胡素云，李建忠，王銅山，汪澤成，楊 濤，李 欣，侯連華，袁選俊，朱如凱，白 斌，卓勤功

(中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

“十三五”以來國(guó)內(nèi)油氣勘探取得大發(fā)現(xiàn)的難度日益增大，油氣勘探不斷向深層—超深層、復(fù)雜油氣藏、非常規(guī)等領(lǐng)域延伸[1-4]，新增儲(chǔ)量在規(guī)模上保持基本穩(wěn)定，但老區(qū)周邊滾動(dòng)挖潛增儲(chǔ)、復(fù)雜隱蔽性油藏等已經(jīng)成為主要增儲(chǔ)目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)的油藏類型以致密低滲、稠油、特殊巖性油藏為主，規(guī)模增儲(chǔ)的難度進(jìn)一步增大[1]。因此，厘清勘探形勢(shì)、明確油氣資源儲(chǔ)量規(guī)模、確定有利勘探區(qū)是勘探業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展的重要前提。本文以近10年來油氣勘探實(shí)踐、地質(zhì)理論認(rèn)識(shí)與關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展等資料為基礎(chǔ)，立足當(dāng)前國(guó)內(nèi)油氣勘探新形勢(shì)、新要求，梳理了中國(guó)石油油氣勘探形勢(shì)、挑戰(zhàn)及對(duì)策，分析了剩余油氣資源潛力及分布特點(diǎn)，論述了中國(guó)石油探區(qū)未來油氣勘探重點(diǎn)領(lǐng)域、方向和區(qū)帶，以期為保障我國(guó)能源安全、減緩油氣供給壓力、推動(dòng)油氣勘探規(guī)劃部署提供借鑒。

1 中國(guó)石油近年勘探形勢(shì)與挑戰(zhàn)

1.1 油氣勘探形勢(shì)

近年來，我國(guó)油氣安全形勢(shì)日益嚴(yán)峻，油氣勘探開發(fā)面臨重大挑戰(zhàn)[5-6]。首先是國(guó)際局勢(shì)多變，油價(jià)持續(xù)在中低價(jià)位徘徊。特別是2020年以來，全球石油供求結(jié)構(gòu)失衡疊加“新冠疫情”影響，國(guó)際油價(jià)持續(xù)低位運(yùn)行。隨著石油減產(chǎn)協(xié)議達(dá)成，國(guó)際油價(jià)有小幅回升，但全球原油供需矛盾仍待化解。預(yù)計(jì)未來幾年仍有可能維持在每桶50～70美元以下，低于很多國(guó)家的生產(chǎn)成本。

其次，我國(guó)油氣對(duì)外依存度持續(xù)攀升。近幾年，受資源賦存條件變差、油氣勘探成本增高、資源經(jīng)濟(jì)效益欠佳、上游投資不足等因素影響，國(guó)內(nèi)原油產(chǎn)量連續(xù)下降。2018年，我國(guó)原油凈進(jìn)口量為4.6×108t，同比增長(zhǎng)10.9%，原油對(duì)外依存度達(dá)到70.5%，較上年提高2.5個(gè)百分點(diǎn)。同時(shí)，國(guó)內(nèi)石油表觀消費(fèi)6.25×108t，首次突破6×108t(圖1)。我國(guó)天然氣的對(duì)外依存度也大幅攀升。在環(huán)保政策、“煤改氣”等政策影響下，全年天然氣消費(fèi)量約為2 766×108m3。我國(guó)全年天然氣進(jìn)口量為1 254×108m3，對(duì)外依存度超過40%(圖1)。預(yù)計(jì)未來幾年我國(guó)油氣對(duì)外依存度還將繼續(xù)上升，構(gòu)建全面開放條件下的油氣安全保障體系，提升國(guó)際油氣市場(chǎng)話語(yǔ)權(quán)，成為當(dāng)務(wù)之急。

圖1 我國(guó)石油和天然氣對(duì)外依存度變化趨勢(shì)Fig.1 Trends in external dependence of oil and natural gas in China

2020年第十三屆全國(guó)人民代表大會(huì)第三次會(huì)議的政府工作報(bào)告再次重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，要保障能源安全。推動(dòng)煤炭清潔高效利用，發(fā)展可再生能源，完善石油、天然氣、電力產(chǎn)供銷體系，提升能源儲(chǔ)備能力。習(xí)近平總書記作出大力提升油氣勘探開發(fā)力度、保障國(guó)家能源安全等系列重要指示，站在保障國(guó)家能源安全戰(zhàn)略高度，為我國(guó)石油下一步做好石油勘探開發(fā)工作指明了方向、提供了遵循目標(biāo)，既是明確要求，也是殷切期望，更是極大鞭策。中國(guó)石油作為國(guó)有重要骨干企業(yè)和我國(guó)石油生產(chǎn)供應(yīng)主導(dǎo)企業(yè)，大力提升國(guó)內(nèi)勘探開發(fā)力度，努力保障國(guó)家能源安全，是義不容辭的重大責(zé)任，也是公司實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、建設(shè)具有全球競(jìng)爭(zhēng)力世界一流企業(yè)的內(nèi)在需要。目前國(guó)家能源局制定的油氣行業(yè)增儲(chǔ)上產(chǎn)的“七年行動(dòng)計(jì)劃”正在有序開展實(shí)施，著眼保障國(guó)家能源安全，大力推進(jìn)油氣勘探開發(fā)，全面加強(qiáng)天然氣產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系建設(shè)，確保2022年我國(guó)原油產(chǎn)量重上2×108t。

1.2 油氣勘探面臨挑戰(zhàn)

當(dāng)今世界正處于地緣多極化、經(jīng)濟(jì)全球化、社會(huì)智慧化、文化多樣化的大變革與大調(diào)整期。中國(guó)作為全球最大的石油吸收市場(chǎng)、最具潛力的天然氣吸收市場(chǎng)和重要的油氣生產(chǎn)國(guó)，如何應(yīng)對(duì)內(nèi)外環(huán)境變化，不斷加大油氣資源勘探開發(fā)力度，以最大限度滿足新時(shí)期國(guó)家安全與國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的需要，是擺在石油地質(zhì)學(xué)家和工程技術(shù)大師面前亟待回答的命題。總體來看，我國(guó)石油未來勘探主要面臨4個(gè)方面的挑戰(zhàn)：

(1)常規(guī)油氣總資源量依然豐富，但分布相對(duì)分散。目前我國(guó)石油的資源量為1 085.57×108t，探明儲(chǔ)量在398.54×108t，剩余資源量達(dá)687.03×108t。我國(guó)天然氣資源量為55.89×1012m3，探明儲(chǔ)量15.26×1012m3，剩余資源量達(dá)40.63×1012m3(圖2)。雖然剩余資源豐富，但資源分布相對(duì)分散，如渤海灣盆地剩余24.5×108t中高滲資源，分布于9個(gè)層系60個(gè)層單元，發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量難度很大。

圖2 我國(guó)主要盆地石油與天然氣資源量及探明儲(chǔ)量Fig.2 Oil and gas resources and proved reserves in major basins of China

(2)勘探程度總體較高，發(fā)現(xiàn)新儲(chǔ)量難度加大。采用探明率、儲(chǔ)量增長(zhǎng)特征、目的層變化、油藏類型、儲(chǔ)量品質(zhì)等5個(gè)因素，綜合劃分勘探階段后發(fā)現(xiàn)，我國(guó)石油和天然氣總體處于勘探中晚期(圖3)。石油勘探總體進(jìn)入中—中后期階段，松遼、渤海灣盆地進(jìn)入勘探晚期，鄂爾多斯盆地進(jìn)入勘探中期偏后，塔里木、準(zhǔn)噶爾盆地進(jìn)入勘探中期。天然氣勘探總體處于早—中期階段，全國(guó)和三大含氣盆地(四川、鄂爾多斯、塔里木盆地)則均已進(jìn)入勘探中期階段?？碧匠潭仍礁?，發(fā)現(xiàn)新儲(chǔ)量的難度越大。

圖3 中國(guó)石油主要盆地石油和天然氣勘探程度Fig.3 Oil and gas exploration degree in CNPC’s main basins

(3)重大領(lǐng)域接替尚不明朗，可持續(xù)發(fā)展面臨挑戰(zhàn)。2000年以來，中國(guó)石油油氣勘探增儲(chǔ)領(lǐng)域沒有發(fā)生根本性變化。巖性地層、成熟探區(qū)仍是石油增儲(chǔ)的主體，“十二五”以來占比接近85%。天然氣則仍以巖性地層、碳酸鹽巖和前陸三大領(lǐng)域?yàn)橹?，“十二五”以來占?0%。四大增儲(chǔ)領(lǐng)域并未發(fā)生本質(zhì)改變，變化的是理論認(rèn)識(shí)的深化和勘探技術(shù)的換代發(fā)展。

(4)低品位、非常規(guī)油氣成為增儲(chǔ)重點(diǎn)，效益發(fā)展面臨挑戰(zhàn)。我國(guó)新增探明油氣儲(chǔ)量中，低滲透、低豐度、非常規(guī)等低品質(zhì)儲(chǔ)量占比持續(xù)走高(圖4)。低滲—致密石油儲(chǔ)量占比由“十五”期間的68%增長(zhǎng)到“十二五”期間的79%，2018年占比達(dá)92%；低滲—非常規(guī)天然氣儲(chǔ)量占比由“十五”期間的72%增長(zhǎng)到“十二五”期間的92%，2018年占比高達(dá)99%。非常規(guī)油氣是近期及未來增儲(chǔ)上產(chǎn)的生力軍。目前，國(guó)內(nèi)致密氣形成了鄂爾多斯盆地上古生界、四川盆地須家河組兩大規(guī)模儲(chǔ)量區(qū)，產(chǎn)量突破300×108m3；頁(yè)巖氣實(shí)現(xiàn)從無到有，形成了威遠(yuǎn)、長(zhǎng)寧兩大頁(yè)巖氣生產(chǎn)基地，探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量4 447×108m3，2018年頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)43×108m3，目前正在加快建產(chǎn)，預(yù)計(jì)到2020年底產(chǎn)量將達(dá)到120×108m3。國(guó)內(nèi)非常規(guī)油氣勘探程度低，但剩余資源豐富，隨著工程技術(shù)不斷進(jìn)步，將逐漸成為中國(guó)石油近期及未來最現(xiàn)實(shí)的接替領(lǐng)域和增儲(chǔ)重點(diǎn)，具有較好發(fā)展?jié)摿颓熬?。?chuàng)新?lián)Q代發(fā)展技術(shù)、實(shí)現(xiàn)低品位資源規(guī)模效益開發(fā)是確保勘探突破、提升勘探效益的重要保障。

圖4 中國(guó)石油2000年以來各領(lǐng)域石油與天然氣新增探明儲(chǔ)量變化Fig.4 Changes in new proven reserves of CNPC oil and natural gas in various fields since 2000

1.3 油氣勘探重要舉措及成效

為應(yīng)對(duì)油氣安全的嚴(yán)峻形勢(shì)和重大挑戰(zhàn)，中國(guó)石油采取五大舉措強(qiáng)力推進(jìn)油氣勘探：①提出高效勘探新理念，引領(lǐng)勘探工作；②召開盆地技術(shù)座談會(huì)，明確勘探方向；③加大風(fēng)險(xiǎn)勘探投入，尋求戰(zhàn)略突破；④推進(jìn)礦權(quán)區(qū)內(nèi)部流轉(zhuǎn)，激發(fā)勘探活力；⑤強(qiáng)化研究和技術(shù)攻關(guān)，保障勘探發(fā)現(xiàn)。

上述重大舉措的貫徹實(shí)施，推動(dòng)油氣勘探取得4個(gè)方面重要成果，為保障國(guó)家能源安全做出了貢獻(xiàn)：①油氣勘探取得了10項(xiàng)戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn)和10項(xiàng)重大突破，開辟了新的接替領(lǐng)域、拓展了增儲(chǔ)上產(chǎn)主戰(zhàn)場(chǎng)；②在中西部地區(qū)五大盆地集中勘探落實(shí)15個(gè)規(guī)模儲(chǔ)量區(qū)，新增石油天然氣儲(chǔ)量占比分別為59%和66%，增儲(chǔ)建產(chǎn)資源基礎(chǔ)進(jìn)一步夯實(shí)；③東部地區(qū)松遼、渤海灣盆地精細(xì)勘探落實(shí)了19個(gè)效益儲(chǔ)量區(qū)，“十三五”以來新增探明儲(chǔ)量2.4×108t，三級(jí)儲(chǔ)量近10×108t，奠定了老區(qū)持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的資源基礎(chǔ)；④推動(dòng)油氣探明儲(chǔ)量持續(xù)保持高位增長(zhǎng)，新增石油探明儲(chǔ)量連續(xù)14年超6×108t，奠定了原油穩(wěn)產(chǎn)的資源基礎(chǔ)；新增天然氣探明儲(chǔ)量連續(xù)13年超4 000×108m3，天然氣快發(fā)展資源基礎(chǔ)進(jìn)一步夯實(shí)，2019年天然氣年產(chǎn)量達(dá)到1 180×108m3以上。

2 中國(guó)石油探區(qū)剩余油氣資源潛力

2.1 常規(guī)油氣剩余資源潛力

“十三五”全國(guó)油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果表明，中國(guó)石油礦權(quán)區(qū)內(nèi)常規(guī)石油地質(zhì)資源量481.75×108t，剩余石油資源278.12×108t；常規(guī)天然氣地質(zhì)資源量39.62×1012m3，剩余天然氣資源33.97×1012m3。剩余石油資源主要集中在松遼、渤海灣、鄂爾多斯、塔里木、準(zhǔn)噶爾及柴達(dá)木等六大盆地[7-11]，剩余資源合計(jì)188.29×108t，占到總剩余資源的80%。剩余資源以渤海灣與準(zhǔn)噶爾盆地最多，分別為47.70×108t和46.47×108t，其次是松遼盆地與塔里木盆地，分別為35.95×108t和35.72×108t(圖5)。剩余天然氣資源主要集中在松遼、渤海灣、鄂爾多斯、四川、塔里木、準(zhǔn)噶爾及柴達(dá)木等七大盆地，剩余資源合計(jì)28.24×1012m3，占到總剩余資源的97%。四川盆地最為富集，剩余資源10.48×1012m3，其次是塔里木盆地，剩余資源7.55×1012m3(圖5)。

圖5 中國(guó)石油礦權(quán)區(qū)常規(guī)剩余石油和天然氣地質(zhì)資源盆地分布Fig.5 Distribution of remaining conventional oil and gas resources in basins in CNPC’s mining areas

2.2 非常規(guī)油氣剩余資源潛力

非常規(guī)油氣資源包括致密油、頁(yè)巖油、致密砂巖氣、頁(yè)巖氣及煤層氣資源[7-9]。中國(guó)石油礦權(quán)區(qū)內(nèi)致密油總地質(zhì)資源量107.59×108t，剩余資源68.29×108t；頁(yè)巖油總地質(zhì)資源量200.88×108t，剩余資源198.23×108t；致密砂巖氣總地質(zhì)資源量18.41×1012m3，剩余資源14.72×1012m3；頁(yè)巖氣總地質(zhì)資源量39.71×1012m3，剩余資源39.39×1012m3；煤層氣總地質(zhì)資源量20.96×1012m3，剩余資源20.56×1012m3。

根據(jù)“十三五”資源評(píng)價(jià)對(duì)致密油的定義，源外致密儲(chǔ)層中的石油為致密油。致密油探明程度在非常規(guī)油氣資源中相對(duì)較高，探明率為37%，但剩余資源依然豐富，主要分布在鄂爾多斯、松遼及渤海灣盆地(表1)。其中，鄂爾多斯盆地致密油剩余資源為34.90×108t，主要發(fā)育在三疊系延長(zhǎng)組6段與8段；松遼盆地致密油剩余資源16.37×108t，主要發(fā)育在白堊系泉頭組4段；渤海灣盆地致密油剩余資源9.68×108t，主要發(fā)育在古近系沙河街組。3個(gè)盆地剩余致密油資源占到總剩余致密油資源的89%。

表1 不同盆地中國(guó)石油礦權(quán)區(qū)非常規(guī)油氣剩余資源分布Table 1 Distribution of remaining unconventional oil and gas resources in CNPC’s mining areas in different basins

頁(yè)巖油為源內(nèi)油藏，包括源內(nèi)致密儲(chǔ)層與純頁(yè)巖中的資源。整體探明程度很低，探明率僅1%，剩余資源規(guī)模較大，達(dá)到198.23×108t(表1)，其中包括純頁(yè)巖類資源76.05×108t。剩余資源主要集中在鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組7段、松遼盆地白堊系青山口組一、二段、渤海灣盆地古近系沙河街組、準(zhǔn)噶爾盆地二疊系及四川盆地侏羅系，5個(gè)盆地剩余頁(yè)巖油資源185.34×108t，占總剩余資源的93%，以鄂爾多斯盆地最富集，剩余頁(yè)巖油資源59.49×108t。此外，頁(yè)巖油地質(zhì)資源量盡管較大，但可采系數(shù)低，在10%以下，一般在5%～8%之間，說明可采資源量較低。

致密砂巖氣探明率為20%，剩余致密砂巖氣資源14.72×1012m3，主要集中在鄂爾多斯盆地石炭—二疊系、四川盆地三疊系須家河組、松遼盆地白堊系及塔里木盆地侏羅系。4個(gè)盆地剩余致密氣資源13.49×1012m3，占總剩余資源的92%，以鄂爾多斯盆地最富集，剩余致密氣資源8.48×1012m3。

頁(yè)巖氣僅在四川盆地與滇黔北坳陷龍馬溪組上交探明儲(chǔ)量，探明率0.8%。剩余資源主要分布在四川盆地與塔里木盆地，剩余資源分別為28.01×1012m3和7.92×1012m3，占到總剩余資源的91%。四川盆地頁(yè)巖氣主要分布在寒武系筇竹寺組、志留系龍馬溪組及二疊系龍?zhí)督M。塔里木盆地頁(yè)巖氣主要分布在寒武系、奧陶系與侏羅系。

煤層氣資源在我國(guó)分布較廣，埋深多在2 000 m以淺，資源規(guī)模較大，且僅在沁水與鄂爾多斯盆地上交了探明儲(chǔ)量，總體探明率只有2%。剩余資源主要集中在鄂爾多斯、沁水、準(zhǔn)噶爾、塔里木、海拉爾、二連與吐哈等盆地。以中低煤階資源為主，為15.26×1012m3，占到煤層氣總資源的72.8%。

總體來看，盡管非常規(guī)油氣資源量很大，但受技術(shù)限制目前尚難以完全動(dòng)用，只能作為未來的戰(zhàn)略資源。

2.3 剩余油氣資源分布領(lǐng)域

資源評(píng)價(jià)結(jié)果表明，我國(guó)陸上常規(guī)剩余油氣資源主要分布在巖性—地層(碎屑巖)、復(fù)雜構(gòu)造(碎屑巖)、海相碳酸鹽巖、前陸沖斷帶四大重點(diǎn)領(lǐng)域[9-12]。其中，陸上剩余石油資源主要分布在巖性—地層(碎屑巖)、復(fù)雜構(gòu)造(碎屑巖)兩大領(lǐng)域，陸上剩余天然氣資源主要分布在海相碳酸鹽巖、前陸沖斷帶兩大領(lǐng)域(表2)。

表2 中國(guó)石油礦權(quán)區(qū)陸上常規(guī)油氣資源分布Table 2 Distribution of onshore conventional oil and gas resources in CNPC’s mining areas

陸上常規(guī)石油地質(zhì)資源量469.45×108t，剩余石油資源265.82×108t；常規(guī)天然氣地質(zhì)資源量34.81×1012m3，剩余天然氣資源29.16×1012m3。從探明程度來看，陸域常規(guī)石油探明率較高，達(dá)到42.27%，總體已達(dá)到中等勘探程度。其中巖性—地層(碎屑巖)領(lǐng)域剩余地質(zhì)資源205.62×108t，復(fù)雜構(gòu)造領(lǐng)域剩余地質(zhì)資源164.75×108t，兩者合計(jì)剩余資源量370.37×108t，占陸上剩余石油資源的78%。前陸沖斷帶、海相碳酸鹽巖、復(fù)雜巖性(潛山、火山巖、湖相碳酸鹽巖)等領(lǐng)域剩余石油地質(zhì)資源量合計(jì)99.08×108t，占陸上剩余石油資源的22%。我國(guó)陸上常規(guī)天然氣剩余地質(zhì)資源34.81×1012m3，其中海相碳酸鹽巖領(lǐng)域剩余地質(zhì)資源17.99×1012m3，前陸沖斷帶領(lǐng)域剩余地質(zhì)資源6.70×1012m3，兩者合計(jì)剩余資源量24.69×1012m3，占陸上剩余天然氣資源的71%。巖性—地層(碎屑巖)、復(fù)雜構(gòu)造、復(fù)雜巖性(潛山、火山巖、湖相碳酸鹽巖)等領(lǐng)域剩余天然氣地質(zhì)資源量合計(jì)10.12×1012m3，占陸上剩余資源的29%。

此外，隨著地質(zhì)認(rèn)識(shí)的深化與勘探技術(shù)的進(jìn)步，油氣勘探逐漸向深層、超深層推進(jìn)。我國(guó)深層油氣資源豐富，其中深層(>4500m)石油資源量304.08×108t，占全國(guó)石油總資源的28%；深層天然氣資源量29.12×1012m3，占全國(guó)天然氣總資源量的52%。中國(guó)石油探區(qū)內(nèi)，深層石油資源量179.4×108t，占中國(guó)石油資源總量的29%；深層天然氣資源量16.97×1012m3，占中國(guó)石油總資源量的56%。

3 中國(guó)石油油氣勘探選區(qū)思考

近期勘探實(shí)踐和研究表明，深層海相碳酸鹽巖、巖性地層、前陸沖斷帶深層下組合以及頁(yè)巖油等四大領(lǐng)域是中國(guó)石油未來油氣勘探突破發(fā)現(xiàn)和規(guī)模增儲(chǔ)的重點(diǎn)[13-16]。

3.1 深層海相碳酸鹽巖

深層海相碳酸鹽巖已成為我國(guó)油氣勘探突破發(fā)現(xiàn)、增儲(chǔ)建產(chǎn)的重要領(lǐng)域[17-21]。碳酸鹽巖石油探明儲(chǔ)量占比由“十五”以來的8%～13%，至“十五五”預(yù)計(jì)達(dá)到14%～16%；天然氣占比由“十五”以來的24%～35%，至“十五五”將達(dá)到40%左右。以往的碳酸鹽巖油氣勘探以古隆起、臺(tái)緣帶等領(lǐng)域?yàn)橹攸c(diǎn)方向，發(fā)現(xiàn)了一批大中型油氣田，成為規(guī)模增儲(chǔ)主戰(zhàn)場(chǎng)。隨著勘探的深入，廣泛分布的臺(tái)內(nèi)灘能否規(guī)模成藏，將決定深層碳酸鹽巖勘探潛力與未來發(fā)展方向。

我國(guó)古老小克拉通的特殊性，決定了深層碳酸鹽巖臺(tái)內(nèi)灘的勘探地位舉足輕重。我國(guó)含油氣盆地是在小型克拉通塊體基礎(chǔ)上發(fā)育起來的，塊體規(guī)模偏小，穩(wěn)定性偏差，構(gòu)造—沉積分異性強(qiáng)?？死ㄟ吘壎嗑砣胱冃?，現(xiàn)存臺(tái)緣帶多位于裂陷周緣，寬度一般為4～10 km。而臺(tái)內(nèi)灘分布相對(duì)寬緩(100～300 km)，以陸表海沉積為主，顆粒灘發(fā)育，分布廣、面積大。研究表明，深層碳酸鹽巖臺(tái)內(nèi)灘具備形成大油氣田的3個(gè)有利條件：

(1)廣泛發(fā)育的烴源巖為臺(tái)內(nèi)灘大面積成藏奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)：三大盆地海相層系發(fā)育多套總有機(jī)碳含量高、厚度大、分布廣的主力烴源巖(圖6)。其中四川盆地4套泥頁(yè)巖、碳質(zhì)泥巖烴源巖，總有機(jī)碳含量1.04%～6.52%，均值2.58%，累積厚度750～950 m，面積19×104km2；鄂爾多斯盆地2套泥頁(yè)巖、泥質(zhì)灰?guī)r烴源巖，總有機(jī)碳含量0.50%～2.91%，均值1.03%，累積厚度20～160 m，面積8×104km2；塔里木盆地2套泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r烴源巖，總有機(jī)碳含量1.24%～9.52%，均值1.45%，累積厚度170～450 m，面積26×104km2。此外，克拉通內(nèi)臺(tái)凹/鹽凹內(nèi)發(fā)育的局部烴源巖、中新元古代裂谷內(nèi)發(fā)育的前寒武系烴源巖均可作為臺(tái)內(nèi)灘油氣供給的重要補(bǔ)充。

圖6 我國(guó)三大海相盆地主力烴源巖分布Fig.6 Distribution of main source rocks in three marine basins in China

(2)3類臺(tái)內(nèi)灘經(jīng)建設(shè)性成巖改造可形成規(guī)模儲(chǔ)層(圖7)。受臺(tái)內(nèi)構(gòu)造—沉積分異作用控制，小克拉通發(fā)育3類臺(tái)內(nèi)灘，分別為古隆起斜坡、鹽凹周緣以及臺(tái)凹周緣顆粒灘。初步預(yù)測(cè)三大盆地有12套層系發(fā)育臺(tái)內(nèi)灘，面積約(23～45)×104km2。如塔里木古隆起斜坡區(qū)發(fā)育的寒武系顆粒灘相白云巖，面積達(dá)11×104km2、鄂爾多斯盆地奧陶系中下部組合的馬三段鹽凹周緣顆粒灘面積(1.5～2.0)×104km2、川中洗象池組新發(fā)現(xiàn)的重慶—宜賓臺(tái)凹周緣顆粒灘面積約5×104km2。

圖7 海相小克拉通3類臺(tái)內(nèi)灘儲(chǔ)層發(fā)育模式Fig.7 Development models of three types of intra-platform shoal reservoirs in small marine cratons

(3)臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育3種類型成藏組合，分別是近源成藏組合、斷裂溝通型成藏組合以及自生自儲(chǔ)型成藏組合，均可規(guī)模成藏。近源成藏組合的特點(diǎn)是緊鄰源灶，成藏條件好，發(fā)現(xiàn)大油氣田幾率大，如四川盆地川中臺(tái)內(nèi)燈影組和川中—川北滄浪鋪組、塔里木盆地塔中肖爾布拉克組等；斷裂溝通型成藏組合的特點(diǎn)是源在下、灘體在上，斷裂輸導(dǎo)，如四川盆地川中洗象池組、鄂爾多斯盆地奧陶系中下組合等；自生自儲(chǔ)型成藏組合的特點(diǎn)是臺(tái)凹烴源巖與儲(chǔ)集層間互發(fā)育，碳酸鹽巖層系內(nèi)幕成藏，如四川盆地茅口組茅一段、雷口坡組雷一、雷三段、鄂爾多斯盆地鹽洼中下部組合等。

深層碳酸鹽巖油氣勘探綜合評(píng)價(jià)提出16個(gè)有利勘探區(qū)帶，近期增儲(chǔ)潛力1.5×1012m3以上，現(xiàn)實(shí)區(qū)帶包括川中震旦系、塔中—塔北奧陶系、鄂爾多斯奧陶系等。未來深層海相碳酸鹽巖油氣勘探有領(lǐng)域、有目標(biāo)。

3.2 前陸沖斷帶深層下組合

我國(guó)中西部地區(qū)發(fā)育14個(gè)前陸沖斷帶，勘探歷史悠久，歷經(jīng)了三大發(fā)展階段。1998年以前，地表—淺部構(gòu)造勘探，發(fā)現(xiàn)了獨(dú)山子、依奇克里克、柯克亞等中小油氣田。1998年至2015年，探索中組合，發(fā)現(xiàn)克拉2、克深大氣田，庫(kù)車白堊系全面突破；川西北雙探1井二疊系突破；準(zhǔn)南發(fā)現(xiàn)霍10、瑪河等油氣田。2016年以來，探索深層下組合，準(zhǔn)南高探1井獲日產(chǎn)千方以上高產(chǎn)，秋里塔格中秋1井獲高產(chǎn)，展示良好前景[22-24]。

前陸沖斷帶下組合具備形成大油氣田的6個(gè)有利條件：

(1)前陸層系主力烴源巖偏下，下組合更靠?jī)?yōu)質(zhì)源灶。如準(zhǔn)噶爾南部的侏羅系主力烴源巖，厚500～1 300 m，總有機(jī)碳含量為0.5%～4.0%，Ro為0.6%～2.2%，生氣強(qiáng)度大于30×108m3/km2的面積約2×104km2。

(2)前陸沖斷帶下組合具備發(fā)育規(guī)模儲(chǔ)集體的有利條件，如準(zhǔn)南沖斷帶下組合(圖8)在前陸初期物源區(qū)古地形坡度總體平緩，奠定了規(guī)模儲(chǔ)層發(fā)育的地質(zhì)基礎(chǔ)：侏羅紀(jì)天山隆升幅度低，天山南北坡度盡管有差異，但差異不大，都發(fā)育河流—三角洲沉積，可以形成規(guī)模儲(chǔ)集體；白堊紀(jì)以來隨著天山隆升，北陡南緩趨勢(shì)逐步加強(qiáng)，天山北(準(zhǔn)南)以發(fā)育近源短軸扇三角洲為主，砂體橫向變化較大；南部(庫(kù)車)發(fā)育辮狀河三角洲沉積，砂體分布較穩(wěn)定。

圖8 天山南北沖斷帶下組合砂體發(fā)育模式Fig.8 Sand body development pattern in lower assemblage of North-south Thrust Belt, Tianshan Mountain

(3)3類成儲(chǔ)機(jī)制使得沖斷帶下組合發(fā)育規(guī)模有效儲(chǔ)層：①早期淺埋、晚期快速深埋+構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加改造，7 000 m以下超深層仍可以發(fā)育規(guī)模有效儲(chǔ)層；②高溫壓條件下砂巖快速溶蝕，深部仍發(fā)育有效儲(chǔ)層；③晚期構(gòu)造側(cè)向擠壓與強(qiáng)超壓，深部?jī)?chǔ)層顆粒破裂造縫，孔隙有效溝通。

(4)深部滑脫層可以成為重要區(qū)域蓋層，下組合成藏更有效。模擬實(shí)驗(yàn)揭示埋深增大、溫壓增高，鹽巖/泥巖塑性增加，封閉能力增強(qiáng)，而深部泥巖/鹽巖既是滑脫層又是封蓋層，提升了下組合勘探潛力。如準(zhǔn)噶爾南緣的南下組合白堊系吐谷魯群泥巖蓋層厚500～2 000 m，模擬實(shí)驗(yàn)揭示3 200 m以深泥巖由脆性變形向半塑性變形轉(zhuǎn)變，封蓋能力趨好。

(5)多滑脫沖斷，下組合可以發(fā)育相對(duì)完整的大構(gòu)造。物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明多層滑脫沖斷帶的中淺層多發(fā)育通天斷裂，構(gòu)造相對(duì)破碎，但深層/下組合構(gòu)造相對(duì)完整，沖斷帶深層與沖斷作用相關(guān)的構(gòu)造圈閉發(fā)育。

(6)沖斷帶下組合發(fā)育3種成藏模式，都可形成大油氣田：①以庫(kù)車深層為代表的疊瓦構(gòu)造型油氣成藏模式，沖斷帶坐在源灶之上、構(gòu)造圈閉成排成帶、含鹽地層直接封蓋，鹽下近源的斷背斜、斷塊、背斜等構(gòu)造圈閉油氣聚集，重點(diǎn)區(qū)帶包括庫(kù)車克拉蘇構(gòu)造帶、秋里塔格構(gòu)造帶和川西北雙魚石構(gòu)造帶等；②以阿爾金山前斷裂帶為代表的走滑沖斷構(gòu)造型成藏模式，具有天然氣運(yùn)聚指向區(qū)、基巖潛山圈閉和含膏地層封蓋的良好成藏條件，重點(diǎn)區(qū)帶包括阿爾金山前帶、昆北斷階帶和塔西南山前帶等；③以準(zhǔn)南為代表的多滑脫疊置型構(gòu)造成藏模式，特點(diǎn)是油源斷裂溝通灶源，泥巖滑脫層有效蓋封，重點(diǎn)區(qū)帶包括準(zhǔn)南烏奎背斜帶、川西北沖斷帶等。

前陸沖斷帶下組合也是未來勘探突破發(fā)現(xiàn)的重要領(lǐng)域?，F(xiàn)實(shí)領(lǐng)域要精細(xì)勘探、擴(kuò)大規(guī)模，如克拉—克深、博孜—大北、英雄嶺等。接替領(lǐng)域要加快推進(jìn)、重點(diǎn)突破，如烏奎構(gòu)造帶、秋里塔格、川西北等。探索領(lǐng)域要加強(qiáng)準(zhǔn)備、風(fēng)險(xiǎn)探索，如塔西南山前、大巴山前、準(zhǔn)西北掩伏帶等。

3.3 巖性地層油氣藏

巖性地層油氣藏是近年石油探明儲(chǔ)量增長(zhǎng)主體，占比近80%。而富油氣凹陷斜坡帶成為近期石油勘探規(guī)模增儲(chǔ)的主戰(zhàn)場(chǎng)[25-27]。總體看，盆地類型不同，斜坡區(qū)巖性地層油氣藏富集規(guī)律不同。在坳陷盆地中(圖9a)，沉積坡折帶控制三角洲和重力流砂體的分布，砂體與烴源巖交互接觸可大面積成藏，具有巖性地層圈閉發(fā)育、近源或源上成藏為主的成藏特點(diǎn)，以及中斜坡三角洲前緣大面積成藏和低斜坡砂質(zhì)碎屑流等巖性油氣藏的富集規(guī)律。斷陷湖盆中(圖9b)，復(fù)雜斷裂斜坡帶發(fā)育多種類型砂體，斷裂與砂體復(fù)合疏導(dǎo)可高效成藏，具有構(gòu)造—巖性圈閉為主和近源或源內(nèi)成藏為主的成藏特點(diǎn)，以及中—高斜坡發(fā)育構(gòu)造—巖性和地層油藏、低斜坡發(fā)育巖性油藏為主的富集規(guī)律。

圖9 坳陷(a)與斷陷(b)湖盆沉積—成藏模式Fig.9 Deposition and accumulation models of depression (a) and fault depression (b) lake basins

對(duì)巖性地層油氣藏勘探應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注以下3個(gè)方面：

(1)關(guān)注西部地區(qū)陸相湖盆近物源砂礫巖油藏。①受“大流域物源、高勢(shì)差地貌、季節(jié)性洪水、多級(jí)坡折”四大地質(zhì)要素控制，斜坡區(qū)廣泛發(fā)育近源規(guī)模砂礫巖扇體，如準(zhǔn)噶爾瑪湖凹陷，面積約8 000 km2，砂礫巖扇體群面積約4 500 km2，黃羊泉與夏子街扇三角洲面積約2 500 km2。②受酸、堿性流體成巖系統(tǒng)控制，砂礫巖扇群物性并不差，如瑪湖砂礫巖扇群，二疊—三疊系的酸性成巖系統(tǒng)中有機(jī)酸溶蝕增孔，扇三角洲前緣帶儲(chǔ)層大面積分布。③油源斷裂溝通下伏源灶，形成大面積下生上儲(chǔ)巖性油氣藏，如瑪湖坳陷湖盆近物源斜坡帶礫巖油藏。

(2)關(guān)注斜坡區(qū)灘壩砂油氣藏。①坳陷、斷陷及前陸盆地斜坡都發(fā)育規(guī)模灘壩砂體，如東營(yíng)凹陷南斜坡灘壩砂勘探，近期新增含油面積528 km2，儲(chǔ)量2.2×108t。②灘壩砂有3種成因模式，沿斜坡帶大面積分布，如以鄂爾多斯長(zhǎng)8為代表的浪控型灘壩砂，疊合面積約5 500 km2，長(zhǎng)82灘壩砂探明儲(chǔ)量2.9×108t，控制儲(chǔ)量與預(yù)測(cè)儲(chǔ)量共計(jì)2.1×108t，待發(fā)現(xiàn)資源3×108t以上。

(3)關(guān)注斜坡區(qū)大型地層油氣藏。①區(qū)域不整合控制油氣宏觀分布，受區(qū)域不整合控制，斜坡區(qū)可能發(fā)育大型巖性地層油氣藏。②構(gòu)造轉(zhuǎn)換期受區(qū)域不整合控制，往往縱向上多期砂體相互疊置，平面上復(fù)合連片，如瑪湖凹陷P3w—T3bⅡ級(jí)層序發(fā)育4期砂體，疊合面積約8 000 km2。③湖泛與扇間泥巖立體封堵再加上斷層輸導(dǎo)，有利于大面積成藏，如瑪湖凹陷斜坡帶近期在上烏爾禾組已落實(shí)探明儲(chǔ)量2.5×108t，三級(jí)儲(chǔ)量5×108t；下烏爾禾組勘探獲得重要發(fā)現(xiàn)。

富油氣凹陷斜坡區(qū)巖性地層油氣藏也是未來石油勘探增儲(chǔ)重點(diǎn)領(lǐng)域，目前在15個(gè)富油氣凹陷中有17個(gè)斜坡帶是近期增儲(chǔ)潛力區(qū)，其中現(xiàn)實(shí)區(qū)帶10個(gè)、接替區(qū)帶5個(gè)、準(zhǔn)備區(qū)帶2個(gè)，未來增儲(chǔ)潛力19.5×108t。

3.4 頁(yè)巖油

頁(yè)巖油是我國(guó)重要的戰(zhàn)略接替資源[28]，按熱成熟度分為中高和中低成熟度頁(yè)巖油2種類型(圖10)[28]。中低成熟度頁(yè)巖油潛力巨大，是重大戰(zhàn)略性接替資源，勘探開發(fā)技術(shù)需先導(dǎo)試驗(yàn)驗(yàn)證和完善。中高成熟度頁(yè)巖油資源現(xiàn)實(shí)性好，技術(shù)成熟度較高，但勘探潛力尚需開發(fā)試采明確。選準(zhǔn)甜點(diǎn)區(qū)/段，是推動(dòng)頁(yè)巖油領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵。

圖10 頁(yè)巖油成熟度劃分據(jù)文獻(xiàn)[28]修改。Fig.10 Classification of shale oil maturity

中高成熟度頁(yè)巖油是近期石油勘探的重要接替領(lǐng)域，其甜點(diǎn)區(qū)/段選擇需注意4點(diǎn)：①加強(qiáng)有機(jī)質(zhì)類型研究，明確流體性質(zhì)，評(píng)價(jià)資源可采性。不同類型有機(jī)質(zhì)生油氣量有差異，決定了氣油比及烴類流動(dòng)性。有機(jī)質(zhì)類型和熱成熟度影響流體性質(zhì)、氣油比與地層壓力，決定頁(yè)巖油資源的可采性。②重視頁(yè)巖紋層結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性評(píng)價(jià)，尋找有利“甜點(diǎn)段”。有機(jī)質(zhì)紋層越發(fā)育的油頁(yè)巖，總有機(jī)碳含量越高，排烴效率也越高，高總有機(jī)碳含量源巖的排烴與滯留烴量均大，是形成中高成熟度頁(yè)巖油的基礎(chǔ)。③關(guān)注“甜點(diǎn)段”巖石類型，選準(zhǔn)有利“甜點(diǎn)段”。測(cè)試分析與地質(zhì)統(tǒng)計(jì)表明，湖相碳酸鹽巖、混積巖分布穩(wěn)定，紋層狀巖相儲(chǔ)集性能最好，是主要產(chǎn)層，如滄東凹陷孔二段灰云巖儲(chǔ)集性最好，孔隙度2.09%～12.4%，平均5.8%。④將高精度常規(guī)測(cè)井與核磁測(cè)井結(jié)合，快速準(zhǔn)確評(píng)價(jià)“甜點(diǎn)段”，是儲(chǔ)層連通性和原油可動(dòng)性評(píng)價(jià)最有效方法。

中低成熟度頁(yè)巖油作為未來發(fā)展的戰(zhàn)略接替資源，其甜點(diǎn)區(qū)選擇要注意3個(gè)方面：

(1)需要考慮與中高成熟度頁(yè)巖油開采方式上的差異。中高成熟度頁(yè)巖油熱成熟度1.0%～1.5%，石油烴類已經(jīng)形成，采用水平井體積改造技術(shù)可以開采。中低成熟度頁(yè)巖油熱成熟度0.5%～1.0%，液態(tài)烴、未轉(zhuǎn)化有機(jī)質(zhì)并存窗口，液態(tài)烴油質(zhì)較稠、有機(jī)物呈固態(tài)—半固態(tài)，水平井體積改造技術(shù)難以有效開發(fā)，需要人工加熱方式使地層中多類有機(jī)物發(fā)生向油氣轉(zhuǎn)化才能有效開發(fā)。原位轉(zhuǎn)化技術(shù)是中低成熟度頁(yè)巖油效益開發(fā)的核心技術(shù)。

(2)中低成熟度頁(yè)巖油有利區(qū)優(yōu)選必須考慮原位轉(zhuǎn)化技術(shù)適用條件：①總有機(jī)碳含量盡量高，一般大于6%，越大越好，Ⅰ型和Ⅱ1型干酪根；②集中段厚度盡可能大，一般大于15 m，凈地比大于0.8；③熱演化程度(Ro)適中，一般在0.5%～1.0%；④埋深盡可能淺、分布范圍盡可能大，一般小于3 000 m，連續(xù)分布面積大于50 km2；⑤目的層段具較好頂?shù)装鍡l件，遮擋層厚度大于2 m；⑥斷層及地層水方面，斷層不發(fā)育，地層含水小于5%，無活動(dòng)水。

(3)頁(yè)巖總有機(jī)碳含量、連續(xù)厚度是選區(qū)關(guān)鍵參數(shù)，依據(jù)其取值標(biāo)準(zhǔn)(表3)，中國(guó)石油目前完成了鄂爾多斯、松遼盆地選區(qū)研究，為中低成熟度頁(yè)巖油先導(dǎo)試驗(yàn)選區(qū)提供了有利目標(biāo)支撐。

表3 頁(yè)巖油原位轉(zhuǎn)化先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)優(yōu)選關(guān)鍵參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Optimized key parameters and criteria for pilot test area of in situ conversion of shale oil

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

(1)中國(guó)石油剩余油氣資源潛力豐富、勘探前景廣闊。石油剩余資源主要分布在鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、渤海灣、松遼、塔里木等五大盆地，占石油剩余資源的86.2%，剩余資源量均大于30×108t；天然氣剩余資源主要分布在鄂爾多斯、四川、塔里木三大盆地，占天然氣剩余資源的74.1%。

(2)深層海相碳酸鹽巖、巖性地層、前陸沖斷帶下組合以及頁(yè)巖油等四大領(lǐng)域是中國(guó)石油未來油氣勘探突破發(fā)現(xiàn)和規(guī)模增儲(chǔ)的重點(diǎn)：深層海相碳酸鹽巖已成為油氣勘探突破發(fā)現(xiàn)、增儲(chǔ)建產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，廣泛發(fā)育的臺(tái)內(nèi)灘油氣勘探及增儲(chǔ)潛力大；前陸沖斷帶深層下組合是未來勘探突破發(fā)現(xiàn)的重要領(lǐng)域；富油氣凹陷斜坡區(qū)巖性地層油氣藏是未來石油勘探增儲(chǔ)的重點(diǎn)領(lǐng)域；頁(yè)巖油是重要的戰(zhàn)略接替資源，中低成熟度頁(yè)巖油是重大戰(zhàn)略性接替資源，勘探開發(fā)技術(shù)需先導(dǎo)試驗(yàn)驗(yàn)證和完善，中高成熟度頁(yè)巖油資源現(xiàn)實(shí)性好，技術(shù)成熟度較高但勘探潛力尚需開發(fā)試采明確。

4.2 建議

面對(duì)新形勢(shì)，中國(guó)石油應(yīng)當(dāng)牢記使命擔(dān)當(dāng)，竭盡全力做好油氣勘探?jīng)Q策支持、重大接替領(lǐng)域評(píng)價(jià)與推舉、基礎(chǔ)理論與評(píng)價(jià)技術(shù)研發(fā)、油田勘探技術(shù)支持與服務(wù)4項(xiàng)重點(diǎn)工作，助力公司高效勘探和高質(zhì)量發(fā)展：

(1)強(qiáng)化重點(diǎn)盆地/地區(qū)集中勘探，確保加快勘探目標(biāo)實(shí)現(xiàn)；

(2)強(qiáng)化成熟探區(qū)精細(xì)勘探，確保效益增儲(chǔ)；

(3)強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)勘探領(lǐng)域與目標(biāo)準(zhǔn)備，確保戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn)；

(4)強(qiáng)化核心技術(shù)攻關(guān)，為勘探發(fā)現(xiàn)提供技術(shù)保障。

致謝：本文撰寫過程中得到了中國(guó)石油天然氣股份有限公司勘探與生產(chǎn)分公司、科技管理部、勘探開發(fā)研究院等單位領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，趙文智院士、鄒才能院士、馬新華教授、杜金虎教授、何海清教授等專家給予了具體指導(dǎo)與幫助，在此一并深致謝忱！