李國欣 張永庶 陳 琰 張國卿 王 波 周 飛 吳志雄 張長好 雷 濤

（ 1中國石油青海油田公司；2中國石油青海油田公司勘探事業(yè)部；3中國石油青海油田公司勘探開發(fā)研究院 ）

0 引言

柴達(dá)木盆地位于青藏高原東北部，盆內(nèi)海拔為2600～3700m，為昆侖山、祁連山、阿爾金山所環(huán)抱的菱形山間高原盆地，呈西高東低、西寬東窄的特征。柴達(dá)木盆地作為典型的內(nèi)陸高原荒漠盆地，地表地貌多樣，包括戈壁、沙漠、山地、草原、鹽湖、沼澤等。盆地沉積巖面積為12×104km2，最大厚度超過17200m。

柴達(dá)木盆地是青藏高原唯一的油氣生產(chǎn)基地，油氣地質(zhì)條件獨(dú)具特色，其油氣勘探肇始于1954年，雖歷經(jīng)近70年，但工作量主要集中于盆緣隆起區(qū)，盆地腹部及凹陷區(qū)勘探程度較低，盆地整體勘探程度不均衡[1-4]。截至2021年底，盆地共完成三維地震1.1×104km2，完鉆各類探井2661口，共探明油氣田34個(gè)，其中油田24個(gè)，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量8.0×108t；氣田10個(gè)，探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量4407×108m3。

1 基本地質(zhì)特征及油氣勘探歷程

1.1 基本地質(zhì)特征

柴達(dá)木盆地平面上劃分為柴西坳陷、阿爾金山前帶、柴北坳陷、柴東坳陷、德令哈隆起5個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元、25個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元（圖1），縱向上，柴達(dá)木盆地自古生代接受沉積以來，沉積了古生界至新生界共16套地層（圖2），其中石炭系分布局限于盆地邊緣的祁連山前帶和昆侖山前帶，侏羅系—白堊系主要分布在柴北緣腹部及山前，古近系—第四系全盆地均有分布。柴達(dá)木盆地發(fā)育石炭系海陸交互相烴源巖、侏羅系湖沼相烴源巖、古近系—新近系咸化湖相烴源巖及柴東第四系生物氣源巖4套烴源巖，形成4套含油氣系統(tǒng)[5-9]。已探明的石油地質(zhì)儲(chǔ)量主要分布于柴西坳陷古近系—新近系，天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量主要分布于柴東坳陷第四系、阿爾金山前東段侏羅系—基巖、柴北坳陷侏羅系—新近系[1-3]。

圖1 柴達(dá)木盆地構(gòu)造單元分區(qū)圖Fig.1 Division of structural unit in Qaidam Basin

圖2 柴達(dá)木盆地地層綜合柱狀圖Fig.2 Comprehensive stratigraphic column in Qaidam Basin

1.2 油氣勘探歷程

柴達(dá)木盆地油氣勘探肇始于1954年，至今已走過近70年的歷程，大致可以劃分為3個(gè)階段（圖3）。

圖3 柴達(dá)木盆地油氣勘探歷程圖Fig.3 Petroleum exploration history in Qaidam Basin

（1）第一階段（1954—1977年）：地面地質(zhì)調(diào)查、地面構(gòu)造鉆探階段。

第一階段為柴達(dá)木盆地勘探起步階段，受物探技術(shù)和鉆井技術(shù)限制，主要以淺層油氣勘探為主。在地面地質(zhì)調(diào)查及重力、磁法勘探基礎(chǔ)上，圍繞地面構(gòu)造開展淺層鉆探，在柴西坳陷發(fā)現(xiàn)了油泉子、油砂山、南翼山等淺油藏，柴北緣探明了冷湖油田，柴東三湖落實(shí)了鹽湖、澀北、臺(tái)吉乃爾含氣構(gòu)造帶。1958年

冷湖五號(hào)構(gòu)造一高點(diǎn)地中4井鉆至650m后，日噴原油800t左右，發(fā)現(xiàn)了冷湖油田，此后柴西、柴北緣、三湖地區(qū)先后突破，共發(fā)現(xiàn)油氣田17個(gè)，探明油氣地質(zhì)儲(chǔ)量7346.7×104t油當(dāng)量，其中探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量6455×104t，探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量89.17×108m3，1959年油田年產(chǎn)石油30.02×104t，成為當(dāng)時(shí)全國的四大油田之一。

（2）第二階段（1978—2006年）：近源地下構(gòu)造圈閉勘探階段。

第二階段二維地震開始規(guī)模應(yīng)用，由地表構(gòu)造轉(zhuǎn)入地下構(gòu)造圈閉勘探。1977年10月躍參1井獲高產(chǎn)油流，發(fā)現(xiàn)了尕斯庫勒油田，開啟了地下構(gòu)造找油序幕。同時(shí)，在三湖地區(qū)發(fā)現(xiàn)了臺(tái)南氣田，三湖氣區(qū)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量規(guī)模不斷增長，到21世紀(jì)初累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量2897.74×108m3，產(chǎn)量快速增長，成為全國第四大氣區(qū)。由于對(duì)盆地油氣地質(zhì)研究不夠系統(tǒng)、油氣富集規(guī)律認(rèn)識(shí)不深入，隨著構(gòu)造圈閉目標(biāo)的減少，新區(qū)發(fā)現(xiàn)、老區(qū)擴(kuò)展效果不佳，該階段后期主攻方向不明，未取得規(guī)模發(fā)現(xiàn)。

（3）第三階段（2007年至今）：深化成藏研究，源內(nèi)源外、常規(guī)非常規(guī)立體勘探階段。

創(chuàng)新油氣地質(zhì)理論、開展工程技術(shù)攻關(guān)，先后在昆北、英東、東坪—尖北、扎哈泉、英西、干柴溝等新區(qū)、新領(lǐng)域連續(xù)發(fā)現(xiàn)5個(gè)億噸級(jí)油氣田，標(biāo)志著盆地油氣勘探進(jìn)入嶄新階段。形成了具有柴達(dá)木盆地特色的高原咸化湖盆成盆、成烴、成儲(chǔ)、成藏系列地質(zhì)理論，支撐油氣勘探實(shí)現(xiàn)盆緣盆內(nèi)全面發(fā)現(xiàn)、常規(guī)非常規(guī)并進(jìn)、深淺層逐步突破。

2 油氣地質(zhì)認(rèn)識(shí)及近年勘探成果

2.1 油氣地質(zhì)認(rèn)識(shí)

研究表明，柴達(dá)木盆地克拉通基底不發(fā)育，地塊規(guī)模小且厚度薄，決定了成盆演化中長期以被動(dòng)從屬為主；同時(shí)缺乏區(qū)域性滑脫層和穩(wěn)定的盆地邊界，呈現(xiàn)厚皮構(gòu)造變形特征。自古生代以來，柴達(dá)木盆地主要經(jīng)歷了海西期殘留臺(tái)緣裂陷、燕山期斷坳復(fù)合、喜馬拉雅早期擠壓坳陷、喜馬拉雅晚期擠壓隆升四大演化期次，新生代以來受青藏高原隆升影響，形成現(xiàn)今復(fù)雜的疊加改造型山間盆地，構(gòu)造演化控制了盆地構(gòu)造格局、沉積體系及烴源巖展布，形成了盆地柴東石炭系、柴北緣侏羅系、柴西古近系—新近系及柴東第四系生物氣四大含油氣系統(tǒng)（圖4）。

圖4 柴達(dá)木盆地成盆演化階段圖Fig.4 Basin formation and evolution stages of Qaidam Basin

石炭紀(jì)殘留臺(tái)緣裂陷階段，形成潛在的石炭系海陸交互相烴源巖。晚泥盆世以來，盆地繼承發(fā)育的地臺(tái)—海槽（裂谷）沉積，經(jīng)歷印支、燕山運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈改造，現(xiàn)今殘余地層主要分布于冷湖和德令哈地區(qū)，在昆侖山前見到零星出露。

早侏羅世—白堊紀(jì)斷坳復(fù)合階段，形成柴北緣侏羅系湖沼相烴源巖。燕山運(yùn)動(dòng)早期，盆地發(fā)育一系列相互分割的大型斷陷和坳陷，形成了昆特依、伊北、冷湖、賽什騰等中—下侏羅統(tǒng)（J1+2）生烴凹陷。燕山運(yùn)動(dòng)末期，盆地褶皺隆升，地層遭受差異剝蝕。坪東、葫南、馬仙等大型斷裂和柴中、平臺(tái)、馬海等古隆起（凸起）控制著中生界構(gòu)造樣式、構(gòu)造格局和烴源巖展布。

古近紀(jì)—上新世早期擠壓坳陷階段，形成柴西咸化湖相烴源巖。新生代盆地在印度板塊與歐亞板塊碰撞的大背景下，受東昆侖和阿爾金左行走滑斷裂聯(lián)合控制，發(fā)育柴西、一里坪等沉降、沉積中心，為優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成奠定了基礎(chǔ)。漸新世末期，盆地邊界清晰，盆緣隆起，盆內(nèi)柴西、一里坪大型沉積坳陷持續(xù)發(fā)育，一里坪凹陷沉積范圍更廣、厚度更大。

上新世晚期—第四紀(jì)擠壓隆升階段，形成柴東第四系生物氣源巖。喜馬拉雅晚期盆地整體強(qiáng)烈隆升，構(gòu)造變形強(qiáng)烈，盆地西部形成數(shù)排北西—南東向構(gòu)造帶，其中英雄嶺構(gòu)造帶最為典型，山前形成大型沖斷構(gòu)造，隆坳相間；盆內(nèi)褶皺變形相對(duì)較弱，淺表構(gòu)造發(fā)育；柴東相對(duì)穩(wěn)定，發(fā)育三湖第四系生物氣坳陷。

勘探證實(shí)，在4期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響下，盆地存在基巖、碎屑巖及碳酸鹽巖3種類型有效儲(chǔ)層，其中基巖儲(chǔ)層發(fā)育在三大山前繼承性古隆起區(qū)，碎屑巖儲(chǔ)層全盆地大面積分布，碳酸鹽巖儲(chǔ)層主要分布在柴西地區(qū)和柴東德令哈地區(qū)。

基巖儲(chǔ)層巖性以加里東期—印支期侵入的花崗巖類為主，局部發(fā)育中淺變質(zhì)巖及玄武巖、安山巖等，成巖期發(fā)育原生孔、構(gòu)造縫，后經(jīng)燕山晚期—喜馬拉雅早期長期暴露，風(fēng)化淋濾形成網(wǎng)狀縫—洞體系，造就了多重介質(zhì)儲(chǔ)集空間，不同巖性和埋深的基巖均發(fā)育有效儲(chǔ)層，基質(zhì)孔隙度基本介于2%～10%。

碎屑巖儲(chǔ)層廣泛分布于盆地侏羅系—第四系。侏羅系受燕山期差異升降和溫暖潮濕氣候控制，河流相—湖沼相碎屑巖有效儲(chǔ)層大規(guī)模發(fā)育，侏羅系儲(chǔ)層整體具有石英含量相對(duì)高、黏土含量低、溶蝕孔發(fā)育的特點(diǎn)，抗壓實(shí)能力強(qiáng)，同時(shí)受有機(jī)酸溶蝕，埋深較大的儲(chǔ)層仍具較好儲(chǔ)集能力，昆2井埋深6600m的下侏羅統(tǒng)大煤溝組儲(chǔ)層巖心實(shí)測(cè)孔隙度仍可達(dá)12%。古近系—新近系受喜馬拉雅期盆緣隆升、盆內(nèi)沉降和古氣候控制，柴西演化為咸化湖盆，發(fā)育碎屑巖和碳酸鹽巖兩類儲(chǔ)層，柴北緣繼承性發(fā)育河流—三角洲沉積體系，主要為碎屑巖儲(chǔ)層。綜合巖性、物性特征和沉積微相展布，盆地古近系—新近系碎屑巖儲(chǔ)層分為兩類，一類碎屑巖儲(chǔ)層是以古近系的辮狀河三角洲砂體為代表，特點(diǎn)是單砂體厚度大，粒度粗，物性受沉積微相、壓實(shí)作用和膠結(jié)作用控制，儲(chǔ)層平面分布差異較大；另一類碎屑巖儲(chǔ)層是以新近系的濱淺湖灘壩砂體為代表，特點(diǎn)是單砂體較薄，粒度較細(xì)，物性受沉積組分和膠結(jié)作用控制。柴東第四系儲(chǔ)層以三湖地區(qū)濱淺湖相疏松砂巖為代表，整體處于未成巖—早成巖階段，具有全尺度孔徑分布的特征，原生粒間孔為主，裂縫、溶蝕孔為輔，還存在晶間孔、黏土礦物層間孔等微孔隙。

碳酸鹽巖儲(chǔ)層包括柴西湖相碳酸鹽巖儲(chǔ)層和柴東德令哈石炭系海相碳酸鹽巖儲(chǔ)層兩類。湖相碳酸鹽巖在柴西地區(qū)廣泛發(fā)育，E32—N21碳酸鹽巖從湖盆中心不斷向東北方向遷移，平面上圍繞咸化湖盆中心呈環(huán)帶狀分布，存在3種類型：一是以尕斯—躍西為代表的濱淺湖相古隆起區(qū)發(fā)育的生物—物理成因的藻類、顆粒灘灰云巖；二是以小梁山—南翼山為代表的淺湖相斜坡區(qū)發(fā)育的灰云巖與藻灰?guī)r組合；三是以英雄嶺為代表的半深湖相凹陷區(qū)灰云巖。柴東德令哈石炭系發(fā)育大面積臺(tái)地相和臺(tái)緣礁灘相碳酸鹽巖儲(chǔ)層，巖性主要為中厚層灰色、深灰色生物灰?guī)r、鮞粒灰?guī)r、含燧石灰?guī)r等，儲(chǔ)集空間包括巖溶孔洞、溶孔及裂縫。

整體上，柴達(dá)木盆地為一晚期強(qiáng)改造的含油氣盆地，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)將盆地改造成為隆—坳—坡—階等高差巨大、形態(tài)各異的構(gòu)造單元，形成了特征不同、類型多樣的油氣成藏區(qū)帶，支撐了盆地勘探戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移。以柴西富烴凹陷為例，發(fā)育有序分布的全類型油氣藏（圖5），形成了英雄嶺及周緣全油氣系統(tǒng)，包括盆緣古隆起及斜坡區(qū)源外油氣藏、盆內(nèi)凹陷及斜坡區(qū)地層—巖性油藏、盆內(nèi)晚期構(gòu)造帶源上油氣藏和盆內(nèi)富烴凹陷區(qū)源內(nèi)非常規(guī)頁巖油藏及頁巖氣藏等，因此，柴達(dá)木盆地富烴凹陷區(qū)未來可積極實(shí)施四方面拓展，即由源外向源內(nèi)拓展、由常規(guī)向非常規(guī)拓展、由淺層向深層拓展、由單一圈閉向連續(xù)型地質(zhì)體拓展。

圖5 柴西富烴凹陷全油氣系統(tǒng)成藏模式圖（剖面位置見圖1）Fig.5 Hydrocarbon accumulation pattern of complete petroleum system in hydrocarbon-rich sags， western Qaidam Basin (section location is in Fig.1)

2.2 近年主要勘探成果

“十三五”期間，依托中國石油重大科技專項(xiàng)，深化油氣地質(zhì)認(rèn)識(shí)，明確強(qiáng)改造盆地咸化湖相混積型碳酸鹽巖成儲(chǔ)機(jī)理[10-12]，打破了以往干旱咸化湖盆大面積發(fā)育的混積型碳酸鹽巖難以成為有效儲(chǔ)層的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。在“十二五”研究建立的盆緣隆起區(qū)源外油氣成藏模式及咸化湖盆斜坡區(qū)灘壩砂體碎屑巖巖性油藏成藏模式基礎(chǔ)上，明確了咸化湖盆中心源內(nèi)及“凹中隆”源外油氣差異聚集規(guī)律[13-15]，指導(dǎo)勘探部署獲得了英西—英中碳酸鹽巖油藏、昆特依構(gòu)造“凹中隆”基巖氣藏等重大發(fā)現(xiàn)。

2.2.1 加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，柴西碳酸鹽巖獲新發(fā)現(xiàn)

柴西地區(qū)古近系下干柴溝組上段（E32）發(fā)育全盆地最優(yōu)質(zhì)的咸化湖相烴源巖，勘探面積近3000km2?，F(xiàn)今地面以風(fēng)蝕山地為主，溝壑縱橫，海拔為3000～3900m。20世紀(jì)80年代在下干柴溝組上段（E32）曾獲高產(chǎn)，但隨后鉆探均失利，當(dāng)時(shí)認(rèn)為油藏受裂縫控制，難以擴(kuò)展。

“十三五”期間，研究發(fā)現(xiàn)咸化湖相碳酸鹽巖發(fā)育溶蝕孔洞、晶間孔、裂縫等多重儲(chǔ)集空間，具備油氣儲(chǔ)集能力[16-18]。據(jù)此，利用山地三維地震攻關(guān)成果，精細(xì)刻畫構(gòu)造特征，在英西—英中地區(qū)整體部署，先后鉆遇8口千噸級(jí)高產(chǎn)井，縱向上落實(shí)鹽間、鹽下共6套含油層系，平面上落實(shí)6個(gè)油氣富集區(qū)，累計(jì)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量超6500×104t。

勘探證實(shí)，柴西古近系碳酸鹽巖油藏在有利相帶、多期應(yīng)力、連續(xù)充注的共同作用下，受控于低隆起背景、高效鹽巖蓋層、廣覆式孔—洞—縫儲(chǔ)層，整體含油，局部高產(chǎn)（圖6）。

圖6 柴西古近系碳酸鹽巖油藏成藏模式圖（剖面位置見圖1）Fig.6 Hydrocarbon accumulation pattern of the Paleogene carbonate oil reservoir in the western Qaidam Basin(section location is in Fig.1)

2.2.2風(fēng)險(xiǎn)預(yù)探結(jié)合，阿爾金山前帶落實(shí)規(guī)模氣區(qū)

阿爾金山前帶東段自北向南呈現(xiàn)高斷階—中斜坡—深凹陷的地質(zhì)結(jié)構(gòu)；自西向東依次發(fā)育尖北斜坡、東坪鼻隆帶、牛中斜坡、牛東鼻隆帶、冷北斜坡5個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元，具有“兩隆起三斜坡”構(gòu)造格局，有效勘探面積為9000km2?！笆濉逼陂g，在東坪鼻隆帶高斷階鉆探東坪1井獲重大突破，發(fā)現(xiàn)了基巖氣藏，拉開了阿爾金山前帶天然氣勘探的序幕，之后，牛東鼻隆帶高斷階勘探再獲成功，發(fā)現(xiàn)了侏羅系氣藏[19]。

“十三五”期間，根據(jù)源外成藏研究認(rèn)識(shí)，按照風(fēng)險(xiǎn)勘探尖北斜坡，甩開預(yù)探冷北斜坡，謀求突破中斜坡、深凹陷的思路，分別針對(duì)尖北斜坡斷背斜構(gòu)造、冷北斜坡凹陷區(qū)“凹中隆”昆特依斷背斜構(gòu)造開展鉆探，發(fā)現(xiàn)了基巖氣藏，證實(shí)高斷階—中斜坡—深凹陷均有利于形成源外油氣藏（圖7）。

圖7 阿爾金山前帶高斷階—中斜坡—深凹陷油氣成藏模式圖（剖面位置見圖1）Fig.7 Hydrocarbon accumulation pattern in the upper fault terrace-middle slope-deep sag in Frontbelt of Altun Mountain (section location is in Fig.1)

目前，阿爾金山前帶已發(fā)現(xiàn)基巖、侏羅系、古近系3套含氣層系，探明東坪、尖北、牛東、昆特依氣藏，探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量超過800×108m3。

2.2.3 下凹精細(xì)勘探，柴西南碎屑巖巖性勘探見成效

柴西南區(qū)繼承性發(fā)育烏南、紅柳泉、躍進(jìn)三大古斜坡和扎哈泉、英雄嶺兩大富烴凹陷，勘探面積為5000km2，石油資源量為16.5×108t，發(fā)現(xiàn)尕斯庫勒、昆北、紅柳泉、躍進(jìn)二號(hào)等規(guī)模儲(chǔ)量區(qū)，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量4.4×108t，是盆地石油資源最為豐富的地區(qū)，勘探程度較高[20]。

隨著勘探由構(gòu)造油藏向巖性油藏拓展，“十三五”期間，精細(xì)刻畫柴西南斜坡區(qū)及凹陷區(qū)沉積微相，通過水槽實(shí)驗(yàn)?zāi)M咸化湖盆砂體展布，發(fā)現(xiàn)細(xì)碎屑受咸水浮力頂托影響，分布范圍較淡水湖盆更廣。據(jù)此，在切克里克凹陷部署鉆探切探2井，于上干柴溝組（N1）4850～4856m井段常規(guī)射孔獲高產(chǎn)工業(yè)油流，證實(shí)深層發(fā)育較好碎屑巖儲(chǔ)層?？碧桨l(fā)現(xiàn)，切克里克凹陷發(fā)育灘壩砂體，縱向上由深至淺向東擴(kuò)展遷移，平面上南北向條帶狀展布，單層厚4～6m，孔隙度達(dá)15%，油藏受砂體控制，呈現(xiàn)疊合連片特征（圖8）。切克里克凹陷的突破揭示柴西南凹陷區(qū)具備良好巖性油藏勘探潛力。

圖8 柴西南切克里克凹陷油氣成藏模式圖（剖面位置見圖1）Fig.8 Hydrocarbon accumulation pattern in Chekrik Sag， southwestern Qaidam Basin (section location is in Fig.1)

2.2.4 構(gòu)造—巖性并重，柴西北碳酸鹽巖展現(xiàn)良好苗頭

柴西北區(qū)發(fā)育紅溝子、南翼山、小梁山、大風(fēng)山等多個(gè)晚期背斜構(gòu)造帶，勘探面積為3800km2，新近系廣泛發(fā)育咸化湖相混積型碳酸鹽巖，滲透率低、物性差。前期主要圍繞南翼山、小梁山等地面構(gòu)造新近系中—淺層開展工作，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量1.1×108t，但由于油藏普遍低滲難采，勘探長期未取得明顯拓展。

為實(shí)現(xiàn)效益勘探開發(fā)，“十三五”期間，在巖心精細(xì)描述基礎(chǔ)上，研究物性相對(duì)較好的藻灰?guī)r沉積展布特征，優(yōu)選風(fēng)西構(gòu)造開展部署：一是針對(duì)中淺層下油砂山組（N21）構(gòu)造油藏，開展水平井提產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，已見到良好效果；二是在構(gòu)造外圍甩開部署，E2—3N21發(fā)現(xiàn)10個(gè)油層集中段，平面上落實(shí)有利含油面積120km2，初步形成億噸級(jí)規(guī)模儲(chǔ)量區(qū)，展現(xiàn)出南翼山—風(fēng)西—大風(fēng)山地區(qū)油藏連片的良好勘探前景，柴西北區(qū)碳酸鹽巖成為勘探重要接替領(lǐng)域（圖9）。

圖9 柴西北碳酸鹽巖油氣成藏模式圖（剖面位置見圖1）Fig.9 Hydrocarbon accumulation pattern of carbonate reservoir in the northwestern Qaidam Basin(section location is in Fig.1)

此外，圍繞柴西和阿爾金山前帶東段等含油氣構(gòu)造區(qū)，探索了油—鉀、油—鈾、氣—氦等協(xié)同勘探方式，發(fā)現(xiàn)了深層鹵水鉀、鋰、硼礦(南翼山和英西等)、砂巖型鈾礦(七個(gè)泉和躍進(jìn)二號(hào)等)和氦氣(東坪和尖北等)多個(gè)礦點(diǎn)，資源稟賦好，可利用潛力大，取得了一定的進(jìn)展和認(rèn)識(shí)，證實(shí)盆地具備全面實(shí)施多礦種協(xié)同勘探的先天優(yōu)勢(shì)，未來可期。

3 勘探方向

縱觀柴達(dá)木盆地油氣勘探歷史，雖歷經(jīng)近70年探索，但石油、天然氣探明率分別僅為27.1%和13.7%，仍處于勘探早期，資源勘探前景良好?？偨Y(jié)前期實(shí)踐成果，石油勘探以尋找構(gòu)造或構(gòu)造斷塊型次生油藏的盆緣勘探為主，也就是按照構(gòu)造或斷裂帶控藏的思路開展工作，并未對(duì)源內(nèi)給予足夠關(guān)注，所發(fā)現(xiàn)的尕斯庫勒、昆北、英東等均屬于此類油藏，故有“金角銀邊草肚皮”的說法；天然氣發(fā)現(xiàn)主要以第四系和基巖層系為目的層，對(duì)侏羅系、古近系鮮有關(guān)注，故有“一老一新”的說法。進(jìn)入新時(shí)代，跟蹤近年國內(nèi)外油氣勘探理論與實(shí)踐進(jìn)展，分析盆地現(xiàn)狀，提出當(dāng)前盆地油氣勘探“四個(gè)轉(zhuǎn)變”的思路，即淺層勘探向深淺層結(jié)合轉(zhuǎn)變、構(gòu)造勘探向構(gòu)造—巖性結(jié)合轉(zhuǎn)變、碎屑巖勘探向多種巖性復(fù)合轉(zhuǎn)變及常規(guī)勘探向常規(guī)與非常規(guī)結(jié)合轉(zhuǎn)變，也就是在重視常規(guī)構(gòu)造、巖性等源外油氣藏勘探的同時(shí)，更加重視頁巖油、頁巖氣等源內(nèi)勘探，努力打造“金角銀邊油肚皮”和“老中新”全面開花的局面。結(jié)合四大含油氣系統(tǒng)成藏主控要素，按照戰(zhàn)略展開、戰(zhàn)略突破和戰(zhàn)略準(zhǔn)備3個(gè)勘探層次，共梳理出13個(gè)有利油氣勘探方向（表1）和3個(gè)非油氣礦產(chǎn)的勘探方向。

表1 柴達(dá)木盆地下一步勘探方向及預(yù)期成果表Table 1 Exploration orientation and expected results in Qaidam Basin in the near future

3.1 戰(zhàn)略展開勘探方向

3.1.1 山前基巖氣藏

阿爾金山前帶自中生代以來持續(xù)隆升，發(fā)育尖北斜坡、東坪鼻隆帶、牛中斜坡、牛東鼻隆帶和冷北斜坡多個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元，有效勘探面積為9000km2，是油氣運(yùn)聚的有利指向區(qū)（圖10）。緊鄰的坪東、昆特依下侏羅統(tǒng)生烴凹陷持續(xù)生烴、連續(xù)充注，為山前基巖氣藏富集奠定資源基礎(chǔ)[21-27]；山前發(fā)育的“丁”字形大型油源斷裂和基巖不整合面構(gòu)成良好的輸導(dǎo)體系，控制油氣的運(yùn)移及成藏；多期巖漿侵入、長期風(fēng)化淋濾作用形成的裂縫、溶孔多重介質(zhì)發(fā)育的基巖儲(chǔ)層和上覆含膏泥巖、泥巖形成了良好的儲(chǔ)蓋組合，確保了侏羅系煤型氣藏的規(guī)模聚集和保存；阿爾金山前帶東段發(fā)育眾多基巖圈閉，類型多樣，背斜、斷背斜、斷鼻和地層圈閉均有發(fā)育，控制了氣藏規(guī)模。目前阿爾金山前帶已發(fā)現(xiàn)基巖氣藏5個(gè)，探明+控制天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量830×108m3。同時(shí)已落實(shí)未鉆探有利圈閉23個(gè)，T6層（基巖頂）總面積為218km2，具備新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量千億立方米級(jí)氣藏群的潛力。

圖10 柴達(dá)木盆地油氣勘探戰(zhàn)略展開層次區(qū)帶分布概略圖Fig.10 Distribution of strategic deployment zone in petroleum exploration in Qaidam Basin

3.1.2 柴西地區(qū)構(gòu)造油氣藏

實(shí)踐證實(shí)，構(gòu)造油氣藏仍是踐行高效勘探的目標(biāo)，也是油田實(shí)現(xiàn)快速增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要途徑。前期圍繞英雄嶺生烴凹陷，先后發(fā)現(xiàn)了尕斯、獅子溝、英東等高豐度構(gòu)造油藏，圍繞小梁山生烴凹陷探明了多層系的南翼山構(gòu)造油氣藏。分析認(rèn)為，構(gòu)造油氣藏勘探具有兩種類型：一類是生烴凹陷之上的常規(guī)碎屑巖構(gòu)造圈閉，具有發(fā)育油源斷裂、埋藏較淺、儲(chǔ)層物性好、儲(chǔ)量豐度高等勘探優(yōu)勢(shì)；另一類是生烴凹陷內(nèi)部碳酸鹽巖構(gòu)造圈閉，具有更加靠近油源、裂縫—溶孔—晶間孔多元儲(chǔ)集空間發(fā)育、膏鹽層發(fā)育、埋藏深和油品性質(zhì)好等特點(diǎn)，容易形成高壓、高產(chǎn)型碳酸鹽巖油藏。近期加強(qiáng)英雄嶺地區(qū)、柴西北地區(qū)的三維地震部署，基本實(shí)現(xiàn)了柴西地區(qū)三維地震全覆蓋，目前正積極開展新老三維地震連片處理解釋攻關(guān)，一方面尋找淺層高效的碎屑巖構(gòu)造圈閉，同時(shí)加大柴深構(gòu)造帶、英東—油南等復(fù)雜構(gòu)造區(qū)的斷裂精細(xì)刻畫和優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)等技術(shù)攻關(guān)力度，優(yōu)選勘探目標(biāo)（圖10），有利勘探面積為600～1500km2。有望通過2～3年的攻關(guān)，明確3～5個(gè)有利勘探區(qū)帶，落實(shí)5～10個(gè)勘探目標(biāo)，新增探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量5000×104t。

3.1.3 柴西南斜坡巖性油藏

柴西南區(qū)勘探面積為5000km2，資源量為16.5×108t，發(fā)現(xiàn)了尕斯庫勒、昆北等規(guī)模儲(chǔ)量區(qū)，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量4.4×108t，占全盆地的67%，是石油勘探的主戰(zhàn)場(chǎng)。柴西南區(qū)繼承性發(fā)育烏南、紅柳泉、躍進(jìn)三大斜坡，整體傾沒于英雄嶺、扎哈泉下干柴溝組上段（E32）優(yōu)質(zhì)生烴凹陷，具有優(yōu)先成藏條件[28-31]；三大斜坡E31、N1、N21均發(fā)育大型辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂體和濱淺湖灘壩砂體[32]，E32發(fā)育藻丘—灰云坪碳酸鹽巖儲(chǔ)集體，各類儲(chǔ)層縱向疊置、橫向連片分布，為巖性油藏的形成創(chuàng)造了有利的儲(chǔ)集條件。柴西南區(qū)三維地震全覆蓋，勘探和認(rèn)識(shí)程度整體較高，但仍有12×108t資源待發(fā)現(xiàn)。通過持續(xù)加強(qiáng)砂體精細(xì)描述和巖性圈閉刻畫，初步落實(shí)600km2辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂體、750km2的灘壩砂體和200km2的碳酸鹽巖儲(chǔ)層勘探有利區(qū)，可新增5000×104t以上探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量（圖10）。

3.1.4 三湖凹陷斜坡區(qū)灘壩砂體巖性氣藏

柴東三湖地區(qū)第四系為生物氣含氣系統(tǒng)，資源量為9194×108m3，已探明國內(nèi)最大的第四系生物氣藏，地質(zhì)儲(chǔ)量近3000×108m3。氣藏具有典型的第四系生物氣成因、層狀疏松砂巖和低幅度構(gòu)造控藏的特點(diǎn)。最新研究認(rèn)為，三湖地區(qū)第四系整體為“自封閉”的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)，生物氣邊生成、邊運(yùn)移、邊成藏，并以游離氣、吸附氣、水溶氣多相態(tài)賦存于砂巖、泥巖中，在構(gòu)造—凹陷區(qū)多相態(tài)連續(xù)動(dòng)態(tài)成藏（圖11），具有運(yùn)移與滯留并存，高點(diǎn)相對(duì)富集的成藏規(guī)律[33-35]。通過精細(xì)刻畫第四系沉積微相，認(rèn)為受微古地貌和湖流的影響，三湖地區(qū)第四系湖區(qū)帶狀灘壩砂體與烴源巖共生，其中斜坡區(qū)薄層灘壩砂體易受側(cè)向泥巖遮擋，空間上形成孤立儲(chǔ)集空間和聚集—散失近平衡的巖性氣藏。初步預(yù)測(cè)有利勘探面積為1800km2，有望增儲(chǔ)500×108m3(圖10)。

圖11 三湖地區(qū)構(gòu)造—凹陷區(qū)多相態(tài)連續(xù)成藏模式圖Fig.11 Multiphase continuous hydrocarbon accumulation pattern in structural-sag zone in Sanhu area

3.2 戰(zhàn)略突破勘探方向

3.2.1 柴西坳陷頁巖油

研究證實(shí)，古近紀(jì)以來柴西地區(qū)整體為大型沉積坳陷，湖盆具有封閉、咸化、還原和遷移的特征，形成了英雄嶺、扎哈泉兩個(gè)下干柴溝組上段（E32）生油凹陷和小梁山、茫崖上干柴溝組（N1）生烴凹陷[36-38]。其中英雄嶺凹陷、扎哈泉凹陷和小梁山凹陷紋層狀碳酸鹽巖及黏土質(zhì)頁巖分布面積超過6000km2（圖12），烴源巖厚度為400～1000m，TOC普遍大于0.6%，最高達(dá)3.8%，S1+S2為2～30mg/g，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅰ—Ⅱ1型，Ro介于0.7%～1.3%，處于生油高峰期，產(chǎn)烴率最高達(dá)到650mg/g（HC/TOC)。該套烴源巖是柴西地區(qū)古近系—新近系含油氣系統(tǒng)的主要生烴灶，已探明常規(guī)石油地質(zhì)儲(chǔ)量超過7.0×108t。2021年按照常規(guī)勘探向常規(guī)與非常規(guī)結(jié)合轉(zhuǎn)變的勘探思路，優(yōu)選英雄嶺凹陷埋藏相對(duì)淺的干柴溝地區(qū)開展頁巖油部署，先后鉆探直井12口、水平井2口。已完試的7口井10層組全部獲工業(yè)油流。其中水平井柴平1井前期4mm油嘴日產(chǎn)油104m3，日產(chǎn)氣15000m3，目前3mm油嘴控制放噴，油壓為22.5MPa，日產(chǎn)油41m3，日產(chǎn)氣6000m3，150天累計(jì)產(chǎn)油7240m3，累計(jì)產(chǎn)氣113×104m3，實(shí)現(xiàn)了青藏高原頁巖油勘探的重大突破。干柴溝地區(qū)已落實(shí)頁巖油井控面積42km2，井控儲(chǔ)量達(dá)3×108t以上。依據(jù)地質(zhì)條件，初步估算柴西坳陷英雄嶺凹陷、扎哈泉凹陷和小梁山凹陷頁巖油資源量達(dá)44.5×108t，“十四五”期間通過加強(qiáng)巖相刻畫和烴源巖分布研究，有望落實(shí)(10～15)×108t規(guī)模儲(chǔ)量。

圖12 柴達(dá)木盆地油氣勘探戰(zhàn)略突破層次區(qū)帶分布概略圖Fig.12 Distribution of strategic breakthrough zone in petroleum exploration in Qaidam Basin

3.2.2 阿爾金山西段斜坡帶扇三角洲巖性油藏

阿爾金山西段斜坡帶西起七個(gè)泉，東至月牙山，面積約2000km2，整體屬于持續(xù)發(fā)育的盆緣古斜坡區(qū)，地形由山前向盆內(nèi)逐漸變緩（圖12）。古近系連片發(fā)育干柴溝、紅溝子和月牙山3個(gè)扇三角洲沉積體系。受古地形控制，阿爾金山西段斜坡帶形成古鼻隆、古斜坡和古凹陷3個(gè)構(gòu)造臺(tái)階，并對(duì)應(yīng)發(fā)育沖積扇、扇三角洲和斷坡扇3類砂體。其中古斜坡區(qū)大面積發(fā)育扇三角洲群，扇三角洲前緣水下分流河道砂體發(fā)育，儲(chǔ)層巖性以中、粗砂巖為主，儲(chǔ)集空間主要為粒間孔、溶蝕孔，孔隙度為5%～15%，滲透率為0.5～50mD。該套優(yōu)勢(shì)砂體上傾方向發(fā)育扇三角洲平原和沖積扇沉積，巖性為含礫砂巖和含泥砂質(zhì)礫巖，分選差，方解石膠結(jié)，孔隙度平均為3.03%，滲透率平均為0.23mD，總體較為致密；下傾方向?qū)佑⑿蹘X和小梁山兩大生烴凹陷。綜合分析認(rèn)為，阿爾金山西段斜坡帶扇三角洲前緣水下分流河道砂體具備形成規(guī)模巖性油藏的潛力，2021年優(yōu)選月牙山物源體系實(shí)施的阿探1井日產(chǎn)油4.3m3，實(shí)現(xiàn)了該領(lǐng)域的突破，“十四五”期間加強(qiáng)干柴溝、紅溝子等物源體系和砂體的刻畫，有望新增5000×104t探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量。

3.2.3 柴北緣侏羅系內(nèi)幕地層—巖性油氣藏

勘探證實(shí)，侏羅系是一套重要的烴源巖層系，經(jīng)歷了燕山期的差異剝蝕，目前地層殘余分布于柴北緣地區(qū)，井震結(jié)合落實(shí)了下侏羅統(tǒng)（J1）坪東、昆特依、冷湖、伊北和中侏羅統(tǒng)（J2）魚卡等主要生烴凹陷。其中冷湖凹陷湖西山組（J1h）暗色泥巖集中發(fā)育，厚度超過1000m，面積為1850km2，TOC介于1%～8%，S1+S2為 5～20mg/g，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ1—Ⅱ2型，Ro介于0.5%～1.2%；坪東凹陷、昆特依凹陷和伊北凹陷的小煤溝組—大煤溝組二段（J1x—J1d2）發(fā)育碳質(zhì)泥巖，厚度為1600m，面積為14260km2，TOC介于10%～30%，S1+S2為20～60mg/g，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ2—Ⅲ型，Ro＞2.0%。近期利用格架二維和部分三維地震重新開展昆特依、冷湖兩大侏羅系凹陷結(jié)構(gòu)、沉積演化和巖相古地理等研究，認(rèn)為侏羅系沉積期大型斷陷湖盆群發(fā)育，盆緣斜坡水下分流河道砂體對(duì)接湖盆中心優(yōu)質(zhì)烴源巖[22-27]，在構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)易形成侏羅系源內(nèi)自生自儲(chǔ)型的地層—巖性油氣藏(圖13)，并 落實(shí)埋深小于5000m的有利面積達(dá)800km2(圖12)，目前在牛東地區(qū)已獲得重要突破，初步分析在牛東—冷湖一帶具備1×108t油當(dāng)量增儲(chǔ)潛力。

圖13 柴北緣山前帶油氣成藏模式圖Fig.13 Hydrocarbon accumulation pattern in piedmont zone in the northern margin of Qaidam Basin

3.2.4 柴北緣腹部古近系碎屑巖巖性油氣藏

柴北緣侏羅系含油氣系統(tǒng)發(fā)育多種成藏模式，源外新生古儲(chǔ)型、源內(nèi)自生自儲(chǔ)型油氣藏均有突破（圖13），源上古生新儲(chǔ)型油氣藏目前尚未取得重要進(jìn)展。前期在冷湖、鄂博梁構(gòu)造帶高部位見到頻繁的油氣顯示，但由于構(gòu)造圈閉被斷裂復(fù)雜化，保存條件差，沒有形成規(guī)模富集。通過積極轉(zhuǎn)變思路，認(rèn)為構(gòu)造穩(wěn)定的古近系大型斜坡區(qū)砂體大面積分布，深大斷裂溝通烴源巖，優(yōu)質(zhì)砂體側(cè)向輸導(dǎo)，是巖性勘探有利區(qū)。同時(shí)中淺層新近系快速沉降和持續(xù)水進(jìn)，容易形成大范圍的超壓，抑制天然氣的縱向運(yùn)移、散失，有利于巖性油氣藏保存。優(yōu)選埋藏較淺的冷湖生烴凹陷，開展沉積體系和砂體展布研究，明確冷湖構(gòu)造帶東西斜坡古近系巖性勘探有利面積為1200km2（圖12），具備新增1×108t油當(dāng)量儲(chǔ)量的基礎(chǔ)。

3.2.5 凹陷—斜坡區(qū)泥巖生物氣

三湖第四系生物氣成藏獨(dú)具特色，目前砂巖構(gòu)造型氣藏認(rèn)識(shí)程度和勘探程度均較高，砂體尖滅等巖性氣藏也正在積極探索。近期通過借鑒頁巖氣勘探思路，轉(zhuǎn)變研究方向，發(fā)現(xiàn)整體疏松的泥巖同樣具有較好的儲(chǔ)集性能，儲(chǔ)集空間具有全尺度孔徑分布的特征：粒間孔、溶蝕孔的孔徑介于1～40μm，晶間孔、黏土礦物層間孔等微孔隙孔徑介于15～160nm。同時(shí)泥巖具有相對(duì)高的有機(jī)質(zhì)豐度，既是生物氣主力的烴源巖層，也是主要的儲(chǔ)層。凹陷區(qū)或構(gòu)造翼部的緩坡區(qū)有利于泥巖生物氣的富集。結(jié)合生物氣形成機(jī)理，依據(jù)最佳生氣溫度（35～65℃）、有效烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度下限（TOC＞0.2%）和泥巖平面分布特征（泥地比大于60%）等指標(biāo)，落實(shí)有利面積3200km2（圖12），估算資源量為6500×108m3，目前針對(duì)該領(lǐng)域正在開展風(fēng)險(xiǎn)勘探。

3.3 戰(zhàn)略準(zhǔn)備勘探方向

3.3.1 柴西茫崖凹陷頁巖氣

茫崖凹陷為柴西大型坳陷最東部的生烴次凹（圖14），是目前勘探和認(rèn)識(shí)程度最低的凹陷。沉積體系演化研究認(rèn)為，茫崖凹陷N1沉積時(shí)期為穩(wěn)定的濱淺湖沉積，受湖平面高頻振蕩影響，廣泛發(fā)育灰云巖儲(chǔ)層和灰質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r烴源巖，縱向上互層疊置，橫向廣覆式連片，形成良好的配置組合。茫崖凹陷N1烴源巖TOC介于0.41%～1.73%，平均為0.74%，為中等烴源巖，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ—Ⅲ型，現(xiàn)今熱演化程度高，Ro介于1.2%～2.0%，處于生氣高峰期，盆地模擬顯示，生氣強(qiáng)度最高達(dá)37×108m3/km2，總生氣量為33.4×1012m3，與烴源巖共生的灰云巖儲(chǔ)集體晶間孔集群發(fā)育，具備形成大面積頁巖氣藏的條件。目前鉆遇N1的3口井均見天然氣顯示，試氣獲氣流，2022年計(jì)劃強(qiáng)化鉆井取心，地質(zhì)工程結(jié)合加強(qiáng)甜點(diǎn)評(píng)價(jià)，積極探索茫崖頁巖氣水平井效益動(dòng)用方式，如獲成功，將形成新的千億立方米級(jí)大氣區(qū)。

3.3.2 盆地石炭系

柴北緣石炭系為海陸過渡相沉積，發(fā)育泥頁巖、生屑灰?guī)r和碳質(zhì)泥巖3種類型烴源巖，根據(jù)露頭巖性組合，預(yù)測(cè)盆地有效烴源巖厚度為800～1000m，TOC整體大于0.4%，局部達(dá)到4.0%以上，S1+S2為0.1～2mg/g，達(dá)到中等—好標(biāo)準(zhǔn)，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ2—Ⅲ型為主，現(xiàn)今處于高成熟—過成熟階段，指示烴源巖正在進(jìn)行或已經(jīng)發(fā)生生排烴作用。柴達(dá)木盆地石炭系同時(shí)發(fā)育碎屑巖和碳酸鹽巖兩類有效儲(chǔ)層，碎屑巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間以溶蝕孔為主，孔隙度平均為5.5%；碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育少量裂縫和溶蝕孔，孔隙度平均為4.2%，分布面積約為20000km2（圖14），最大地層厚度超過4000m?？傮w來看，盆地石炭系具備基本成藏條件，是潛在的含油氣系統(tǒng)，初步估算資源量為8.0×108t油當(dāng)量，可作為盆地戰(zhàn)略準(zhǔn)備勘探方向。受勘探、認(rèn)識(shí)程度較低的影響，石炭系含油氣系統(tǒng)下一步勘探方向尚未明確，主要以基礎(chǔ)地質(zhì)研究為主，重點(diǎn)開展兩個(gè)方面的工作：一是通過強(qiáng)化地震和非地震工作量部署，加強(qiáng)古生界盆山關(guān)系、演化過程和殘余地層分布的整體研究；二是持續(xù)開展巖相古地理刻畫和烴源巖評(píng)價(jià)，為明確勘探類型、方向奠定基礎(chǔ)。

圖14 柴達(dá)木盆地油氣勘探戰(zhàn)略準(zhǔn)備層次區(qū)帶分布概略圖Fig.14 Distribution of strategic preparation zone in petroleum exploration in Qaidam Basin

3.3.3 中央鼻隆帶

通過構(gòu)造演化和古地貌恢復(fù)，揭示盆地發(fā)育中央鼻隆帶，由北部大風(fēng)山鼻隆和南部黃石鼻隆向盆地延伸的結(jié)合部組成（圖14），自E1+2沉積期持續(xù)繼承性發(fā)育，呈北西—南東向展布，其主要證據(jù)表現(xiàn)為：一是鼻隆帶兩側(cè)巖石組合特征存在差異，西側(cè)柴西坳陷周緣以碳酸鹽巖巖相組合為主，東側(cè)一里坪凹陷周緣以碎屑巖巖相為主，兩者差異顯著；二是古鹽度分布存在差異，大量元素地球化學(xué)分析表明西側(cè)柴西坳陷為高鹽度咸化湖盆，東側(cè)一里坪凹陷為低鹽度淡水湖盆，揭示兩大凹陷中間存在地貌隆起，對(duì)湖盆水體起到障壁作用，也是巖性分異的主要原因；三是沉積速率研究表明，中央鼻隆帶沉降—沉積速率較低，兩側(cè)的柴西和一里坪在E32沉積期沉降—沉積速率大，地震層拉平剖面顯示，南北向鼻隆帶現(xiàn)今整體表現(xiàn)為中部低、兩邊高的構(gòu)造形態(tài)，受斷層控制，形成多個(gè)斷背斜。目前在柴西已經(jīng)明確發(fā)育全油氣系統(tǒng)，在內(nèi)環(huán)帶英西—英中—干柴溝、中環(huán)帶西側(cè)南翼山—風(fēng)西等地區(qū)連續(xù)獲勘探突破，展現(xiàn)廣闊勘探前景，而中環(huán)帶東側(cè)中央鼻隆帶勘探程度低，與風(fēng)西—南翼山具有相似沉積成儲(chǔ)條件，發(fā)育藻灰?guī)r—灰云巖儲(chǔ)集體，有利勘探面積達(dá)1500km2，是湖相碳酸鹽巖未來有利接替區(qū)。

3.3.4 盆地腹部深層

盆地腹部地區(qū)，面積廣闊，約18000km2（圖14)，受南北向持續(xù)擠壓作用，形成一系列逆沖斷層，被分割成不同的構(gòu)造單元，發(fā)育堿石山、斧頭山、落雁山、土疙瘩、鄂博山、彎梁、土林堡、平山梁、紅三旱三號(hào)、紅三旱四號(hào)、鄂博梁、鴨湖等地面構(gòu)造，表現(xiàn)為“東西凹相連，南北隆相間”的構(gòu)造格局。目前整體勘探程度較低，零星鉆探了20余口井，均在新近系見到好的油氣顯示，天然氣同位素分析多為熱成因氣；地球化學(xué)分析化驗(yàn)表明，一里坪地區(qū)新近系暗色泥巖已進(jìn)入生氣階段，有望成為柴達(dá)木盆地潛在的天然氣勘探領(lǐng)域；同時(shí)深層侏羅系烴源巖也具有很大資源潛力，且已在落雁山落深1井見到煤型氣顯示，并取到樣品；最新盆地二維格架線也表明，一里坪—鴨湖地區(qū)深層發(fā)育侏羅系，厚度大于1000m，埋深超過9000m，隨著工程技術(shù)的進(jìn)步，盆地腹部深層有望成為未來天然氣勘探的重要接替領(lǐng)域。

3.4 柴達(dá)木盆地多礦種協(xié)同勘探

除石油、天然氣外，盆地還蘊(yùn)含鉀、鋰、硼、鈾、氦氣等共伴同存的國家緊缺或戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源。在油氣勘探的同時(shí)，按照綜合勘探協(xié)同找礦的思路，按照油田建設(shè)新時(shí)代綜合能源新高地的目標(biāo)，未來應(yīng)該加強(qiáng)多礦種協(xié)同勘探。根據(jù)目前對(duì)成礦條件及規(guī)律的認(rèn)識(shí)，預(yù)測(cè)存在3個(gè)有利勘探方向（圖15）。

圖15 柴達(dá)木盆地非油氣礦產(chǎn)資源分布概略圖Fig.15 Distribution of non-oil and gas mineral resources in Qaidam Basin

一是阿爾金山前帶東段基巖含氦氣藏。氣樣分析表明，柴達(dá)木盆地各氣田或氣藏普遍混有氦氣，以阿爾金山前帶東段東坪和尖北基巖氣藏中氦氣含量最高，超工業(yè)品位2～5倍，初步認(rèn)為基巖氣藏中氦氣為殼源成因，與基底巖漿巖和變質(zhì)巖中的放射性元素含量及衰變有關(guān)?！笆濉庇蜌赓Y源評(píng)價(jià)初步估算了阿爾金山前東段氦氣資源量。由于天然氣藏的規(guī)模發(fā)現(xiàn)及穩(wěn)產(chǎn)條件直接影響氦氣的規(guī)模大小及可利用價(jià)值，綜合柴達(dá)木盆地天然氣藏地質(zhì)條件、氣藏規(guī)模、氦氣含量及成因機(jī)理，認(rèn)為阿爾金山前帶東段具有形成規(guī)模含氦氣藏的地質(zhì)條件。

二是柴西坳陷深層鹵水鉀、鋰、硼礦。柴西坳陷古近系—新近系長期處于干旱咸化環(huán)境，利于鹽類及鉀、鋰、硼等礦產(chǎn)的濃縮富集。多個(gè)含油氣構(gòu)造區(qū)勘探證實(shí)，深層鹵水為中—高礦化度地層水，與油氣呈互層、邊水或底水方式分布，普遍富含鉀、鋰、硼等資源。目前揭示E32、N1、N21、N22為富礦層系，最大埋深為5400m，其中E32的礦產(chǎn)資源普遍優(yōu)于其他層系，埋深普遍大于2500m，尤其鋰資源品位可超過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3～5倍，硼資源品位普遍超過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2～4倍。依據(jù)水質(zhì)資料及認(rèn)識(shí)程度，初步圈定英西—南翼山—大風(fēng)山古近系—新近系以及尖北—東坪—長尾梁深層鹵水鉀、鋰、硼礦成礦有利區(qū)，疊合面積為8500km2。

三是柴西南區(qū)砂巖型鈾礦。依托油氣井自然伽馬異常篩查及查證鉆探，柴達(dá)木盆地柴西、柴北緣及三湖地區(qū)圈定多個(gè)鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū)，尤其柴西南區(qū)具有下油上鈾特點(diǎn)，氧化還原條件最為優(yōu)越，也是現(xiàn)階段鉆探成功率最高的地區(qū)。目前揭示礦層埋深普遍小于500m，局部油氣區(qū)已初步落實(shí)一定規(guī)模的砂巖型鈾礦床。依據(jù)鈾異常、砂體展布及勘探程度，初步圈定七個(gè)泉—昆北成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

此外，柴達(dá)木盆地為高原熱盆，平均地溫梯度為3.2℃/100m，以南翼山—大風(fēng)山為代表的部分地區(qū)地溫梯度甚至高達(dá)4.4℃/100m，南6井在3018m處溫度高達(dá)134℃，揭示柴達(dá)木盆地具有豐富的地?zé)?、干熱巖資源，有待勘探開發(fā)利用。

4 油氣勘探面臨的主要挑戰(zhàn)及對(duì)策舉措

在新形勢(shì)下，為適應(yīng)“深淺層結(jié)合，構(gòu)造—巖性結(jié)合，多種巖性復(fù)合，常規(guī)與非常規(guī)結(jié)合”的油氣勘探新思路、多礦種結(jié)合勘探需要，必須大力實(shí)施高效勘探工程，獲得更大突破，當(dāng)前面臨著地質(zhì)、工程技術(shù)、管理等多方面挑戰(zhàn)，需要針對(duì)性的解決方法及對(duì)策舉措。

4.1 地質(zhì)理論

主要挑戰(zhàn)：一是對(duì)古生代至新生代盆地構(gòu)造演化及巖相古地理變遷的研究仍不系統(tǒng)，導(dǎo)致古生代及中生代原型盆地認(rèn)識(shí)不清；二是柴西古近系—新近系咸化湖相低有機(jī)質(zhì)豐度的烴源巖成烴母質(zhì)不清、生烴機(jī)理不明；三是湖相碳酸鹽巖、深埋碎屑巖、基巖等有效儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)難度大[39-41]；四是英雄嶺頁巖油成因機(jī)理仍不明確，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)尚未建立，“甜點(diǎn)”難以確定。目前針對(duì)柴西坳陷古近系—新近系頁巖油的滯留形成機(jī)理、多重介質(zhì)成儲(chǔ)機(jī)理、頁巖油賦存及流動(dòng)機(jī)理等研究均嚴(yán)重不足。

對(duì)策舉措：一要強(qiáng)化研究頂層設(shè)計(jì)，以油田為主導(dǎo)，組織協(xié)調(diào)各研究部門，充分發(fā)揮專業(yè)特長，聯(lián)合攻關(guān)，解決制約勘探的關(guān)鍵問題；二要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，重視基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法，注重研究的系統(tǒng)性和整體性，針對(duì)高原強(qiáng)改造盆地實(shí)際難題開展科技攻關(guān)，形成具有柴達(dá)木盆地特色的油氣勘探地質(zhì)理論；三要勇于創(chuàng)新，要積極引進(jìn)最新理論理念，學(xué)習(xí)借鑒其他盆地經(jīng)驗(yàn)，解放思想，突破傳統(tǒng)觀念的束縛，大膽設(shè)想、小心求證；四要與國內(nèi)高水平科研院所及院校合作，共同打造創(chuàng)新聯(lián)合體，通過聯(lián)合辦院，實(shí)現(xiàn)高技術(shù)人才引進(jìn)和油田科技人員送外培養(yǎng)，不斷提升整體研究水平和攻關(guān)能力。

4.2 地震技術(shù)

主要挑戰(zhàn)：一是盆地地震資料準(zhǔn)備不足，三維地震覆蓋率為9.5%，二維地震測(cè)網(wǎng)低于2km×2km的面積占勘探總面積的43%，地震勘探程度較低，嚴(yán)重制約了盆地油氣勘探；二是強(qiáng)改造盆地地表地下“雙復(fù)雜”區(qū)及深層的地震成像精度不高，資料品質(zhì)不佳，斷裂及構(gòu)造圈閉難落實(shí)；三是咸化湖相碎屑巖沉積具有砂體單層厚度較薄、縱橫向非均質(zhì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，巖性圈閉難預(yù)測(cè)；四是咸化湖相頁巖以混積型灰云質(zhì)頁巖為主，礦物成分多樣，有機(jī)質(zhì)豐度及儲(chǔ)集性能變化快，非常規(guī)油氣甜點(diǎn)難判識(shí)。

對(duì)策舉措：一要加大地震勘探力度，提高三維地震覆蓋率，“十四五”期間，預(yù)計(jì)每年新增三維地震600～1000km2；二要開展“雙復(fù)雜”區(qū)及深層地震采集、多信息約束高精度速度建模、可控震源資料低頻保護(hù)處理、疊前深度偏移算法優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)，努力提高地震資料信噪比，準(zhǔn)確落實(shí)構(gòu)造細(xì)節(jié)，形成強(qiáng)改造盆地地震采集、處理、解釋配套技術(shù)；三要開展全頻帶高保真處理、高分辨率高精度處理、地震大數(shù)據(jù)人工智能儲(chǔ)層預(yù)測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，井震結(jié)合提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)符合率，探索適合柴達(dá)木盆地的巖性圈閉判識(shí)技術(shù)；四要針對(duì)地表地貌復(fù)雜導(dǎo)致地震資料信噪比低，地下沉積相變快導(dǎo)致的橫向分辨難題，在攻關(guān)適合的地震采集處理技術(shù)、提高地震分辨率的同時(shí)，開展地球物理正演模擬，逐次降頻，尋找工業(yè)界常用頻率下非常規(guī)甜點(diǎn)的地震響應(yīng)特征，提高“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。

4.3 測(cè)井技術(shù)

主要挑戰(zhàn)：一是針對(duì)英雄嶺咸化湖相混積型頁巖油，目前測(cè)井資料對(duì)烴源巖識(shí)別與有機(jī)碳含量評(píng)價(jià)精度不高，地球化學(xué)參數(shù)測(cè)井定量評(píng)價(jià)能力不足，測(cè)井資料對(duì)有效孔隙度、含油飽和度等參數(shù)解釋精度不夠，無法滿足“甜點(diǎn)”評(píng)價(jià)及優(yōu)選需求；二是柴西地區(qū)古近系—新近系巖性混雜，“砂、泥、灰、云、膏、鹽”共存，優(yōu)勢(shì)巖性巖相不明確，存在多尺度儲(chǔ)集空間，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔滲相關(guān)性差，薄互層發(fā)育，優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)層不明，橫向非均質(zhì)性極強(qiáng)，有效儲(chǔ)層測(cè)井表征難；三是柴達(dá)木盆地油氣儲(chǔ)層普遍具有非均質(zhì)性強(qiáng)、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、含油飽和度較低及油水層差異小的特點(diǎn)，導(dǎo)致流體識(shí)別困難，特別是油水產(chǎn)出比評(píng)價(jià)難度大。

對(duì)策舉措：一要系統(tǒng)開展巖心巖石物理實(shí)驗(yàn)，明確英雄嶺頁巖油三品質(zhì)七性參數(shù)測(cè)井響應(yīng)特征，建立測(cè)井評(píng)價(jià)解釋模型；二要充分發(fā)揮核磁共振測(cè)井新技術(shù)優(yōu)勢(shì)，開展微孔結(jié)構(gòu)研究，提高儲(chǔ)層有效性評(píng)價(jià)精度；三要建立儲(chǔ)層含水率分級(jí)評(píng)價(jià)解釋標(biāo)準(zhǔn)，探索介電掃描、氯離子含量等非電法流體識(shí)別技術(shù)，結(jié)合核磁孔隙結(jié)構(gòu)開展低飽和度流體判識(shí)研究，提高流體解釋符合率。

4.4 鉆探技術(shù)

主要挑戰(zhàn)：一是淺表層疏松惡性井漏嚴(yán)重，目前常規(guī)堵漏工藝難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件帶來的挑戰(zhàn)，工藝針對(duì)性不強(qiáng)，堵漏成功率低；二是盆地中深層普遍發(fā)育高壓水層，且橫向非均質(zhì)性強(qiáng)，井間差異大，其分布無明顯規(guī)律可循，導(dǎo)致地層壓力系數(shù)預(yù)測(cè)不準(zhǔn)，鉆井過程中遭遇戰(zhàn)頻發(fā)，造成“出水—溢流—井漏—卡鉆”連鎖反應(yīng)復(fù)雜，處理難度大；三是超深井鉆井提速困難，深部強(qiáng)壓實(shí)地層、混合巖性、基巖等特殊地層綜合提速尚未取得突破進(jìn)展，機(jī)械鉆速較低；四是柴達(dá)木盆地為高原熱盆，平均地溫梯度為3.2℃/100m，5500m以深地層溫度大多超過175℃，堿探1井在井底6343m處溫度高達(dá)240℃。由于異常高溫鉆探技術(shù)欠缺，導(dǎo)致入井流體、導(dǎo)向工具、測(cè)井儀器等難以滿足技術(shù)需求，制約了深層勘探進(jìn)展。

對(duì)策舉措：一要持續(xù)開展井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化；二要分析目標(biāo)區(qū)塊漏失特征，明確漏失機(jī)理，優(yōu)化防漏堵漏技術(shù)工藝及高溫鉆井液、水泥漿體系；三要完善高壓氣水層安全鉆井措施，形成柴達(dá)木盆地高溫深井安全鉆井配套技術(shù)；四要針對(duì)不同地層提速難點(diǎn)，推廣提速工具，為深井、超深井及水平井的快速鉆井提供保障。

4.5 儲(chǔ)層改造技術(shù)

主要挑戰(zhàn)：一是復(fù)雜疊置地層精細(xì)地質(zhì)力學(xué)建模難度大；二是中高頻旋回地層裂縫起裂及擴(kuò)展機(jī)理不清；三是多層系非均質(zhì)地層高效改造技術(shù)不完善；四是工廠化平臺(tái)式立體壓裂缺水；五是低飽和度氣藏采排工藝不明，難以實(shí)現(xiàn)有效動(dòng)用。

對(duì)策舉措：一要加強(qiáng)巖石力學(xué)地應(yīng)力基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及裂縫機(jī)理研究；二要建立并不斷完善地質(zhì)力學(xué)模型，優(yōu)化部署方案；三要重視平臺(tái)式立體壓裂配套工藝研究；四要開展高礦化度壓裂液體系評(píng)價(jià)及試驗(yàn)；五要加強(qiáng)排水采氣工藝實(shí)驗(yàn)，探索低飽和度氣藏動(dòng)用方法，實(shí)現(xiàn)“與水共舞”，適應(yīng)柴達(dá)木盆地獨(dú)特油氣藏類型需要。

4.6 勘探管理

主要挑戰(zhàn)：隨著柴達(dá)木盆地油氣勘探快速進(jìn)入非常規(guī)油氣勘探階段，傳統(tǒng)油氣行業(yè)接力式的勘探開發(fā)階段劃分、總體開發(fā)方案編制理念及審批制度等，已經(jīng)不適應(yīng)非常規(guī)油氣快速反應(yīng)、及時(shí)調(diào)整的需求。

對(duì)策舉措：一要在項(xiàng)目管理上，全面推行全生命周期管理模式，建立學(xué)習(xí)曲線，不斷積累、不斷迭代，保證項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)可控、效益可觀；二要在隊(duì)伍組織上，采用一體化運(yùn)作模式，整體統(tǒng)籌勘探開發(fā)、地質(zhì)工程、地面地下、科研生產(chǎn)、生產(chǎn)經(jīng)營、設(shè)計(jì)監(jiān)督等各專業(yè)人員，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)效益最大化；三要在研究組織上，充分發(fā)揮中國石油長期以來在頁巖油勘探開發(fā)上積累的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和人才優(yōu)勢(shì)，搭建多單位、多專業(yè)聯(lián)合攻關(guān)平臺(tái)和英雄嶺頁巖油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)資源、數(shù)據(jù)、成果實(shí)時(shí)共享，及時(shí)開展應(yīng)用效果反饋分析，加速研究認(rèn)識(shí)迭代[42]。

5 結(jié)論

（1）青海油田緊緊圍繞制約柴達(dá)木盆地油氣勘探的關(guān)鍵地質(zhì)技術(shù)瓶頸，針對(duì)盆地油氣勘探存在的薄弱環(huán)節(jié)，深化基礎(chǔ)地質(zhì)研究，總結(jié)油氣成藏規(guī)律，轉(zhuǎn)變油氣勘探思路，加大先進(jìn)實(shí)用技術(shù)推廣應(yīng)用，加強(qiáng)復(fù)雜地區(qū)地震采集處理解釋、復(fù)雜油氣層識(shí)別、多壓力系統(tǒng)鉆完井、致密儲(chǔ)層改造技術(shù)攻關(guān)，全方位推行油氣勘探項(xiàng)目管理，在盆緣斷階源外、斜坡區(qū)巖性、盆內(nèi)凹陷頁巖油氣、晚期隆起區(qū)等勘探領(lǐng)域取得較好成效。

（2）總結(jié)近年來取得的勘探成果，主要有五方面啟示：一是思想觀念的轉(zhuǎn)變，拓展了勘探領(lǐng)域；二是地質(zhì)認(rèn)識(shí)的提升，推動(dòng)了勘探突破；三是工程技術(shù)的進(jìn)步，解放了勘探目標(biāo)；四是管理模式的革新，提升了勘探實(shí)效；五是優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，保障了勘探發(fā)展。

（3）按照戰(zhàn)略準(zhǔn)備盆地石炭系油氣藏、柴西茫崖凹陷頁巖氣、中央鼻隆帶及盆地腹部深層；戰(zhàn)略突破柴北緣腹部古近系碎屑巖巖性油氣藏、柴北緣侏羅系內(nèi)幕地層—巖性油氣藏、阿爾金山西段斜坡帶扇三角洲巖性油藏、柴西坳陷頁巖油、凹陷—斜坡區(qū)泥巖生物氣；戰(zhàn)略展開山前基巖氣藏、柴西地區(qū)構(gòu)造油氣藏、柴西南斜坡巖性油藏、三湖凹陷斜坡區(qū)灘壩砂體巖性氣藏3個(gè)層次13個(gè)有利油氣勘探方向和阿爾金山前帶東段基巖含氦氣藏、柴西坳陷深層鹵水鉀、鋰、硼礦、柴西南區(qū)砂巖型鈾礦3個(gè)非油氣礦產(chǎn)的勘探方向。

（4）柴達(dá)木盆地油氣勘探將面臨更為復(fù)雜的地質(zhì)條件、更新的油氣藏類型、更具挑戰(zhàn)的工程技術(shù)難題，只有不斷深化油氣成藏理論研究和工程技術(shù)攻關(guān)，突破思維禁錮，創(chuàng)新勘探思路，才能獲得更大的勘探突破。