摘要:中国油气勘探近15年来进入发现高峰期，在成熟区精细勘探、新区、新层系、新类型、新领域勘探中不断取得突破，常规与非常规油气勘探取得重要进展，剖析这一阶段勘探的性质与思维方法将为中国油气勘探持续深入开展奠立重要基础。从沉积盆地系统论与油气勘探方法论的角度，通过剖析沉积盆地的油气地质基础，结合现阶段油气勘探实践，提出了新时期的勘探理念与方法。研究表明，中国的沉积盆地多为多旋回叠合盆地，沉积盆地的演化受周缘板块构造作用、陆内构造变形及其深部地幔地质过程的控制，复杂构造背景下油气多层系规模聚集。中国沉积盆地有常规油气、低熟油、生物气、致密气、页岩油气、煤、煤层气、盐类、天然气水合物和金属等多种矿产资源，资源潜力大。中国的油气勘探经历了构造油气藏、岩性-地层油气藏勘探阶段，现今进入常规与非常规油气并举的“立体综合勘探”阶段。这一阶段是针对“全盆地、多层系、多尺度储集体、多类型资源”的全链条的整体勘探，钻探进入万米尺度，海域进入深水区。立体综合勘探的理论基础是多旋回叠合盆地油气地质学、油气成藏动力学与非常规油气地质学，技术手段是多尺度(微米-纳米)储集体分析技术、“两宽一高”高精度地震勘探技术与“水平井+体积压裂”技术，主要工作方法是地质-工程一体化与勘探-开发一体化。立体综合勘探思维与方法将是常规与非常规油气一体化高效勘探与油气-煤-盐-金属等矿产资源综合勘探的重要保证。
关键词:勘探思维;沉积盆地系统;盆地动力学;统一油气系统;多旋回叠合盆地;非常规油气;立体综合勘探自1907年延1井喷油以来，中国油气工业经历了113年艰苦卓绝的岁月，发现了一系列大型-巨型油气田，有力地推动了中国国民经济的稳定发展。长期的勘探实践不但催生建立了富有中国特色的石油地质理论，也涌现了独步世界的油气勘探思想、理论与方法。
在20世纪50—70年代，开展的中国陆相断陷与拗陷湖盆碎屑岩油气勘探，中国的地质家与油气勘探家提出并完善了“陆相生油理论”、“源控论”与“复式油气聚集区(带)理论”[1-9]，在准噶尔、松辽和渤海湾等盆地发现了以克拉玛依、大庆、胜利、任丘等油田为代表的一大批陆相油田[9-15]。自20世纪80年代以来至21世纪初，随着油气工业战略西移，勘探由中浅层陆相进入到中深层海相、海陆过渡相，在鄂尔多斯、四川、塔里木等盆地发现了以靖边、苏里格、普光、元坝、塔河、轮南和塔中等油气田为代表的海相大油气田[16-18]，建立了古老海相碳酸盐岩的油气地质理论;同时，在陆相盆地深层，发现了庆深、蓬莱19-3、克拉美丽、克拉2、大北等为代表的油气田。面对日益复杂的勘探对象，逐渐建立了岩性-地层、前陆冲断带和叠合盆地等油气勘探理论[19-21]，明确提出了中国“岩性地层、海域、海相和前陆4大油气勘探领域”的概念，推动了中国油气勘探开发的持续稳定发展。
近20年来，世界油气工业及中国的油气勘探逐渐进入了一个崭新的历史时期。世界上以美国煤层气、致密油气和页岩油气等为代表的非常规油气勘探与开发引领了能源领域的一场深刻革命[19，22-23]，改变了世界油气供需格局，改变了油气勘探的根本理念与方法。中国则是在常规油气精细勘探的同时，开展致密油气的规模勘探，逐渐突破页岩油气，实现“中浅层与深层、超深层”和“常规油气与非常规油气”的勘探并举，可将这一勘探思路称为“立体综合勘探”。这一阶段打破常规、开拓创新，在新区、新层系、深部、深水、特殊岩性类型中相继取得突破，在鄂尔多斯、四川、塔里木、准噶尔、松辽、渤海湾、珠江口等盆地发现了一系列大型-巨型油气田，如姬嫄、华庆、西峰、环江、玛湖、昌吉、蓬莱19-6、安岳、焦石坝、蜀南和庆城等大油气田[24-25]，推动了中国油气储量增长的又一高峰。
相关期刊推荐：《石油与天然气地质》(双月刊)1980年创刊，本刊是一份刊载我国石油勘探、科研最新成果，反映我国石油地质研究水平的学术性刊物。设有：专家论谈、油气地质、成藏机理、勘探开发、勘探实例、技术方法、书评等栏目。
如何认识这一新的勘探阶段的特点，剖析新阶段下油气勘探的地质基础、勘探实践的经验与教训，从油气勘探活动本身把握勘探遵循的规律、理念与思维方式，是中国油气地质家与勘探家共同思考的问题[26-29]。本文在早期《中国多旋回叠合盆地立体勘探论》一文的基础上[30]，从中国近20年来立体勘探实践出发，遵循“实践—认识—再实践—再认识”的哲学方法论，讨论立体综合勘探的内在规律与实践。
1中国沉积盆地的油气地质基础
1.1中国沉积盆地的大地构造背景
中国大陆是全球最新形成的大陆，夹持于北侧的西伯利亚大陆、西南侧的印度大陆与东侧的太平洋板块之间[31]，受到多期、不同方向、不同性质的构造作用。中国的沉积盆地主要发育在华北、华南、塔里木等地块及准噶尔、吐哈、柴达木、阿拉善、佳木斯和松-嫩等一系列微地块之上[4，32-35]。沉积盆地与周缘造山带呈镶嵌式分布[36](图1)，造山带的形成与演化对沉积盆地的发育施加了重要影响，沉积盆地具有多期发育、旋回式演化背景[7，37-41]。
1.2中国沉积盆地的地质结构
受不同时期大地构造背景的制约，中国境内的沉积盆地多为叠合沉积盆地[7，40-44](图1)。具有5种典型的地质结构。
1.2.1下部海相碳酸盐岩、中部海陆过渡相与上部陆相碎屑岩巨厚叠置型
包括塔里木、四川、鄂尔多斯和渤海湾等盆地[20，44-45]，沉积岩厚度可达15km以上。所不同的是塔里木盆地新生界巨厚，达3000～10000m;而鄂尔多斯盆地和四川盆地都仅在西南侧发育较薄的新生界，盆地其余部分呈隆升、剥蚀状态;渤海湾盆地新生代表现为断陷，塔里木盆地新生代(N—Q)则发生强烈挤压。
1.2.2下部火山岩、火山碎屑岩与上部陆相碎屑岩巨厚叠置型
包括准噶尔、吐哈、三塘湖、松辽和三江等沉积盆地。(大型)陆相拗陷盆地叠置在下伏的分布式(宽裂谷型)断陷盆地之上，形成下窄上宽的“牛头式”组合结构。所不同的是，准噶尔盆地石炭纪—早二叠世断陷发育海相火山岩、海陆过渡相含煤岩系，其上坳陷范围逐渐扩大，但在新生代晚期遭受强烈挤压，盆地向南急剧掀斜;松辽盆地则是在晚侏罗世—早白垩世湖相火山岩断陷基础上，在晚白垩世急剧热冷却沉降，发育了以青山口组和嫩江组沉积为代表的大型坳陷湖盆，在晚白垩世晚期—新生代遭受中等程度的挤压反转。
1.2.3下部陆相碎屑岩、中部海陆过渡相与上部海相碎屑岩巨厚叠置型
包括东海、珠江口、琼东南、莺歌海、中建南等沉积盆地。中生代陆相盆地，其内充填火山碎屑岩与含煤岩系;向上叠置古近纪断陷，受伸展程度控制，可形成多组拆离断层之上的盆地，以河流-湖泊沉积充填为主;再向上到渐新世—中新世早期演化为海陆过渡相;在中新世中晚期—第四纪发育成为被动大陆边缘盆地，大型三角洲沉积体系充填，偶有碳酸盐岩礁滩。
1.2.4下部薄层海相、上部厚层陆相迁移叠置型
包括柴达木、潮水、雅布赖、巴彦浩特等盆地。其下以石炭系为主的海相沉积较薄，其上叠置较厚的中-新生代沉积，中-新生代的沉积、沉降中心则不断迁移(“跷跷板”式)。柴达木盆地，早侏罗世断陷偏于南祁连山前，而中-晚侏罗世断陷则向南迁移至冷湖-南八仙-鄂博梁一带;古近纪大型湖泊发育在柴西南地区，有湖相碳酸盐岩与混积岩充填[46];而新近纪沉降中心迁移到盆地中央，第四纪沉降、沉积中心则迁移至盆地东部三湖地区。这样一种沉降迁移型叠置样式决定了该盆地独特的油气地质条件。阿拉善地块上的一系列沉积盆地，如潮水、雅布赖盆地，在侏罗纪和白垩纪为断陷沉积，沉积中心则呈典型的跷跷板式迁移，上覆新生界较薄。
1.2.5下部厚层断陷火山碎屑岩与上部薄层坳陷碎屑岩叠置型
发育于一系列褶皱带上的沉积盆地，如天山带的伊犁、尤尔都斯、焉耆、库米什等盆地，内蒙-外蒙过渡带一带的海拉尔、塔木察格、二连和银根-额济纳旗等盆地。前者发育在天山复合造山带褶皱基底之上，在早二叠世(伊犁)、早-中侏罗世(尤尔都斯、焉耆、库米什)强烈断陷;中-晚侏罗世坳陷;晚白垩世—新生代发生改造，新生界沉积厚度不大。后者发育在海西期褶皱基底之上，早白垩世呈宽裂谷式断陷，受造山带地壳厚度与拉张强度控制，后期断陷终止发育，坳陷层也较薄。一个断陷为一个独立的含油气单元。
1.3中国沉积盆地的油气地质条件
中国的沉积盆地虽然发育在小地块之上，经历多期构造运动，但仍然具有较好的油气地质条件。
1.3.1具有4种类型“优质烃源岩”
在海侵初期，高生产力模式下及厌氧环境保存了好的烃源岩，如下寒武统(塔里木盆地的玉尔吐斯组、四川盆地的麦地坪组和筇竹寺组);在海相台地层序发育期，因构造-沉积分异作用[47-48]，可形成断陷或深水陆棚，如川西北二叠系大隆组。在前陆盆地发育早期的深水环境中，也可沉积黑色页岩，如川东五峰组-龙马溪组[23]。在海陆过渡期，发育煤层、煤系泥岩，如鄂尔多斯盆地本溪组、太原组，四川盆地龙潭组。在断陷盆地发育早期，半深湖-深湖相泥岩发育，虽面积有限，但厚度较大，且往往有特殊生物组合赋存，形成优质烃源岩，如玛湖凹陷风城组;断陷盆地的湖沼相也可形成较好的烃源岩，如塔里木、准噶尔、吐哈盆地的中-下侏罗统，海拉尔、松辽盆地早白垩世断陷带，以及近海盆地的深层断陷等。在拗陷期，因火山活动或与海洋幕式沟通，可发育大面积分布的湖相烃源岩，如准噶尔盆地中二叠统下乌尔禾组、芦草沟组、平地泉组，鄂尔多斯盆地中-上三叠统延长组，松辽盆地上白垩统青山口组、嫩江组等。
1.3.2发育多种类型储集体
从太古界(辽河坳陷的片麻岩、混合岩)、中元古界(伊盟隆起)、新元古界(四川盆地安岳气田)、古生界、中生界，新生界乃至第四系(柴东三湖地区生物成因气田)都可以成为储集体。砂岩、砂砾岩，泥岩、页岩、煤层，火山岩、花岗岩和变质岩等均可作为储集层。而在有效储集体深度方面，碳酸盐岩储集体可达8882m(轮探1井)，顺北鹰1井、塔深1、塔深2、塔深3井和川深1井等实钻结果证实，在7000～8000m的超深层，白云岩、缝洞体、生物礁滩仍可作为好的储集体，碳酸盐岩风化壳早已在靖边、塔河、塔中等地区证明是有利的储集体。碎屑岩有效储集体可深达8000m[49]，在塔里木盆地库车坳陷克深气田在超深层仍具有较好的孔、渗性能，博孜-大北地区近年发现5个含气构造，探明千亿方超深层凝析气藏(如博孜9气藏)，是近8000m碎屑岩超深层天然气勘探的重大突破;在准噶尔盆地腹部6000m以下孔隙度可以达到12%以上(沙1井百口泉组);在东部老区，渤海湾盆地济阳坳陷丰深斜101井证实4200m以下仍具有良好储集条件(探获日产油17m3，气3×104m3，估算总资源量2×108t以上)。勘探实践不断打破以往对于储层“死亡线”的认识。湖盆中央的重力流砂体，如鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆中央(延长组的庆城油田)、准噶尔盆地盆1井西凹陷早侏罗世三工河期湖泊内部(如前哨1，前哨2井)和松辽盆地高台子油层等也发育非常好的储集体。
1.3.3纵向上多套区域性盖层
在海相盆地的海退期，发育膏岩、盐岩沉积，常呈区域性展布，构成优质的盖层，如:塔里木盆地中寒武统(阿瓦塔格组、沙依里克组)、石炭系中部的膏盐岩呈区域性分布，前者封存了轮探1井的高产油气，后者是塔河-轮南、塔中Ⅰ号带等油田的区域盖层;鄂尔多斯盆地中东部的马五6亚段(马家沟组五段六亚段)膏盐岩厚达150m，分布面积达5×104km2以上，对该地区整体封盖，目前在盐下已发现气田;四川盆地构造变形复杂，天然气的聚集、保存得益于中-下寒武统、下三叠统嘉陵江组、中三叠统雷口坡组膏盐岩的多层整体封盖。碳酸盐岩、火山岩、变质岩的风化壳也被证明是良好的盖层，如靖边气田、克拉美丽气田等。在湖泊水进期，超覆砂体常为高位期泥岩封盖，形成良好的储盖组合，如准噶尔盆地上乌尔禾组的地层油田与百口泉组砂砾岩油田。对于生-储-盖一体型的煤层和页岩油气，其自身已具备好的封盖能力。
1.3.4横向复合、垂向叠置的多套成藏组合
沉积盆地的地质结构决定了源-储组合或生-储-盖组合的配置关系[42]。垂向上主体有:下部海相碳酸盐岩、中部海陆过渡相含煤岩系、上部陆相湖盆碎屑岩油气成藏组合(鄂尔多斯、四川和塔里木盆地型)[20，50]，油气聚集有多个“黄金带”;或下部火山岩断陷、上部湖盆坳陷砂(砾)岩的油气成藏组合(以松辽、准噶尔盆地为代表)，石油全盆地分布，天然气在其下独立分布;或下部断陷湖盆、中部海陆过渡相含煤岩系、上部被动大陆边缘三角洲体系的油气成藏组合，如珠江口、东海、琼东南盆地等，下伏断陷自成含油气单元，如白云凹陷，上部大型三角洲体系砂体、浊积砂体、礁滩体等形成上部油气成藏组合。在同一构造层，可能由多个断陷组成，断陷可形成“富油凹陷”，如东营、沾化、东濮、饶阳，长岭、徐家围子，拜城、阳霞等断陷;也可由多个凹陷构成，如准噶尔盆地中央坳陷包括玛湖、盆1井西、沙湾、阜康、东道海子、吉木萨尔等凹陷，每一凹陷为一富油单元，以岩性、地层、低幅度背斜聚油为主，类似的如松辽盆地中央坳陷等。这些断陷或凹陷横向联合形成连片分布的油气藏区(带)，构成复式聚集。
2中国油气立体综合勘探实践
近10年来，中国的油气勘探取得重要进展。在松辽盆地深层、渤海湾盆地潜山、四川盆地深层古生界—新元古界、鄂尔多斯盆地低渗透油气、准噶尔盆地深层砂砾岩与火山岩油气、塔里木盆地超深层碳酸盐岩石油、碎屑岩天然气，珠江口与琼东南盆地深水天然气、天然气水合物等领域不断取得突破[23，51]，发现了一批大中型-巨型油气田。油气勘探突显出“中浅层与深层并重、常规与非常规并举”的立体、综合与整体勘探大好局面。下面以松辽盆地与鄂尔多斯盆地为例进行讨论。
2.1松辽盆地的“岩性-构造+非常规”油气勘探
2.1.1基本石油地质条件
松辽盆地地处中亚造山带东段，经历了石炭纪—早二叠世伸展、晚二叠世—三叠纪挤压，侏罗纪—早白垩世伸展、晚白垩世(晚期)—新生代挤压两个大的伸展-聚敛旋回(图2)。盆地基底为松嫩、大兴安岭与佳木斯等(微)地块拼合而成，石炭系-二叠系浅海相碎屑岩、海陆过渡相含煤岩系在盆地大部分地区均有分布。晚侏罗世—早白垩世(火石岭组、沙河子组、营城组、登娄库组、泉头组一、二段沉积期)发育36个NNE走向、间距不等的断陷，构成宽裂谷发育模式，主要充填断陷湖盆碎屑岩沉积，在火石岭组、营城组一段、三段发育中基性、中酸性火山岩。早白垩世晚期—晚白垩世早期(泉头组三、四段，青山口组、姚家组、嫩江组沉积期)为热冷却沉降拗陷期，发育一套拗陷湖盆碎屑岩沉积。盆地自姚家组沉积期开始反转，在四方台组、明水组沉积期达到反转高峰，缺失古新统和始新统。渐新世—第四纪沉积(依安、大安、泰康组)较薄(图2)。新生代地层主要发育在松辽盆地东部的依-舒地堑和虎林等走滑伸展盆地，为一套含煤碎屑岩。这种大型坳陷叠置在下伏分布式断陷之上的盆地结构为其主要特色。
松辽盆地断-坳叠合结构决定了中浅层坳陷为石油聚集、深层断陷主要为天然气聚集。其石油地质条件具有以下特点:
1)烃源岩:拗陷期两次大规模水进形成了青山口组和嫩江组两套源岩。青山口组沉积时气候温凉潮湿，以藻类有机质输入为主，青一段暗色泥岩厚度大于40m，分布面积为5.1×104km2，东部盆缘区厚度大。嫩江组沉积时气候相对温暖湿润，有机母质有陆生和水生有机质的双重贡献。松科1井钻探表明，嫩江组一、二段为Coniacian晚期—Santonian期，该段的浮游有孔虫证明湖、海曾发生沟通;嫩一、二段暗色泥岩厚度大于40m，分布面积为10.6×104km2，覆盖整个盆地。油源岩已成熟，断陷期发育气源岩，发育沙河子组、营四段等多套源岩，沙河子组有机质丰度高、成熟度高，是深层主力生烃层系。
2)储集岩:拗陷发育期，环坳分布6大水系，其中北部、西南、西部水系规模大，延伸远;2次低位域沉积形成了泉三-泉四段、姚一段2套区域性分布砂岩;3次高位域沉积形成了青二-青三段、姚二-姚三段及嫩二-嫩三段3套局部分布砂岩。三角洲前缘相带砂泥岩交互，紧邻油源，形成大面积岩性油藏(群)。围绕2套有效油源岩(青一-青二段、嫩一段)，形成了5套含油层系:黑帝庙、萨尔图、葡萄花、高台子和扶余油层(图2)。断陷期，发育泉头组砂砾岩、登娄库组砂砾岩、营城组砂砾岩、营城组火山岩、沙河子组砂砾岩、火石岭组砂砾岩或火山岩，以及基底潜山等多套储集体。
3)成藏组合:松辽盆地的上、下二元结构，早期为断陷盆地，发育泉二段以下地层，以生气为主，形成天然气成藏组合，发现了庆深气田;晚期为拗陷盆地，发育泉三段以上地层，以生油为主，形成成油组合，发现了大庆油田。每一组合可以进一步依据源、储组合的相互关系，进一步划分为源下、源内和源上等次级成藏组合。
4)油气分布:松辽盆地中央坳陷富油，迄今99%的探明储量皆聚集于此。构造、岩性油藏并存，喇(嘛店)、萨(尔图)、杏(树岗)构造油藏共计探明42×108t;外围以大面积岩性油藏为主，探明36×108t。——论文作者：何登发1，李德生2，童晓光2，吴晓智
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