%。

鄂爾多斯盆地中北部形成蘇里格、盆地東部 2個萬億立方米級大氣區(qū)，上古生界致密砂巖儲集層天然氣連片分布，天然氣探明儲量6.23×1012m3（含基本探明儲量3.13×1012m3），是中國最大的天然氣區(qū)。鄂爾多斯盆地中南部中生界碎屑巖儲集層石油規(guī)?？焖侔l(fā)展，形成姬塬和隴東2個20×108t級、志靖—安塞和華慶2個10×108t級石油儲量規(guī)模區(qū)。

準噶爾盆地早期發(fā)現(xiàn)了彩南、石南、陸梁、莫索灣等一批高效油田，近年來在瑪湖凹陷東、西斜坡二疊系、三疊系砂礫巖儲集層石油獲得重大突破，至2016年盆地原油年產(chǎn)量連續(xù)15年保持在千萬噸以上。

四川盆地中部上三疊統(tǒng)須家河組相繼發(fā)現(xiàn)廣安、合川、安岳等多個千億立方米級氣田，形成萬億立方米級致密砂巖氣區(qū)，天然氣三級儲量為1.39×1012m3。

柴達木盆地柴西南第三系探明石油儲量為6.2×108t，近年英雄嶺構(gòu)造帶形成億噸級規(guī)模儲量區(qū)、扎哈泉發(fā)現(xiàn)多層系致密油含油區(qū)塊；阿爾金山前古隆起基巖及侏羅系落實千億立方米級天然氣儲量規(guī)模。

吐哈盆地臺北凹陷臺參 1井侏羅系三間房組獲日產(chǎn)油35 m3，發(fā)現(xiàn)了鄯善油田，開啟了中生界煤系石油勘探序幕；三塘湖盆地馬朗、條湖凹陷以二疊系為源的油藏取得新突破，兩個盆地陸相層系累計探明石油儲量 5.6×108t。

未來中西部陸相層系油氣勘探仍具很大潛力，一批成藏條件優(yōu)越的有利區(qū)帶可接續(xù)當(dāng)前油氣儲產(chǎn)量水平。天然氣勘探的潛力區(qū)主要分布在塔里木盆地庫車坳陷北部山前帶及南部斜坡、塔西南山前有利構(gòu)造帶、鄂爾多斯盆地南部上古生界、川中須家河組煤系、阿爾金山前以侏羅系為氣源的含氣層段；石油勘探的潛力區(qū)主要分布在鄂爾多斯盆地中生界延長組下組合及長7段、準噶爾盆地瑪湖—盆1井西凹陷二疊系和三疊系、準噶爾盆地東部中二疊統(tǒng)蘆草溝組、準噶爾盆地腹部中淺層侏羅系—白堊系、柴西南深層湖相碳酸鹽巖等含油層系，致密油、頁巖油、油頁巖油、稠油等非常規(guī)石油將是重要補充或接替資源類型。

2.2 中西部陸相盆地大地構(gòu)造學(xué)

通過中西部盆地中—新生界陸相層系勘探研究[39-42]，明確了中西部陸相盆地的大地構(gòu)造背景和盆地構(gòu)造特征，提出了中生代特提斯北緣盆地群和新生代環(huán)青藏高原盆山體系等區(qū)域構(gòu)造理論認識，厘定了中西部陸相盆地原型和改造特征。

2.2.1 區(qū)域構(gòu)造理論

2.2.1.1 特提斯北緣盆地群

厘定了二疊紀以來特提斯洋殼擴張消亡和歐亞大陸拼貼增生過程，劃分了特提斯構(gòu)造域中的沉積盆地群[39,41]。明確提出特提斯北緣盆地群概念，指出中西部盆地，包括卡拉庫姆盆地、阿富汗—塔吉克盆地和塔里木盆地等，在中生代時期是處于古特提斯洋北部被動大陸邊緣的沉積盆地群（見圖 2），并指出特提斯北緣盆地群是世界上重要的巨型天然氣聚集區(qū)，塔里木盆地作為該聚集區(qū)的一部分具有廣闊的天然氣勘探前景。

2.2.1.2 環(huán)青藏高原盆山體系

綜合劃分了中國新生代喜馬拉雅運動階段，指出中國大陸在印藏碰撞和太平洋板塊俯沖雙重動力體系控制下的青藏高原隆升、盆地與造山帶耦合、東部拉張活動等構(gòu)造變形動力學(xué)機制及其四大構(gòu)造響應(yīng)區(qū)域[43]。明確定義了環(huán)青藏高原盆山體系概念和區(qū)域構(gòu)造內(nèi)涵[40]。環(huán)青藏高原盆山體系理論的提出進一步將中國中西部古生界海相盆地和中—新生界陸相盆地群納入到統(tǒng)一的大陸動力學(xué)體系中，指出盆山體系內(nèi)部的含油氣盆地群是中國最大的天然氣富集區(qū)，蘊藏著60%以上的天然氣資源。

2.2.2 原型盆地類型

中西部中—新生代陸相盆地主要受古亞洲和特提斯構(gòu)造域演化的控制[39,41,44]，形成了前陸盆地和坳陷盆地為特征的沉積盆地充填。

2.2.2.1 前陸盆地

中生代以來，中西部地區(qū)分別發(fā)育中生代早期周緣前陸盆地和弧后前陸盆地以及具典型陸內(nèi)構(gòu)造特征的新生代晚期再生前陸盆地[39,44]等原型前陸盆地。建立了中國中西部前陸盆地“兩期、三類、四種組合”的分類體系[42,44-49]，在理論上深化了中西部前陸盆地的地質(zhì)內(nèi)涵，全面拓展了中西部地區(qū)陸相盆地油氣勘探。

圖2 特提斯構(gòu)造域空間分布示意圖（據(jù)參考文獻[44]修改）

2.2.2.2 大型坳陷盆地

受特提斯構(gòu)造域演化的控制，侏羅紀—白堊紀主要發(fā)育坳陷盆地沉積[41]。侏羅紀期間，特提斯北緣盆地群主要為區(qū)域伸展背景下形成的陸內(nèi)大型坳陷型盆地，發(fā)育一套區(qū)域可對比的河湖沼澤相沉積；而特提斯內(nèi)帶的羌塘和拉薩地區(qū)則形成海相被動大陸邊緣盆地[50]。白堊紀期間，中西部陸相盆地構(gòu)造沉積分異明顯，塔里木和準噶爾地區(qū)仍發(fā)育大型伸展坳陷盆地[51]；酒泉和額濟納旗地區(qū)發(fā)育小型裂谷盆地群；柴達木和四川盆地則表現(xiàn)為擠壓型坳陷盆地，發(fā)育了粗碎屑的磨拉石沉積。

2.2.3 構(gòu)造改造特征

環(huán)青藏高原盆山體系具有小克拉通基底、復(fù)活造山帶和前陸盆地（沖斷帶）群 3個基本構(gòu)造單元[41]，整體經(jīng)歷了早期的板塊構(gòu)造和后期的陸內(nèi)構(gòu)造過程，具有明顯的沉積疊置和構(gòu)造改造特征。

2.2.3.1 疊合盆地

塔里木、四川、鄂爾多斯等盆地淺層為陸相前陸盆地或坳陷盆地，而深層則表現(xiàn)為海相克拉通盆地結(jié)構(gòu)，具有明顯的疊合盆地特征[47-48,52-53]。系統(tǒng)分析了疊合盆地概念，并進一步劃分了中國疊合盆地基本類型及其結(jié)構(gòu)，豐富了盆地類型和結(jié)構(gòu)[54]，疊合盆地的系統(tǒng)分析深入揭示中西部沉積盆地的多階段形成、演化、改造與保持的動力學(xué)過程，對油氣資源勘探具有重要的指導(dǎo)意義。

2.2.3.2 沖斷褶皺構(gòu)造

環(huán)青藏高原盆山體系中，盆地與造山帶之間發(fā)育10余個前陸沖斷帶（見圖3），基本具有“縱向分層、橫向分帶、走向分段”的復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征。整體上，西區(qū)（塔西南—庫車—準南）總體表現(xiàn)為擠壓—傳播變形、中區(qū)（柴西—柴北緣—酒泉）表現(xiàn)為推覆—增生變形、東區(qū)（川西—鄂爾多斯西緣）表現(xiàn)為沖斷走滑—抬升變形[40]。呈現(xiàn)出多層次滑脫、多方向走滑和多期次沖斷等構(gòu)造作用，發(fā)育有斜向擠壓、逆掩推覆、滑脫沖斷、基底卷入等各種動力學(xué)和運動學(xué)過程，形成了擠壓斷層相關(guān)褶皺、走滑沖斷和鹽相關(guān)構(gòu)造等多類構(gòu)造樣式[55-57]。

2.3 陸相沉積體系與沉積儲集層

近年來地震、測井、遙感、物理模擬、數(shù)值模擬、納米技術(shù)等廣泛應(yīng)用于沉積、儲集層研究，研究尺度上包括千米、米、厘米、毫米、微米、納米等 6級，陸相盆地沉積與儲集層研究進入了新的工業(yè)化應(yīng)用與發(fā)展階段[58]，取得了重要進展。

圖3 中國中西部地區(qū)新生代前陸盆地及沖斷帶分布示意圖

2.3.1 湖盆沉積體系

一是湖盆多類型沉積體系新模式的建立與巖相古地理的恢復(fù)。結(jié)合現(xiàn)代沉積考察、水槽實驗、不同沉積相組構(gòu)特征解剖與成因模式研究，完善湖盆沉積體系模式，提出了砂質(zhì)碎屑流[59]、大型淺水三角洲[60-61]、灘壩沉積體系[62]、異重流[63]、粗粒扇體[64]等沉積新模式，揭示不同類型湖盆沉積體系分布規(guī)律，為油氣勘探領(lǐng)域目標評價提供了重要依據(jù)。

二是源—渠—匯系統(tǒng)研究與盆地原型分析。聚焦沉積物從源到匯全過程的驅(qū)動機制、古物源演化恢復(fù)與古水系重建[65]。研究認為中國中西部晚三疊世沉積均具有“大原盆、小今盆”的特點，如上揚子地臺區(qū)須家河組沉積期，存在川西、川南 2個中心，現(xiàn)四川盆地及外圍盆地均發(fā)育大型淺水三角洲沉積體系。華北地臺區(qū)上三疊統(tǒng)延長組沉積期，湖盆水體淺，南陡北緩，南深北淺，向西開口，遠超現(xiàn)今鄂爾多斯盆地的分布范圍（見圖4）。

三是“混源”細粒沉積模式的建立與富有機質(zhì)頁巖分布預(yù)測。黑色頁巖中有機質(zhì)分布具強非均質(zhì)性、旋回性發(fā)育、分段富集等特征，淡水、咸水、堿湖盆地均有分布[58,61,66]。

2.3.2 碎屑巖儲集層

一是深化研究了不同環(huán)境成巖演化序列與孔隙發(fā)育規(guī)律，建立了淡水—半咸水、鹽湖堿性水介質(zhì)、酸性水介質(zhì)碎屑巖儲集層成巖模式[34]；二是儲集層非均質(zhì)性評價研究，系統(tǒng)研究了巖性、巖相與成巖作用對儲集層非均質(zhì)性的影響作用，如沉積相帶、雜基含量、成巖作用是瑪湖凹陷百口泉組礫巖儲集層的主控因素；三是成巖作用數(shù)值模擬與成巖相定量評價研究取得新進展[34]，建立了巖心成巖相與測井、地震屬性的聯(lián)系，進而預(yù)測有利儲集層發(fā)育帶[67]。

2.3.3 非常規(guī)儲集層

隨著石油工業(yè)的發(fā)展與勘探進程的不斷深化，非常規(guī)油氣正成為重要的勘探開發(fā)領(lǐng)域[68]。與常規(guī)砂巖儲集層相比，非常規(guī)致密儲集層具有孔喉尺寸小、非均質(zhì)性強、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特征，微納米孔喉系統(tǒng)是非常規(guī)儲集層的主要特征，孔隙類型包括原生粒間孔、晶間孔、粒間溶蝕孔、粒內(nèi)孔及有機質(zhì)孔[69]。應(yīng)用場發(fā)射掃描電鏡、納米CT等分析技術(shù)，系統(tǒng)表征了頁巖、致密砂巖、混積巖儲集層三維孔隙結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了具有工業(yè)價值的納米孔隙，論證了陸相頁巖氣、頁巖油與致密油充注孔喉直徑下限，大大拓展了非常規(guī)油氣的資源潛力[70]。

圖4 華北地臺區(qū)中上三疊統(tǒng)長6—長7段沉積相圖

2.3.4 深部儲集層

深部儲集層所處的熱、構(gòu)造、流體地質(zhì)環(huán)境顯著不同于淺層。在中國東部渤海灣盆地埋深大于3 500 m的深層發(fā)育異?？紫稁дJ識的基礎(chǔ)上[71]，針對塔里木盆地庫車坳陷、準噶爾盆地等深層碎屑巖儲集層，開展儲集層形成的盆地動力學(xué)背景、成巖作用與成巖序列、儲集空間類型及成因、儲集層評價與預(yù)測等研究[72]；提出深層碎屑巖儲集層在長期淺埋、晚期快速深埋背景下利于孔隙保持，溶蝕與裂縫作用改善了儲集層物性[61,73]，揭示了早期超壓和油氣充注對深層砂巖儲集層孔隙的保護作用，大大延深了油氣勘探的深度[74]。

2.4 陸相生烴

20世紀90年代以來，陸相生烴主要在煤成烴、陸相咸化湖盆烴源巖生烴演化、烴源巖排烴機理和頁巖油資源評價等方面取得重要進展[75-76]，為中西部盆地煤系地層天然氣規(guī)?？碧健⑾袒栌蜌獾膱猿挚碧?、非常規(guī)石油的持續(xù)探索提供了資源依據(jù)。

2.4.1 煤成烴地質(zhì)理論

20世紀80年代至90年代基本形成了煤成烴地球化學(xué)理論[75-78]，研究表明，煤系烴源巖既可以生油，也可以生氣，但以生氣為主[12]。20世紀 90年代末以來，發(fā)展完善了煤成氣（烴）模式、煤成氣的富集規(guī)律、氣藏類型、天然氣聚集帶和聚集域等，提出了中國大氣田定量和半定量主控因素，如大氣田常發(fā)育于生氣強度大于20×108m3/km2的生氣中心及其周緣，氣源巖熟化速率大于 0.05%/Ma區(qū)、成藏期晚于距今 65 Ma、有效蓋層和有利儲集層發(fā)育等利于大氣田發(fā)現(xiàn)，對指導(dǎo)中西部天然氣大發(fā)現(xiàn)有重要貢獻[12,75]。另外，建立了天然氣成因鑒別圖版，從碳同位素、輕烴和生物標志物 3方面綜合研制了鑒別煤成氣和油型氣的判識指標和鑒別圖版，以及δ13C-Ro關(guān)系式[79]。煤成氣理論的形成和發(fā)展，開辟了天然氣勘探新領(lǐng)域，為中西部盆地煤系地層大規(guī)模天然氣勘探提供了資源基礎(chǔ)。

2.4.2 陸相咸化湖盆烴源巖生烴理論

咸化湖盆烴源巖是重要的陸相油氣來源，20世紀末在“未成熟—低成熟油”研究中受到關(guān)注[80]。21世紀以來隨著柴西、準噶爾西北緣等地區(qū)油氣勘探獲得新突破，作為主力油源的咸化湖盆烴源巖受到關(guān)注，主要取得 2方面進展：①咸化湖盆可以發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖，如新井烴源巖研究發(fā)現(xiàn)存在較高豐度優(yōu)質(zhì)烴源巖，有機質(zhì)類型以Ⅰ型和Ⅱ1型為主，為優(yōu)質(zhì)傾油型有機質(zhì)，提升了咸化湖盆油氣資源潛力[81]，如發(fā)現(xiàn)準噶爾盆地二疊系風(fēng)城組古老堿湖優(yōu)質(zhì)烴源巖這一陸相生油新的端元類型，具有獨特的“雙峰式”高效生油規(guī)律，為中國鹽湖盆地規(guī)模勘探提供了資源依據(jù)[82]；②咸化湖相烴源巖具有多個生油氣階段，建立了咸化湖盆烴源巖多階段生烴模式（見圖 5），如發(fā)現(xiàn)咸化湖相烴源巖中的可溶有機質(zhì)和不溶有機質(zhì)（干酪根）均具有較強的生油潛力，前者可在較低演化階段形成未成熟—低成熟油，后者生烴過程與其他類型干酪根相近，如咸化湖相有機質(zhì)可在未成熟階段形成生物氣，并在柴達木盆地第四系形成了工業(yè)聚集?；谶@些認識，重新認識了柴達木盆地西部古近系、準噶爾盆地西北緣風(fēng)城組咸化湖相烴源巖生烴機理，為重新評價咸化湖盆油氣潛力奠定了理論基礎(chǔ)。

圖5 咸化湖盆烴源巖多階段生烴模式圖

2.4.3 烴源巖排烴機理與頁巖油潛力評價

國外排烴機理與效率研究幾乎與生烴動力學(xué)研究同步，至20世紀90年代以來，已經(jīng)初步建立了烴源巖排烴效率圖版，作為常規(guī)油氣資源評價的重要參數(shù)[83-84]。21世紀以來，非常規(guī)頁巖油氣快速發(fā)展，排烴機理和效率研究更加深入，開始較多關(guān)注烴源巖內(nèi)殘留烴基本特征和可采性[85]。地球化學(xué)分析表明，高TOC值層段的泥巖和砂巖夾層中的烴類組分差異明顯，指示油氣排驅(qū)及在烴源巖層間橫向運移[68]。通過排烴機理研究，重新評價了鄂爾多斯、準噶爾、三塘湖、四川等盆地陸相頁巖油資源，指出中國陸相頁巖油在湖盆中心連續(xù)聚集，初步預(yù)測可采頁巖油資源量為（30～60）×108t[68,86]。

2.5 陸相油氣富集規(guī)律

中國中西部盆地陸相層系分布面積大、勘探程度低、油氣資源豐富。開辟這一油氣戰(zhàn)略接替領(lǐng)域的關(guān)鍵是對重點大盆地、重點層系油氣成藏富集條件的研判和優(yōu)選。20世紀90年代以來，以塔里木盆地為代表的中西部盆地油氣勘探的不斷深入和大量第一手地震、鉆井資料的獲得，使陸相含油氣層系成藏條件和分布規(guī)律逐漸清晰，形成了一整套中西部盆地陸相油氣富集規(guī)律的地質(zhì)認識，有效指導(dǎo)了前陸沖斷帶、巖性地層油氣藏、非常規(guī)油氣等 3大領(lǐng)域油氣的規(guī)?？焖侔l(fā)現(xiàn)（見圖6）。

①主要發(fā)育上古生界—中生界煤系和中新生界湖相泥巖2類陸相烴源層系，指出了重點盆地平面油氣系統(tǒng)分布和縱向有利儲蓋組合，明確了勘探主攻方向。如庫車坳陷為三疊系—侏羅系煤系烴源巖，縱向發(fā)育白堊系—古近系砂巖儲集層與古近系膏鹽層儲蓋組合，鄂爾多斯盆地上古生界煤系地層和中生界湖相泥巖 2套大型含油氣系統(tǒng)，四川盆地中部須家河組煤系大面積三明治結(jié)構(gòu)的有利源儲組合，北疆二疊系、侏羅系2套主要含油氣系統(tǒng)，柴達木盆地平面錯落分布的侏羅系、第三系、第四系等3套油氣系統(tǒng)[87]。

②前陸沖斷帶是中西部前陸盆地陸相油氣富集的主要構(gòu)造單元，斷層相關(guān)褶皺理論、超高壓大氣田形成理論等有效指導(dǎo)了庫車坳陷、塔西南、阿爾金山前等天然氣勘探發(fā)現(xiàn)。烴源巖與儲蓋組合、構(gòu)造特征及保存條件是油氣成藏的主控因素，沖斷帶蓋層、儲集層與通源斷裂時空配置控制了天然氣分布的分帶、分段特征和富集規(guī)律[42,44]。

③巖性地層油氣藏是中西部盆地斜坡—坳陷區(qū)油氣聚集的主要類型，中低豐度巖性地層油氣藏大面積成藏地質(zhì)理論[88]有效推動了中西部陸相層系油氣勘探由勘探構(gòu)造油氣藏向勘探巖性地層油氣藏的重大轉(zhuǎn)變，大大拓展了油氣勘探領(lǐng)域，取得了鄂爾多斯盆地上古生界三角洲平原—前緣砂巖天然氣、延長組三角洲前緣、砂質(zhì)碎屑流砂巖石油及準噶爾盆地環(huán)瑪湖三角洲前緣砂礫巖石油、川中須家河組三角洲平原—前緣砂巖天然氣等一系列重大發(fā)現(xiàn)。

④非常規(guī)油氣是中西部盆地陸相層系油氣勘探的重要新領(lǐng)域，中高煤階煤層氣地質(zhì)理論支持了中國煤層氣產(chǎn)業(yè)的建立與發(fā)展[89]；連續(xù)型油氣聚集、納米級孔喉系統(tǒng)、“甜點區(qū)（段）”、常規(guī)-非常規(guī)油氣“有序聚集”、“人工油氣藏”等新理論新認識[68,86]，推動了鄂爾多斯盆地長 7段、準噶爾盆地蘆草溝組、三塘湖盆地條湖組、柴西南第三系、四川盆地侏羅系等非常規(guī)油氣資源工業(yè)試驗和有效動用。

圖6 中國中西部主要盆地陸相油氣資源、儲量與油氣田（包括常規(guī)油氣及非常規(guī)致密油氣、頁巖氣、煤層氣）

2.6 陸相低滲透—致密砂巖油氣田開發(fā)理論

近20多年，圍繞中西部盆地形成了以鄂爾多斯盆地為代表的低滲透油氣田（致密油氣）開發(fā)理論技術(shù)系列[90]，成功地開發(fā)了安塞、蘇里格等油氣田，對低滲透油氣資源開發(fā)的滲透率下限從50.0×10-3μm2降低到 0.3×10-3μm2。長慶油田 2017年生產(chǎn)原油 2 372×104t、天然氣369×108m3，連續(xù)第5年實現(xiàn)油氣當(dāng)量5 000×104t以上穩(wěn)產(chǎn)。

①鄂爾多斯盆地低滲透石油有效開發(fā)技術(shù)。針對三疊系延長組低滲透油藏儲集層地質(zhì)特點，通過超前注水保持較高的地層壓力，建立較高的驅(qū)替壓力系統(tǒng)，降低了因地層壓力下降造成的滲透率傷害，提高了最終采收率，先后實現(xiàn)了安塞、靖安、西峰、姬塬等低滲透油田的成功開發(fā)。

②鄂爾多斯盆地致密氣勘探開發(fā)技術(shù)。發(fā)展了地質(zhì)與地震相結(jié)合的富集區(qū)優(yōu)選和井位部署技術(shù)，井網(wǎng)優(yōu)化提高采收率技術(shù)，多層、多段壓裂提高單井產(chǎn)量技術(shù)，快速鉆井和井下節(jié)流為核心的低成本鉆采工藝技術(shù)，實現(xiàn)了鄂爾多斯盆地上古生界致密氣的大規(guī)模效益開發(fā)。

3 結(jié)語

中國陸相油氣地質(zhì)理論體系從20世紀40年代至今，經(jīng)歷了提出、形成、發(fā)展3個階段，由5個部分組成：①陸相盆地構(gòu)造理論，包括東部和中西部大地構(gòu)造背景、原型盆地類型和原型盆地改造作用；②陸相盆地沉積與儲集層理論，包括不同類型陸相湖盆沉積體系、碎屑巖儲集層、陸相非常規(guī)儲集層與深部儲集層地質(zhì)特征；③陸相生油理論，包括陸相湖盆干酪根生烴與油氣系統(tǒng)理論、陸相咸化湖盆生烴理論、煤系生烴理論；④陸相油氣聚集理論，包括源控論、大型坳陷盆地三角洲體系聚集理論、大型斷陷盆地復(fù)式油氣聚集理論、前陸沖斷帶油氣聚集理論、陸相巖性地層油氣藏理論和陸相非常規(guī)油氣理論；⑤陸相砂巖油氣田開發(fā)地質(zhì)理論，包括特大型砂巖油田開發(fā)地質(zhì)理論和低滲透—致密砂巖油氣田開發(fā)地質(zhì)理論。

在1940—1990年的理論提出和形成階段，取得了陸相生油、東部陸相盆地構(gòu)造沉積、源控論、坳陷盆地大型三角洲體系油氣聚集、斷陷盆地復(fù)式油氣聚集區(qū)（帶）、陸相湖盆沉積體系與儲集層、煤系成烴、陸相湖盆特大型砂巖油田開發(fā)、近海大陸架陸相油氣聚集等重大理論成就，形成了中國陸相油氣地質(zhì)理論的基本核心。

在1990—現(xiàn)今的理論發(fā)展階段，中西部陸相盆地石油天然氣地質(zhì)取得 4個方面的重大成果：在沉積盆地構(gòu)造學(xué)方面，提出特提斯北緣盆地群與環(huán)青藏高原盆山體系區(qū)域構(gòu)造理論，厘定前陸、大型坳陷等原型盆地類型及疊合盆地、沖斷褶皺等構(gòu)造改造特征；沉積儲集層方面，湖盆沉積體系、碎屑巖儲集層、非常規(guī)儲集層和深部儲集層研究取得重要進展；陸相生烴方面，在煤成烴、陸相咸化湖盆烴源巖生烴、烴源巖排烴機理及頁巖油評價方面取得重要進展；陸相油氣富集規(guī)律方面，明確 2類主力烴源層系和前陸沖斷帶構(gòu)造、斜坡—坳陷區(qū)巖性地層、非常規(guī)致密儲集層等3大領(lǐng)域成藏規(guī)律。這些成果發(fā)展了早期理論，補充和完善了中西部陸相油氣地質(zhì)，形成了基本成熟的中國陸相油氣地質(zhì)理論。

中國陸相油氣地質(zhì)理論是石油地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)理論的重要組成部分，在世界石油地質(zhì)界具有重大影響，并對陸相油氣勘探開發(fā)起到了關(guān)鍵性指導(dǎo)作用，發(fā)展陸相油氣地質(zhì)理論是中國地質(zhì)學(xué)家對地質(zhì)學(xué)理論的重大貢獻，預(yù)期未來陸相油氣地質(zhì)理論將在非常規(guī)和深層油氣地質(zhì)新領(lǐng)域取得新的進展。