周新桂， 杜治利

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

0 引言

北方新區(qū)新層系油氣調(diào)查工作范圍是指在我國陸上西北、華北和東北地區(qū)廣泛發(fā)育的石炭系—二疊系基礎(chǔ)上疊加的中—新生代盆地[1]，以及以古生界克拉通為基底的塔里木疊合盆地。調(diào)查區(qū)總面積485萬km2，其中盆地面積211萬km2，礦權(quán)空白區(qū)占比28%。區(qū)內(nèi)調(diào)查層系多，資源潛力大，且待探明資源量大。北方新區(qū)新層系為我國陸上最重要的常規(guī)油氣調(diào)查領(lǐng)域[2-3]。

北方新區(qū)新層系油氣調(diào)查區(qū)內(nèi)區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)背景復(fù)雜，存在大量制約油氣勘探的基礎(chǔ)地質(zhì)問題[4-7]： 石炭系—二疊系巖相古地理分布不清，后期構(gòu)造疊加改造過程不明，制約了油氣資源評價(jià)； 盆山接合部成藏條件有利，資源潛力可觀，但山前帶構(gòu)造復(fù)雜，原型盆地分布不清，目標(biāo)難以優(yōu)選； 大型盆地深層整體評價(jià)薄弱，尤其是深層潛力不清，需要對前期取得的認(rèn)識進(jìn)一步深化和驗(yàn)證； 針對盆地鹽下、山前構(gòu)造帶、火山巖區(qū)等調(diào)查領(lǐng)域的有效勘查技術(shù)方法有待進(jìn)一步探索。

中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心發(fā)揮公益性油氣調(diào)查的優(yōu)勢，堅(jiān)持“三性”(基礎(chǔ)性、公益性、戰(zhàn)略性)，突出“四新”(新區(qū)、新層系、新類型、新認(rèn)識)，從2016年開始針對北方新區(qū)新層系，實(shí)施“天山—興蒙構(gòu)造帶油氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工程”，實(shí)施年限為2016—2018年，主要工作目標(biāo)如下：

(1)全力支撐北方新區(qū)新層系油氣調(diào)查科技攻堅(jiān)戰(zhàn)，以銀額、準(zhǔn)噶爾、塔里木和柴達(dá)木等盆地為重點(diǎn)，在石炭系—二疊系、大型盆地深層和山前構(gòu)造帶等領(lǐng)域優(yōu)選有利目標(biāo)區(qū)，實(shí)施油氣地質(zhì)調(diào)查井鉆探，實(shí)現(xiàn)油氣重要突破或發(fā)現(xiàn)。

(2)初步查明北疆、銀額、柴達(dá)木、河西走廊等重點(diǎn)地區(qū)石炭系—二疊系油氣地質(zhì)條件和成藏規(guī)律； 建立石炭系—二疊系沉積充填序列，查明油氣成藏機(jī)理。

(3)落實(shí)塔里木盆地深層結(jié)構(gòu)特征和油氣成藏條件； 恢復(fù)塔里木盆地震旦紀(jì)—寒武紀(jì)盆地原型，建立發(fā)育模式。

(4)明確天山、昆侖山等山前構(gòu)造帶的盆山關(guān)系和構(gòu)造樣式，初步評價(jià)山前構(gòu)造帶區(qū)域油氣資源潛力。

1 主要進(jìn)展與成果

北方新區(qū)新層系涉及到天山—興蒙構(gòu)造帶、塔里木盆地、柴達(dá)木—河西走廊、華北地臺4個(gè)構(gòu)造單元(圖1)，主要針對元古宇、寒武系、石炭系—二疊系和侏羅系4個(gè)重點(diǎn)調(diào)查層系。工程取得的主要研究進(jìn)展和成果分述如下。

圖1 北方新區(qū)新層系調(diào)查工作范圍及調(diào)查單元劃分Fig.1 Workspace scope of new strata and new area investigation and division of investigation units in Northern China

1.1 銀額盆地石炭系鉆遇工業(yè)油氣流，實(shí)現(xiàn)北方侵入巖首次發(fā)現(xiàn)裂縫型油氣藏

通過開展本次工作，落實(shí)了銀額盆地深部油氣成藏條件，石炭紀(jì)侵入巖首次發(fā)現(xiàn)裂縫型油氣藏。

銀額盆地構(gòu)造單元為“四隆六坳”(圖2)，近年來在白堊系發(fā)現(xiàn)多個(gè)油氣藏[8-10]，但深層勘探進(jìn)展緩慢，主要是石炭系—二疊系展布不清，烴源巖與有效成藏組合不清[11]。中國地質(zhì)調(diào)查局重點(diǎn)攻關(guān)，先后實(shí)施重磁電剖面測量2 559 km、面積測量8 500 km2、二維地震測量1 267 km、鉆井8口。

圖2 銀額盆地構(gòu)造單元及蒙額參3井位置Fig.2 Tectonic units in Yiner Basin and location of well Meng′ecan 3

通過鉆井地層對比，建立了銀額盆地鉆井地層層序與地層對比格架，明確了主要發(fā)現(xiàn)井油氣產(chǎn)層的地質(zhì)年代。2017年對蒙額地1井鉆井取芯，在可對比的含油氣層發(fā)現(xiàn)了二疊紀(jì)多個(gè)種屬的葉肢介化石，經(jīng)鑒定，分別為加氏圓通古斯卡葉肢介(比較種)Cyclotunguzitescf.gazimuriNovojilov、額濟(jì)納旗半圓李氏葉肢介(新種)HemicycloleaiaejinaqiensisNiu(sp.nov.)和內(nèi)蒙古點(diǎn)列葉肢介(新種)PolygraptaneimengguensisNiu(sp.nov.)，均為晚二疊世葉肢介，與甘肅肅南縣上二疊統(tǒng)肅南組和內(nèi)蒙古東部上二疊統(tǒng)陶海營子組所產(chǎn)半圓李氏葉肢介可對比。另外，與含油層段呈侵入接觸的侵入巖定年、聲波時(shí)差和鏡質(zhì)體反射率(Ro)界面等其他證據(jù)，亦證明銀額盆地主力含油氣層系為二疊系。

分別建立了北山地區(qū)和銀額地區(qū)石炭紀(jì)—二疊紀(jì)沉積演化模式，明確了沉積建造與沉積充填特征和石炭紀(jì)—二疊紀(jì)“兩坳一隆”的沉積構(gòu)造格架。銀額盆地晚石炭世晚期—早二疊世為陸源裂陷盆地演化的鼎盛時(shí)期，沉積面積最大，廣泛發(fā)育淺海陸棚相暗色泥巖。地質(zhì)和地球物理結(jié)合查明了居延海坳陷石炭系—二疊系烴源巖分布，進(jìn)一步明確了中生界覆蓋區(qū)石炭系—二疊系殘留厚度大、烴源巖發(fā)育、儲集類型多樣、保存條件好、成藏條件有利等特征。

居延海坳陷部署的蒙額參3井在石炭系火山巖和二疊系砂巖見良好油氣顯示。華力西期花崗巖裂縫段累計(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，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。銀額盆地石炭系首次鉆獲具有工業(yè)價(jià)值的油氣流，是北方古生代侵入巖裂縫油氣藏的首次發(fā)現(xiàn)。

1.2 準(zhǔn)噶爾盆地南部新吉參1井取得油氣突破與重要發(fā)現(xiàn)

通過重點(diǎn)調(diào)查評價(jià)準(zhǔn)噶爾盆地南部博格達(dá)山前二疊系烴源巖與圈閉條件，建立了油氣成藏模式，支撐新吉參1井取得油氣突破與重要發(fā)現(xiàn)。

準(zhǔn)噶爾盆地博格達(dá)山前凹陷為二疊紀(jì)三大富烴凹陷之一[12-14]，同時(shí)也是唯一未獲得油氣突破的凹陷(圖3)。制約油氣勘探的關(guān)鍵問題為二疊系烴源巖展布不清及圈閉發(fā)育不明。以博格達(dá)山前作為北方石炭系—二疊系科技攻堅(jiān)戰(zhàn)最現(xiàn)實(shí)的油氣戰(zhàn)略突破點(diǎn)，開展重點(diǎn)攻關(guān)，實(shí)施二維地震測量161 km/11條、參數(shù)井1口。

圖3 準(zhǔn)噶爾盆地構(gòu)造單元及新吉參1井位置Fig.3 Tectonic units in Junggar Basin and location of well Xinjican 1

基礎(chǔ)地質(zhì)研究明確了博格達(dá)山前構(gòu)造帶有效烴源巖厚度大，中部鼻隆構(gòu)造帶圈閉發(fā)育，保存條件好。構(gòu)造樣式表現(xiàn)為由南往北發(fā)育3排構(gòu)造帶，中帶具形成背斜圈閉條件； 烴源巖特征表現(xiàn)為山前帶明顯厚于吉木薩爾凹陷，發(fā)育二疊系蘆草溝組優(yōu)質(zhì)烴源巖。其中I類烴源巖發(fā)育區(qū)，即蘆草溝組深湖相沉積區(qū)，烴源巖厚度超過500 m。

建立了蘆草溝組致密油氣成藏模式。致密儲集層段大面積連續(xù)分布，與烴源巖層段具有在縱向上“源儲共生”、橫向上連續(xù)分布的賦存特征，大大增加了源儲接觸面積，縮短了運(yùn)移距離。自晚侏羅世至今，蘆草溝組烴源巖開始持續(xù)高效排烴，排烴所產(chǎn)生的壓力為致密油氣聚集提供持續(xù)動力和物質(zhì)供應(yīng)，“源儲共生”的組合關(guān)系促使致密油氣能夠大面積連續(xù)分布，形成自生自儲式油氣成藏模式。

山前帶中段部署實(shí)施新吉參1井獲得天然氣重大突破。對蘆草溝組壓裂測試，日產(chǎn)氣1.8萬m3，無阻流量5.8萬m3，累產(chǎn)氣12萬m3，累產(chǎn)油13.5 t，于蘆草溝組首次獲天然氣。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)測博格達(dá)山前有望形成億噸級含油氣區(qū)。

1.3 柴達(dá)木盆地發(fā)現(xiàn)第4套含油氣系統(tǒng)，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3套含油氣系統(tǒng)，建立了油氣田[15]。深部石炭系雖發(fā)現(xiàn)較好的油氣苗頭，但對其資源潛力尚存在較大分歧[16-18]，主要是石炭系空間展布不清，成藏條件不明。中國地質(zhì)調(diào)查局聚焦柴達(dá)木盆地東部，重點(diǎn)攻關(guān)，先后部署地震測量100 km、大地電磁測深(MT)測量240 km、鉆井3口/5 125 m(圖4)。

圖4 柴達(dá)木盆地構(gòu)造單元及柴頁2井位置Fig.4 Tectonic units in Qaidam Basin and location of well Chaiye 2

通過對柴達(dá)木盆地石炭系綜合地層劃分對比與沉積相編圖，提出不存在大型古陸發(fā)育、石炭系形成于陸表海環(huán)境且廣泛分布的新認(rèn)識。查清柴達(dá)木盆地中生界下伏石炭系主要為陸表海沉積，以碳酸鹽臺地型沉積為主，且未發(fā)生變質(zhì)作用，不存在“牛鼻子梁—達(dá)布遜古陸”。

石炭系分布廣泛，面積達(dá)10×104km2，厚度超過1 000 m； 下石炭統(tǒng)烴源巖有機(jī)質(zhì)類型為Ⅰ—Ⅱ2型，上石炭統(tǒng)烴源巖有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ2—Ⅲ型，暗色泥巖總有機(jī)碳(TOC)含量為0.94%～4.1%，成熟到過成熟，發(fā)育生物礁、古巖溶等優(yōu)質(zhì)儲層，油氣成藏地質(zhì)條件良好。

在德令哈坳陷實(shí)施柴頁2井含氣性測試工程，壓裂試氣獲得最高流量55.52 m3/h，獲得了無阻流量1 180.70 m3/d、穩(wěn)定產(chǎn)量488.3 m3/d的天然氣流，8 mm油嘴放噴，點(diǎn)火火焰高度2～2.5 m，并產(chǎn)輕質(zhì)油0.65 m3，首次在柴達(dá)木盆地石炭系實(shí)現(xiàn)了油氣的重要發(fā)現(xiàn)，開拓了柴達(dá)木盆地及周緣古生界海相油氣勘探的新領(lǐng)域和新區(qū)域。

1.4 塔里木盆地地質(zhì)結(jié)構(gòu)與深層油氣調(diào)查取得創(chuàng)新性成果

油氣公司礦權(quán)分隔，資料保密，物探資料跨越年度大、參數(shù)不統(tǒng)一，導(dǎo)致塔里木盆地一直未開展盆地級基礎(chǔ)調(diào)查，深部結(jié)構(gòu)構(gòu)造不清，基本石油地質(zhì)條件不清?；?0余口重點(diǎn)井標(biāo)定并結(jié)合重磁電資料，完成了30 000 km地震資料解釋工作，解釋地質(zhì)結(jié)構(gòu)大剖面34條，編制深層重點(diǎn)層段構(gòu)造圖、殘余厚度圖、斷裂系統(tǒng)圖、資源評價(jià)圖等系列基礎(chǔ)圖件136幅，為石油地質(zhì)評價(jià)提供了依據(jù)。

初步明確了塔里木盆地深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，將盆地劃分為10個(gè)一級構(gòu)造單元(圖5)，具體為5個(gè)隆起(塔北隆起、巴楚隆起、塔中隆起、塔東隆起、柯坪斷隆)和5個(gè)坳陷(庫車坳陷、北部坳陷、西南坳陷、塘古坳陷、東南坳陷)。首次明確提出柯坪斷隆為盆地一級構(gòu)造單元的新認(rèn)識。

圖5 塔里木盆地構(gòu)造單元劃分方案

Fig.5 New scheme for division of tectonic units in Tarim Basin

前人認(rèn)為塔里木盆地震旦系主要發(fā)育于北部坳陷及周緣，本文認(rèn)為除東南坳陷、柯坪斷隆—庫車坳陷、孔雀河斜坡和巴楚隆起—塔中低凸起高部位缺失外，其他地區(qū)均有分布(圖6)。預(yù)測塔里木盆地深層重點(diǎn)領(lǐng)域震旦系—寒武系發(fā)育背斜構(gòu)造、裂縫巖溶和臺緣帶3種成藏模式。

圖6 塔里木盆地深層油氣勘探有利區(qū)分布Fig.6 Distribution of favorable areas for deep oil and gas exploration in Tarim Basin

依據(jù)石油地質(zhì)和油氣成藏條件分析，在寒武系鹽下優(yōu)選4個(gè)油氣勘探有利領(lǐng)域： 塔中隆起、輪南—古城臺緣、柯坪斷隆—巴楚隆起和塔北隆起(圖6)。優(yōu)選8個(gè)有利勘探區(qū)帶，其中Ⅰ類區(qū)帶4個(gè)(塔中隆起大背斜、輪南臺緣帶、和田河構(gòu)造帶和柯坪斷隆)，Ⅱ類區(qū)帶4個(gè)(古城臺緣帶、吐木休克—喬來買提構(gòu)造帶和玉東構(gòu)造帶和巴東構(gòu)造帶)。通過盆地整體建模并運(yùn)用盆地模擬軟件計(jì)算塔里木盆地深層油氣遠(yuǎn)景資源量為242億t油當(dāng)量。

1.5 山前帶溫宿—柯坪調(diào)查攻關(guān)成效顯著，明確了戰(zhàn)略方向

通過前期綜合研究，優(yōu)選了柯坪沖斷帶和溫宿凸起為塔里木盆地山前帶有利勘探領(lǐng)域。

溫宿凸起周邊油氣成果豐富，東部有大宛齊、卻勒、玉東2等油氣田，北面烏什凹陷烏參1井、神木1井等在白堊系獲得高產(chǎn)油氣流，南面阿瓦提凹陷沙南1井在三疊系獲得低產(chǎn)油流[19-20]。分析認(rèn)為，溫宿凸起周緣烏什凹陷、拜城凹陷等發(fā)育較好烴源巖，凸起區(qū)具備高效油氣輸導(dǎo)的油源斷層-風(fēng)化殼-砂體組合，形成潛山類、構(gòu)造-地層-巖性等油藏類型，油藏縱向分布有序、平面疊合連片，蓋層穩(wěn)定，成藏期晚，保存完整，物性好，為I類有利區(qū)，是目前較現(xiàn)實(shí)的有利突破區(qū)。2017年部署實(shí)施的新溫地1井、新溫地2井獲油氣勘探突破。新溫地1井折日產(chǎn)油42.74 m3，累產(chǎn)139.34 m3，新溫地2井折日產(chǎn)油22.26 m3，累產(chǎn)油51.7 m3，元古宇綠片巖試獲低產(chǎn)油流，折日產(chǎn)油1.10 m3。

柯坪斷隆已獲大量油氣顯示，是塔里木盆地新區(qū)最現(xiàn)實(shí)的接替領(lǐng)域，然而山前帶構(gòu)造未落實(shí)，烴源巖平面分布不清，制約了油氣勘探進(jìn)展。實(shí)施“三橫十縱”廣域電磁測線，初步查明了柯坪斷隆地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征(圖7)，編制了寒武系—奧陶系殘余厚度分布圖。

圖7 柯坪構(gòu)造帶非地震勘探與斷裂展布Fig.7 Non-seismic exploration and faults distribution in Keping structural belt

柯坪斷隆早古生代主要發(fā)育濱淺海沉積，寒武系白云巖和奧陶系灰?guī)r分布廣泛[21]。在阿瓦提凹陷厚度最大，近5 000 m，向柯坪斷隆西北逐漸減薄。在近沉積中心的沙井子斷裂帶部署實(shí)施新蘇地1井，鉆遇志留系柯坪塔格組瀝青質(zhì)砂巖20.11 m，揭示奧陶系縫洞型碳酸鹽巖儲層油氣顯示良好(圖8)。

圖8 阿瓦提凹陷—沙井子構(gòu)造帶—溫宿西構(gòu)造帶油氣成藏模式

Fig.8 Oil and gas accumulation model of Awati sag-Shajingzi structural belt-Wensuxi structural belt

測井解釋油層3.2 m/2層、含油水層4.8 m/1層、差油層2 m/1層、氣水同層11.9 m/1層。預(yù)測下步突破區(qū)為沙井子斷裂上盤至山前，志留系、奧陶系和寒武系分布面積約2 500 km2； 接替區(qū)為沙井子斷裂帶山前以北，礦權(quán)空白區(qū)面積約3 000 km2。

1.6 總結(jié)渭河盆地氦氣富集規(guī)律，優(yōu)選氦氣遠(yuǎn)景區(qū)

相對常規(guī)油氣，氦氣為典型弱源氣，主要特征為氣源巖生氣強(qiáng)度弱，難以獨(dú)立成藏，在遇到載體氣之前只能以水溶態(tài)運(yùn)移賦存，遇到載體氣時(shí)才能通過賦存狀態(tài)轉(zhuǎn)換，以較低豐度的伴生氣進(jìn)入載體氣藏賦存的非常規(guī)天然氣資源。基于前期氦氣調(diào)查成果，結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析測試，總結(jié)了氦氣富集模式，明確有效氦源巖、高效運(yùn)移通道(斷裂、不整合)、載體氣藏是氦氣成藏的三大要素。富鈾釷的花崗巖作為有效氦源巖，能緩慢但不斷地產(chǎn)生氦氣，沿?cái)嗔褟脑磶r中釋放到淺部地下水和油氣儲層中。含氦地下水循環(huán)過程中一旦遇到天然氣藏，由于氦的低溶解度和低體積分?jǐn)?shù)，將從水溶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x氣態(tài)進(jìn)入氣藏，大大提高氦氣的運(yùn)聚系數(shù)，很好地彌補(bǔ)了氦的弱源成藏難題。該模式對于下一步在渭河、河套、柴達(dá)木等盆地開展氦氣戰(zhàn)略資源調(diào)查提供了重要的理論依據(jù)。

根據(jù)氦氣成藏機(jī)理，結(jié)合氣資源顯示情況，初步在渭河盆地劃分了華州—潼關(guān)、武功—咸陽和戶縣—藍(lán)田3處氦氣遠(yuǎn)景區(qū)和渭南—固市油氣遠(yuǎn)景區(qū)，為后續(xù)工作指出了方向。

2 理論與技術(shù)創(chuàng)新

2.1 持續(xù)深化溫宿油氣認(rèn)識，建立并完善了油氣晚期成藏模式

在新溫地1、新溫地2井鉆探的基礎(chǔ)上，通過綜合分析，建立了新構(gòu)造運(yùn)動控制下的晚期復(fù)式成藏模式(圖9)和淺水三角洲與濱淺湖灘壩同生共存、互為消長的沉積模式，解決了山前帶他源型油氣藏分布和預(yù)測問題。

圖9 溫宿凸起油藏模式

Fig.9 Reservoir model map of Wensu uplift

(1)認(rèn)為溫宿凸起喜山中期具有差異沉降、低幅隆升的構(gòu)造特征，控制形成了低幅寬緩的古地貌，主要發(fā)育淺水三角洲和灘壩砂體； 建立了新近系淺水三角洲與濱淺湖灘壩同生共存、互為消長的沉積模式，明確了砂體橫向錯(cuò)層尖滅、縱向相互疊置的時(shí)空分布規(guī)律，準(zhǔn)確預(yù)測了有利砂體發(fā)育區(qū)。

(2)認(rèn)為溫宿凸起雖然不發(fā)育烴源巖，但大規(guī)模分布的基巖風(fēng)化殼和淺水三角洲砂體與持續(xù)活動的斷裂共同構(gòu)成了高效的油氣輸導(dǎo)體系，北部生烴凹陷可以為溫宿凸起提供充足的油源，打破了以往溫宿凸起區(qū)油源條件不利的傳統(tǒng)認(rèn)識。

(3)建立了新構(gòu)造運(yùn)動控制下的多層系多類型晚期復(fù)式成藏模式，溫宿凸起在晚古生代以來長期隆升，新近紀(jì)東部逐漸趨于穩(wěn)定，向西變形逐漸加強(qiáng)，新生代構(gòu)造疊加在古隆起背景之上，形成一系列古潛山和構(gòu)造-地層巖性圈閉，具有晚期成藏的特點(diǎn)，先期構(gòu)造對晚期成藏具有強(qiáng)烈的控制作用。新近紀(jì)是溫宿凸起區(qū)圈閉的迅速形成期，同時(shí)，庫車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)育地層和巖性2大類油藏，具有空間分布有序、疊合連片、晚期充注的特點(diǎn)，為進(jìn)一步預(yù)測油氣有利區(qū)提供了科學(xué)依據(jù)。

2.2 初步建立了銀額盆地石炭系—二疊系陸緣裂陷盆地沉積模式

通過銀額盆地石炭系—二疊系基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查攻關(guān)，結(jié)合蒙額參3井的油氣鉆探成果總結(jié)，厘定了主要構(gòu)造單元地層時(shí)代歸屬與石炭紀(jì)—二疊紀(jì)盆地性質(zhì)，夯實(shí)了銀額盆地為古生代與中生代疊合含油氣盆地。通過鉆探獲得的古生物化石資料與火山巖、侵入巖鋯石U-Pb同位素年齡，建立了主要構(gòu)造單元古生代—中生代地層層序剖面與地層格架，深化了盆地沉積-構(gòu)造演化認(rèn)識，明確了石炭紀(jì)—二疊紀(jì)為陸內(nèi)裂谷盆地沉積期，揭示了主要油氣發(fā)現(xiàn)井產(chǎn)層地質(zhì)年代。通過油氣生儲條件與成藏條件研究，預(yù)測了銀額盆地巖腹式侵入巖、透鏡狀砂(礫)巖和泥巖裂縫3種不同類型的油氣藏模式。油氣藏分布受恩格爾烏蘇斷裂控制，斷裂以南為白堊系油氣藏分布，斷裂以北為石炭系—二疊系油氣藏分布。斷裂以北中生界覆蓋區(qū)是石炭系—二疊系成藏有利區(qū)，地層殘留厚度大、烴源巖發(fā)育、儲集類型多樣和具備保存條件的認(rèn)識，拓展了油氣勘查領(lǐng)域。

圖10 銀額盆地石炭系—二疊系裂陷盆地沉積模式Fig.10 Sedimentary model of Carboniferous-Permian Rift Basin in Yin′e Basin

2.3 建立了“數(shù)字塔里木盆地”

以塔里木盆地大剖面的地震數(shù)據(jù)和解釋成果為基礎(chǔ)，將地質(zhì)調(diào)查成果、油氣勘探成果和地質(zhì)云產(chǎn)品相結(jié)合，形成了包含地震、非震、鉆井、地面地質(zhì)調(diào)查、油氣勘探成果等資料的數(shù)據(jù)庫和圖形庫，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)、地球物理數(shù)據(jù)一體化，為后續(xù)油氣地質(zhì)調(diào)查、部署決策提供了一個(gè)數(shù)據(jù)共享平臺。在大數(shù)據(jù)平臺基礎(chǔ)上初步建立了盆地三維地質(zhì)模型，實(shí)現(xiàn)了盆地的即時(shí)、動態(tài)綜合解剖。自主集成研發(fā)軟件模塊庫，實(shí)現(xiàn)建模、評價(jià)、目標(biāo)優(yōu)選、鉆前預(yù)測的智能化、精細(xì)化，最終實(shí)現(xiàn)塔里木盆地空間數(shù)據(jù)的三維可視化共享，建立了“數(shù)字塔里木盆地”，為塔里木盆地地質(zhì)研究提供一個(gè)分析、解讀的綜合平臺。該項(xiàng)成果對于我國其他大型盆地如松遼、渤海灣、四川、鄂爾多斯等盆地開展公益性油氣調(diào)查研究探索了可行的重要方法，具有較好的推廣前景。

2.4 積極探索油氣井鉆探技術(shù)創(chuàng)新，總結(jié)形成了“大口徑油氣調(diào)查井”鉆探工藝系列

積極探索油氣井鉆探技術(shù)創(chuàng)新，形成了成本低、高時(shí)效、滿足參數(shù)井功能的“大口徑油氣調(diào)查井”鉆探工藝技術(shù)和山前復(fù)雜構(gòu)造帶參數(shù)井鉆探工藝技術(shù)。目前已廣泛應(yīng)用，效果良好。

“大口徑油氣調(diào)查井”采用的是點(diǎn)取芯，可以通過全面鉆進(jìn)進(jìn)尺來保證井身質(zhì)量，施工效率受影響較小，直井中靶率高。而“小口徑油氣地質(zhì)調(diào)查井”通常采用的是繩索連續(xù)取芯，如果井斜超標(biāo)，只能采用回填上部井段進(jìn)行定向糾斜，大大降低了施工效率。如果直接采用定向糾斜，將丟失實(shí)物巖芯地質(zhì)資料?！按罂趶接蜌庹{(diào)查井”施工周期明顯降低，可以大大提高鉆井時(shí)效，提高鉆井成功率； 探采結(jié)合井，在鉆遇油氣顯示時(shí)，可進(jìn)行中途測試或完井試油； 可有效控制井身質(zhì)量，中靶率高； 通常以152.4 mm口徑終孔，可以滿足各種參數(shù)的測井系列要求； 鉆井工藝能夠適應(yīng)漏失、坍塌掉塊、縮徑、高陡構(gòu)造等復(fù)雜地層，完鉆深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 “小口徑油氣地質(zhì)調(diào)查井”。

3 成果轉(zhuǎn)化與有效服務(wù)

支撐自然資源部油氣體制改革是中國地質(zhì)調(diào)查局“重中之重”工作之一，中國地質(zhì)調(diào)查局利用北方新區(qū)新層系調(diào)查成果，強(qiáng)力支撐自然資源部(原國土資源部)推動的新疆油氣礦權(quán)管理體制改革工作。按照部、局整體安排，本工程持續(xù)開展了多項(xiàng)工作： 一是強(qiáng)力推進(jìn)新疆地區(qū)油氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查和戰(zhàn)略選區(qū)工作； 二是開展新疆地區(qū)勘查區(qū)塊優(yōu)選和評價(jià)工作，做好資料收集、整理、綜合研究和資料包編寫等工作； 三是向中標(biāo)企業(yè)提供了勘查區(qū)塊資料，主動服務(wù)企業(yè)需求，協(xié)助中標(biāo)企業(yè)編制中標(biāo)區(qū)塊油氣勘探工作方案。

2015年從新疆油氣調(diào)查圈定的遠(yuǎn)景區(qū)中，選出15個(gè)油氣勘查區(qū)塊并編制區(qū)塊資料包，最終優(yōu)選5個(gè)提交原國土資源部面向社會公開招標(biāo)，北京京能、山東寶莫、遼寧海城3家油氣公司中標(biāo)柯坪北、喀什疏勒、布爾津、鞏留4個(gè)勘查區(qū)塊。2017年優(yōu)選準(zhǔn)備6個(gè)勘查區(qū)塊，2018年1月23日新疆國土資源交易中心首次掛牌出讓5個(gè)石油天然氣勘查區(qū)塊的探礦權(quán)，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得溫宿、溫宿西和柯坪南3個(gè)區(qū)塊的探礦權(quán)，總成交價(jià)達(dá)27億余元。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。

新疆地區(qū)出讓油氣區(qū)塊探礦權(quán)，給更多有實(shí)力的企業(yè)進(jìn)入新疆參與能源、礦產(chǎn)資源開發(fā)提供了“公開、公平、公正”的平臺和機(jī)遇，結(jié)束了油氣勘查開采領(lǐng)域長期由國有石油公司專營的局面，實(shí)現(xiàn)了投資主體的多元化。通過進(jìn)一步放開市場，引入更多社會主體進(jìn)入油氣勘查開采領(lǐng)域，擴(kuò)大了勘探范圍，盤活了資源，帶動了石油公司相鄰區(qū)塊如溫宿、柯坪地區(qū)的油氣勘探，加快推進(jìn)了新疆油氣勘查開采。

4 下一步工作部署

以“整體評價(jià)定方向、基礎(chǔ)調(diào)查選遠(yuǎn)景、支撐選區(qū)謀發(fā)現(xiàn)”作為工作思路，突出“四新”，兼顧“老區(qū)”基礎(chǔ)調(diào)查，分析制約油氣勘探的關(guān)鍵地質(zhì)問題，實(shí)施針對性地質(zhì)調(diào)查，服務(wù)于國家油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)需求。

(1)實(shí)現(xiàn)北方石炭系—二疊系油氣勘探戰(zhàn)略性突破。全力支撐北方新區(qū)新層系油氣科技攻堅(jiān)戰(zhàn)，以銀額、準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木、南華北等盆地等石炭系—二疊系為調(diào)查重點(diǎn)，兼顧大型盆地深層和山前構(gòu)造帶等領(lǐng)域有利區(qū)優(yōu)選，實(shí)施參數(shù)井和大口徑油氣調(diào)查井鉆探，預(yù)測遠(yuǎn)景區(qū)6～10個(gè)，支撐3～4處油氣新發(fā)現(xiàn)或戰(zhàn)略性突破，促進(jìn)在北方石炭系—二疊系形成1～2個(gè)規(guī)模性油氣接替領(lǐng)域。

(2)初步建立北方石炭系—二疊系油氣成藏理論體系。查明北疆、銀額、柴達(dá)木、南華北等重點(diǎn)地區(qū)石炭系—二疊系油氣地質(zhì)條件和成藏關(guān)鍵要素，建立并完善重點(diǎn)地區(qū)油氣成藏模式； 初步形成我國北方石炭系—二疊系油氣成藏理論； 初步建立北方石炭系—二疊系和山前帶地球物理勘查技術(shù)體系。

(3)以石炭系—二疊系為重點(diǎn)初步查明北方新區(qū)新層系油氣資源分布。分層次、有重點(diǎn)地按領(lǐng)域推進(jìn)北方新區(qū)新層系油氣資源評價(jià)。2019—2021年重點(diǎn)評價(jià)北方石炭系—二疊系油氣資源潛力，兼顧塔里木等大型盆地深層和盆山接合部的油氣資源潛力的初步評價(jià)。

(4)以石炭系—二疊系為重點(diǎn)編制北方新區(qū)新層系基礎(chǔ)地質(zhì)圖件。以石炭系—二疊系為重點(diǎn)，按天山—興蒙構(gòu)造帶、塔里木盆地、柴達(dá)木—河西走廊和華北地臺等不同調(diào)查單元，編制基礎(chǔ)地質(zhì)圖件。圖件主要包括構(gòu)造單元劃分圖、盆地基底構(gòu)造圖、主要目的層構(gòu)造巖相古地理圖、主要目的層埋深圖、主要目的層等厚圖、主要烴源巖厚度分布圖、主要烴源巖潛力分布圖(TOC和Ro)和生、儲、蓋綜合評價(jià)與遠(yuǎn)景區(qū)評價(jià)圖等。

(5)為自然資源部提供油氣勘查區(qū)塊。提供可供自然資源部進(jìn)行油氣探礦權(quán)出讓的區(qū)塊15～20處，其中塔里木盆地8～10個(gè)，北疆地區(qū)7～10個(gè)，其他地區(qū)根據(jù)部需要開展區(qū)塊優(yōu)選，支撐國家油氣體制改革。