中国油气产区战略接替形势与展望.pdf

2 0 1 2年 1 0月 石油勘探与开发 PETROLEUM EXPLORAT1 0N AND DEVELOPM ENT Vo l _ 39 No ． 5 5 1 3 文章编号1 0 0 0 0 7 4 7 2 0 1 2 0 5 0 5 1 3 1 1 中国油气产 区战略接替形势与展望 张抗 中国石化股份有限公司勘探开发研究院 摘要 石油工业的持续发展依靠生产的战术接替和战略接替，战略接替中新区新领域开拓具有更重要更长远的影响。 中国石油经历 了第 l 、第 2次的战略展开，已有油区整体上进入相对稳产的壮年期，迫切需要开展新一轮的战略接替 以保持中国石油的长期稳产、增产。新区新领域必须具备烃源和油气保存条件，经过一系列工作，新 区新领域开拓 的目标 已初步显现①北方的上古生界，特别是 中、新生界覆盖下的石炭． 二叠系；②西藏高原的羌塘地块和新生代 裂谷系，前者古生界特别是中生界海相地层发育，后者油气赋存条件较简单，易获得突破；③南海和东海新生界之 下广泛发育的海相 中生界；④非常规油气，目前应特别注意致密油气、煤层气、页岩气、页岩油及 油页岩等。表 3 参 5 8 关键词战略接替；新 区新领域；石炭一 二叠系；西藏高原；海相 中生界；非常规油气 中图分类号T E1 2 2 ． 1 文献标识码 A S t r a t e g i c r e p l a c e m e n t s i t ua t i o n a n d o ut l o o k o f Ch i na o i l g a s pr o du c t i o n a r e a Zha ng Ka ng S i n o p e c R e s e a r c h I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d P r o d u c t i o n ， B e i i i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a Abs t r ac t S us t a i na bl e de ve l o p me nt o f pe t r o l e u m i n d us t r y d e p e n ds o n t a c t i c a nd s t r a t e g i c r e pl a c e me nt o f p r o d u c t i o n ，i n wh i c h t he e x pl o i t a t i o n o f ne w O i 1 a nd ga s pr o d u c t i o n a r e a s h a s a pr o f o u n d a nd l a s t i n g s i g ni fic a n c e ． Af t e r fir s t a n d s e c o nd s t r a t e gi c d e v e l o p me n t ． t he e x i s t i ng o 订a n d g a s a r e a s i n Chi n a ha ve b e e n i n a r e l a t i v e l y s t a bl e a n d ma t u r e s t a ge o f t h e i r l i f e c y c l e s ．t h e r e i s a n u r g e n t n e e d t o s t art a n e w s t r a t e g i c r e pl a c e me nt o f o i l a nd g a s t o g ua r a n t e e s t a b l e a n d i nc r e a s i ng p r o d uc t i o n f o r Chi n a i n t h e l o n g t e r m．Th r o u g h p r o d u c t i o n a n d r e s e a r c h s po n s o r e d b y g o ve r n me n t i n t he b e g i n ni n g o f t h e 21 c e n t u r y ，the t a r ge t s o f ne w o i l a n d g a s a r e a s h a v e be e n i ni t i a l l y i d e n t i fi e d ． T h e y i n c lu d e 1 the U p p e r P a l e o z o i c o f n o h Ch i n a ， e s p e c i a l l y the Ca r b o n i f e r o u s a n d P e rm i an u n d e r l y i n g the Me s o z o i c a n d Ce n o z o i c ； 2 Qi a n g t a n g b l o c k wh i c h f e a t u r e s i n P a l e o z o i c a n d Me s o z o i c ma r i n e s t r a t a ， and Ce n o z o i c r i f t s y s t e m wh i c h h a s s i mp l e p e t r o l e u m a c c u mu l a t i o n c o n d i t i o n s i n T i b e t a n p l a t e a u ； 3 Me s o z o i c ma r i n e s t r a t a c o v e r e d b y the C e n o z o i c i n th e s o u t h s e a a n d e a s t s e a o f C h i n a ； 4 u n c o n v e n t i o n a l h y d r o c a r b o n s ， e s p e c i a l l y t i g h t o i l a n d g a s ， s h a l e g a s ， s h a l e o i l and c o a l b e d g a s ． Ke y wor ds s t r a t e g i c r e p l a c e me n t ； ne w o i l a n d ga s a r e a ；Ca r bo n i f e r o us a n d Pe rm i a n； Ti be t a n p l a t e a u； ma r i n e M e s oz o i c ； un c o n v e nti o na l hy d r o c a r b o n 1产区接替在石油工业持续发展 中地位 力， 即 生 产的 战 术 性 接 替和战 略 性 接 替 。 1 ． 1油 气生产 的战术 战略接 替 与其他地下资源采掘业类似 ，单个油田、油区都 要经历其生产的发展 、兴盛 、衰竭历程 ，可称之为油 田 区 的生 命周 期 。从 石油 地质 角度 而言 ，油 田是 指一个或多个油藏平面上基本相联 、空间上相互叠置 的含 油 区域 ，油 区往往 指 已发 现油 田或 已有 油 田投入 开发的一个较大的含油盆地或一群成因相似的中、小 含油盆地群。大国 如俄罗斯 、美国 、中国 往往具 有若干个地质特点和含油性不同的油 区【 。显然 ，单 个油 田的生命历程较简单 ，而油区的生命历程就相当 复杂 、 漫长， 对于具有客观兴衰过程的众多油 田 区 ， 石油工业欲求得可持续发展就需要在两方 面作 出努 对于已投人开发 的老油 田，生产的战术接替首先 是提高其储量的动用率和采收率。此外 ，油 田储量的 探 明也是个 逐 渐发 展 的过程 初 期往 往仅 发 现和探 明 主力产层 、主力油藏 ，尔后照此思路不断发现新的可 采油层 、油藏 ，甚至在周围不断发现新的同类油 田。 老油 田 区 生产的持续发展 ，可主要依靠 已有勘探 开发思路的深化和发展 ， 其影响也主要限于老油区内， 因而 称为战术 性 接替 。 单个油区有较强生命力 较高产量 的时间不过 1 0余年 、数十年。显然，要取得更长期的持续发展必 然要开拓新产 区、新领域。不同油区 、领域间的地质 特点往往差别非常大 ，其勘探开发思路和所依托的技 术路线、工艺水平也往往要有重大改变 、创新 。此外 ， 5 1 4 石油勘探与开发 油气勘探 V O 1 ． 3 9 NO ． 5 不 同油 区间的地缘油气关系不 同，新油区的投产往往 会对国家甚至 国际经济 、政治格局产生重大影响。从 这一角度出发 ，笔者把新油气产区 、新领域的开拓归 为战略 性 接替。 1 ． 2 中国现阶 段 的战略接 替 石油工业开始起步时 ，技术水平较低 ，只能开发 石油特别富集 、经济效益特高的油 田 区 聚集 于 良好背斜型储集层圈闭中的油藏。但在背斜型 圈 闭 油藏之外 还有多种类型油藏 ，在勘探初期 ，由 于其难以用一般地质、 物探技术方法发现而被称为 “ 隐 蔽型”油藏 圈闭 。更深入的研究发现 ，在各类局限 性分布的圈闭型油藏之外 ，还有大面积分布的连续 型 油气藏[ 5 】 。 这些隐蔽型油气藏田 、 连续型油气藏 田 都可归为新类型。 在油气开发上 ，以 2 0世纪 7 0 8 0年代 的技术水 平能够开采且有经 济效益 的油气赋存被称 为常规油 气 ，当时达不到该要求的多种油气赋存 如油砂 、油 页岩 、煤层气 、致密油气 、页岩油气 泛称为非常规 油气 ，它们常被归为新领域l 3 5 ] 。就地下赋存量而言， 非背斜油气 比背斜型油气 、非常规油气 比常规油气储 量 要大 得多 ，甚至 大一个 数 量级 。 对于经历 了漫长复杂地质演化过程的叠合盆地 ， 可 以有若干个处于不 同构造层 、彼此差别很大的含油 气系统 ，而最初往往仅发现并开发浅层 、中部或最富 集 、最易开发的含油气层系 ，随着勘探发展 ，需要 向 更深部 如塔里木腹地奥陶系以下I 6 1 和／ 或更浅部 如 渤海湾盆地中部的新近系[ 1 、 柴达木盆地东部第 四系生 物气[ 8 1 的新层系甚至新的含油气系统开拓。 从 圈 闭 型到 连 续 型油 气 、从 常规 到非 常 规 油 气 、从易勘探开发的老层系到更深 浅 的新层系 ， 特别是 尚未发 现油气 田的新 区开拓 ，其勘探开发 的 实现都要求理论的重大创新 、技术的巨大进步和经济 门限值的相应降低。显然 ，新领域 、新类型 、新层 系 的开拓在地质研究程度高 、勘探开发程度高和基础设 施 、生活设施健全的老区更容易得以实现 ，因此 ，目 前应主要在老油区进行 ，新区开拓时应首先寻找易突 破 的背斜型圈闭。当然 ，具有丰富经验 的勘探家也会 注意对其 中新类型 、新领域的研究并相机取得突破性 发 现 。 限于篇幅，本文以新产区的开拓为主体讨论 战略 接替 ，拟在概略分析 目前产区形势基础上提 出新 区开 拓 的 4大指 向。 2 中国石油产区战略接替 回顾 2 ． 1 中国石 油 的第 1 次 战略 展开 2 ． 1 ． 1东部石油工业基地的建成 新 中国建立之初 ，石油勘探开发 的主要力量集 中 在 已有油 苗 、油 田发 现 的西 北地 区 ，即以玉 门油 田为 中心 的 中小盆 地 群 、延 长油 矿所 在 的鄂 尔多 斯盆 地周 边和独山子油田所在的准噶尔盆地边缘 。同时 1 0余支 石油普查队伍对包括松辽盆地 、渤海湾盆地在内的全 国众多盆地开展了侦察性工作 。在对后两者有轮廓性 认识和其可能含油的推断指导下 ，在 2 0世纪 5 0年代 后期实施 了石油勘探开发的战略东移 ， 首战松辽盆地。 进而在 6 0 年代中期实现了对渤海湾盆地大部分坳陷的 突破 ，于 7 0年代初在南襄 、江汉 、苏北 3 个盆地发现 了油田 ⋯ 。立足于上述盆地的勘探开发 ， 建成了中国 东部石油工业基地 ，实现了中国石油勘探开发 的第1 次战略展开。 至 1 9 7 5 年 ， 东部油区产量达 7 1 9 2 x 1 0 t ， 占全 国的 9 4 ． 0 ％ 见表 1 。 表 1 1 9 7 5 1 9 8 4年东部和西北石油产 区产量变化对比 】 2 ． 1 ． 2 “ 文革”导致的新区开拓停滞 2 0世纪 6 0年代后期开始的 “ 文革” 对石油工业产 生 了较大影响 ，1 9 7 8年全国石油产量达 1 1 0 t ，尔后 出现徘徊甚至下降【 ⋯。 但 1 9 7 5 1 9 8 4年全国石油产量 的年增长率 4 ． 3 2 ％已明显低于上个 1 0 a 2 1 ． 1 5 ％ 。 特别是石油工业收入几乎全部用于支撑陷于深重危机 的国民经济 ，1 0多年问仅能在老油区勘探开发使之增 储上产 ，没有能力进行新油区的开拓。海上勘探开发 的局面也没能打开 ， 仅在渤海有少量油 田生产， 但 1 9 8 4 年仅产 3 ． 3 1 0 t ，为 1 9 7 9年的 1 9 ． 2 ％。 2 ． 2 中国石油 的第 2次战 略展开 2 ． 2 ． 1第 2次战略展 开的战略构想 1 9 7 9年在南海珠江 口盆地获高产工业油流 ，突破 了南海北部新油区后 ， 继之在东海发现了一批油气 田。 1 9 8 2年 新成 立 的中 国海 洋石 油总公 司开 始 了海上对 外 合作油气勘探开发和 自营勘探 ，相继在渤海和南海发 现并开发了一批油气 田。1 9 8 4年塔里木盆地北部源于 上元古界一下古生界海相碳酸盐岩的沙参 2井获高产 工业油流，迎来 了塔里木盆地和西北地区勘探开发新 局面。于是 ，稳定东部 、发展西北 、开拓海上的战略 2 0 1 2年 1 0 月 张抗 中国油气产区战略接替形势与展望 构想 被形象地称为 “ 一轴两翼” 成为全国石油勘探 开发的指导思想。世界上一批大气 田 特别是煤型气 田 的成功开发也给了中国启示 ，使之改变 了重油轻 气的作法 ， 油气并举成为新的战略方针 ， 连续实施了 4 个五年计划 的全 国性天然气联合攻关和相应 的勘探开 发。 自此 ，在 2 0世纪 8 0年代后 5年开始实施了第 2 次 战略展 开【 ， 】 ，提出 了以 “ 四新 ” 新 领域 、新类 型 、 新地区、新深度 为 目标的新一轮石油普查 ，并逐步 形成了西北和海域两个主攻方向。 2 ． 2 ． 2 东部 油 区 东部老油区的深化勘探 ，包括老油 田的扩边和新 油藏 田 发现 ，不仅使其储量获大幅甚至数倍的增 长 ，而且 区域也向含油性较差的小坳 陷和中小盆地扩 展。如依托华北油 田、中原油 田等油田实现了对二连 盆地 的开拓 ，又如在松辽盆地不仅实现 了由盆地 中部 中白垩统松花江群坳陷型层 系向西南隆起和东南隆起 下 白垩统断陷型层 系的发展 ，而且 向盆地外围发展取 得了伊兰一伊通断陷和海拉尔盆地的突破。特别要指 出的是 ，随着勘探程度的提高 ，东部各盆地新探明油 田 藏 非背斜圈闭所 占比例逐渐增大，到 2 1 世纪初 已位居主要地位。 这些措施使东部老油区累计探明 地 质 储量 由 1 9 8 5年的 1 0 0 ． 6 2 1 0 t增至 2 0 1 0年的 1 9 7 ． 2 5 1 0 t 年均增长率达 2 ． 7 3 ％ ，并使剩余可采储 量的补充系数接近于 1 。 东部老油区努力上产提高采收 率 ，不仅普遍实施了以精细注水为主体的二次采油 ， 而且大批量地投入三次、四次采油 ，使经过 4 0 ～5 0 a 开发的陆相油田得以实现基本稳产 。东部老油区 2 0 1 0 年 累计 探 明储 量 和 产 量 分 别 占全 国 的 6 2 ． 8 3 ％和 5 2 ． 3 8 ％，仍居于主体地位 见表 2 。 表 2 2 0 1 0年中国各主要产区石油天然气产量及所占比例 鄂尔多斯盆地与四川盆地归人中部 区 需要指出的是 ，尽管东部油区挖潜取得了巨大成 就 ，但从 1 9 8 8年产量达到峰值的 1 2 6 8 8 1 0 t 后就呈 总体缓慢下降趋势 ，2 0 1 0年产量仅为峰值的 7 9 ． 6 ％。 从油区的生命周期上看 ，目前 已处于稳产阶段后期。 笔者早在 2 0世纪末就 已指 出了这种趋势l 3 ] ，之后的开 发实 践 印证 了这一认 识 。 2 ． 2 ． 3 西 北 油 区 应该说 ，在 2 0世纪 8 0年代后期曾对塔里木盆地 的勘探开发作 出了过分乐观的估计 ，设想依托这个中 国最大的盆地实现对东部的接替【 】 ，但勘探实践发现 并不能实现这一 目标 。随后将勘探开发扩大到整个西 北地区，不但使过去已发现一批油 田的准噶尔等盆地 储产量大幅增长 ，而且在三塘湖 、焉耆等盆地也发现 了油田。这使西北油区在 1 9 8 5 --2 0 1 0年间石油产量年 增长率达 8 ． 7 2 ％，2 0 1 0年产量 占全国的 2 5 ． 9 1 ％，即大 致 占全国的 1 ／ 4 。 西北油区的增产弥补 了东部油区的减 产且 “ 略有盈余” ，这是全国石油产量相对稳定的基础 之一 。西北油区勘探开发中鄂尔多斯盆地 的进展最为 突出，1 9 8 5 --2 0 1 0年问储量 、产量年均增长率分别达 9 ． 6 7 ％和 1 1 ． O 1 ％，期末 占全国的比例分别为 1 0 ． 5 2 ％和 1 1 ． 3 8 ％。需要特别说 明的是 ，鄂尔多斯盆地的石油属 非背斜类型的岩性油藏 ，而且大部分储集层是致密 、 超致密岩层。准噶尔盆地腹地的油 田圈闭幅度和面积 均较小 ，主要控制因素亦为岩性 。塔里木盆地最大的 油 田塔河油田的主产层也为非背斜的碳酸盐岩岩 溶缝洞网络型储集层【 l 引 。上述事实说 明，在西北油区 对东部老油区的战略接替中 ，新区、新类型、新领域 的开拓起着重要作用 。在勘探程度不高的地 区，新类 型油气 田甚至可属于非常规的新领域油气田占相 当大 的比例，这正是其勘探开发难度增大的重要原因之一 。 西北油区 2 0余年勘探开发取得重大成就 ，同时还应注 意到以下几点 ①产量的年均增长率高于储量年均增 长率 ，这是油区发展达到 “ 壮年期”的特征之一【 4 ；② 近几年的储量特别是产量增速减缓 ，2 0 0 5 2 0 1 0年问 储 、 产量年均增长率分别为 7 ． 1 0 ％和 6 ． 9 4 ％， 明显低于 1 9 8 5 --2 0 0 5年问的年均增长率 ；③某些主力油田已开 始快速递减 ，如曾分别作为中国石油天然气集团公司 在塔里木和准噶尔腹地最大油田的塔中 4油 田和彩南 油 田， 在 2 0 0 3年时产量分别达 1 0 4 ． 9 1 0 t 和 9 5 ． 9 l 0 t ，但到 2 0 1 0年分别降至 2 7 ． 7 1 0 t 和 l 6 ． 6 x 1 0 t 。以 上这些现象说明，西北油区在中长期 内维持增产 、稳 产 的前景 不容乐 观 。 2 ． 2 ． 4 海上 油 区 近 2 0余年来 ， 海上中外合资开发 ，特别是 自营勘 探开发取得巨大进展。1 9 8 5 2 0 1 0年问海上石油储 、 产量年均增长率分别达 1 8 ． 1 2 ％和 2 7 ． 4 6 ％， 期末占全国 的比例分别为 8 ． 6 0 ％和 2 1 ． 6 8 ％ 见表 2 。海上石油的 开发在维持全国石油产量稳定并使之略有增长 中起到 了重要作用 。在 中国近岸海域除黄海外均实现 了油气 5 1 6 石油勘探与开发 油气 勘探 V b 1 ． 3 9 No ． 5 生产 ， 产量主要集 中在中国海洋石油总公司的天津 渤 海 、深圳 南海东部 ，占有珠江 口盆地主体 、湛江 南海西部 3 个分公司 ， 东海产油量较小 。 按 主要产 区剩余可采储量 、 产量变化情况可将其分为两个时期 ① 1 9 9 7年前 ，该时期海上石油储产量的增加集 中在南 海东部主要 由中外合资开发的油 田，1 9 9 7年产量 占全 国海上产量的 7 9 ． 9 ％， 但其后该区主力油田产量迅速下 降 ， 到 2 0 0 3年仅为 1 9 9 7年产量的 6 6 ． 9 ％。 此后以 自营 方式大力 开发被外方认为没有经 济价值 的边 际性油 田，使产量有所 回升 ，即便如此 ，该区的产量 回升仅 使其 2 0 0 6年产量达到 1 9 9 7年的 8 1 ． 9 ％，到 2 0 1 0年其 产量再下降至 1 9 9 7 年的 6 4 ． 3 ％。②1 9 9 7年后 ，中国海 上石油储 、产量 的增长集中在渤海地区，主要得益于 渤中坳陷特别是以蓬莱 1 9 - 3油田为代表的油田群的成 功勘探开发 ，也得益于一批边际油田 、稠油油 田的开 发。1 9 9 7 --2 0 1 0年期间渤海石油产量以年均 2 2 ． 2 3 ％的 增长率特高速增长， 期末 占海上总产量的 6 9 ． 6 ％， 成为 海 上 的主力产 区 见表 3 。 表 3 中国海上 3个 主要产 区石油 剩余 可采储 量和产 量 变化 注 表 内 未计 东海 产 储 量 分析海上石油储 、产量的变化可得 出如下启示 ①海上石油产量上升速度比陆上 同类油 田明显偏高 ， 也 比陆上同区储量增速高 ，这符合海上开发的特殊要 求 ，但产量越过峰值后下降速度亦快 ，几乎没有稳产 期 ， 致使其生命周期 比陆上同类油田短【 。此外 ，中国 海上油田与邻近陆上油 田性质基本一致 ，烃源岩和储 集层多为陆相 ，按海上开发的经济标准可采储量偏小 ， 再加上大型油田 地质储量大于 1 1 0 t 多为稠油 ， 采收率 、可采储量偏低_ l 。②深圳石油分公司 1 9 9 7年 的储产 比已降至 1 ． 7 ，这是其后产量快速下降的根本原 因，尽管此后采取 了开发边际油 田、提高采收率 、探 明一批小油田以增储等措施，产量仍大幅降低，2 0 1 0 年的储产 比仅为 8 ． 1 。种种特点表明 ，深圳分公司所处 的珠江 口盆地古近系油田已经处于稳产阶段后期 ，在 实施新开发措施后虽可使产量有小幅、短期 回升 ，但 石油产量下降的总体趋势难 以逆转 。③湛江石油分公 司所辖地区以富气为特征 ，油 田偏小 。在实施边际性 油 田强 化 开 发 措 施 后 其 石 油 产 量 也 有 所 增 长 ， l 9 9 7 2 0 l 0年问年均增长率甚至可达 l 1 ． 1 ％，但其增 产仍不能弥补同期深圳分公司的减产。需要注意的是 ， 其在 2 0 1 0年的储产 比已降至 7 ． 6 ，维持其长期增长的 势头 有很 大 难度 。④ 深 圳石 油 分公 司 产量 已下 降 ，如 果湛江石油分公司产量也开始递减 ，则渤海的增产必 须在弥补上两区减产值后才能对全国增产做贡献 。考 虑到 2 0 1 0年海上总体储产 比仅 9 ． 5 1 、渤海也已降至 9 ． 9 5 ， 如无重大石油发现 、 无 明显增加采收率的技术实 施 ，海上石油的稳产形势不容乐观。 2 ． 2 ． 5 天 然气 实施油气并举的方针使天然气产区扩大 、产量大 幅增长 。2 0 1 0年天然气产量为 1 9 8 4年的 7 ． 6 9倍。以 1 0 0 0 m 气折合 1 t 油计算 ，1 9 8 4年气与油的当量 比为 1 0 ． 8 ％，2 0 1 0 年提高到 4 9 ． 2 ％。从地区上看 ，中部地区 天然气产量 占全 国总产量的 4 8 ． 5 ％， 其中四川盆地 占全 国总产量的 2 3 ． 6 ％， 为区域供给的均衡 ， 特别是改善南 方能源短缺局面作 出了一定贡献。 3 中国石油新产区战略接替展望 3 ． 1第 3次 战略展 开 的提 出 第 2次战略展开的新产区接替使 中国石油剩余可 采储量和产量在 1 9 9 0 --2 0 1 0年的 2 0 a问分别保持了 0 ． 3 8 ％和 1 ． 6 8 ％的年增长率 ，实现了较长期的稳产。分 析表明，即使从仅维持 2 0 2 0 --2 0 4 0年间石油相对稳产 2 x 1 0 t 左右 角度 出发 ，也必须立即开始着手新区 开拓工作。在地质研究基础薄弱和／ 或 自然条件艰苦 、 基础设施缺乏的新区 ，从开始打第 1批参数井到第1 批油田的投产最少需 5 --1 0 a的时间 ， 而实现有战略意 义 的规模产量还需要有扩大储量规模 、开发建产能 、 配套管输设施 和相应 的下游建设 以及交通和城镇建 设 ，这还 要一 段 时间 ， 4 J 。 可供开拓的新 区、新领域必须具备 以下 2个基本 石油地质条件 ①存在一套或几套有较大生烃潜力 、 未经区域变质 的地层并经历了生烃过程 如 已有较多 油气苗和／ 或油气显示 ； ②这套地层必须埋于地下一定 深度并为近期 的钻井能力可探及 ，有较大的可供勘探 2 O 1 2 年 1 0月 张抗 中国油气产区战略接替形势与展 望 5 I 7 面积 ，即有一定的油气保存条件『 1 。笔者总结了 比较 现实的可供新一轮 第 3次 战略展开的 4个新区、 新领域开拓方向 3 ． 2 中国北方的上古生界 按地理位置划分 ，中国昆仑一秦岭以北称北方 ， 包括东北 、华北和西北地区。本文作新区新领域勘探 讨论时 ，所指北方地区不包括作为老油区的华北断块 区主体和塔里木断块等在上古生界已获油气 田发现的 较大稳定地质体 ，但包括柴达木断块 、阿拉善断块 、 准噶尔断块[ 和松辽 、二连盆地及周缘 的上古生界新 领域 ，实 际上其 主体是 曾被称 为加里东 和海西期 天 山一兴蒙褶皱带[ 】 的相对活动区。以往的地质研究中， 考 虑到 该 区 的相 对活 动性 ，认 为松 辽盆 地及 周 围地 区 上古生界为盆地 “ 变质基底”而不属找油对象 ；在 内 蒙古和柴达木东北缘虽亦见到未变质的上古生界 ，但 认为是局部现象且未被大面积深埋保存而难有前景 ； 对于准噶尔盆地及周缘 ，过去仅把上石炭统及以上地 层作为盆地盖层且认 为真正对油气有贡献的仅是二叠 系l l 引 。但近年来对上述地区上古生界构造研究得到许 多新认识 ，在其东部 、北部和三塘湖盆地发现了上古 生界油气田，对整个北方的石炭． 二叠系勘探有重大启 示 ，故将其纳入此次新区开拓的范畴。2 l世纪初从东 北 区到西北区的系统研究从根本上改变了以往认识 ， 肯定 了其上古生界可作为新 区勘探领域的以下两个基 本条件【 ] 。 首先 ，烃源条件。初步研究表明 ，在晚古生代各 相对稳定的地块上 ，构造开合旋回的拉张活动在晚泥 盆世晚期 法门期 已有明确表现f 2 训，使上泥盆统一 下石炭统与上泥盆统下部 弗拉斯阶 及更老地层呈 不整合接触 l 2 ；而该开合旋 回的强烈挤压和隆升则可 能发 生在 早 叠世 后 ，可 见上 二叠 统林 西组 与下 三叠 统老龙头组呈整合接触 ， 该旋回可分为 3个亚旋 回 或 发展阶段 初期为裂谷内局部发育的上泥盆统一下石 炭统，中期为广泛超覆的中石炭统一 中二叠统并构成 本区上古生界的主体 ，晚期是分布局限的上二叠统一 下三叠统 ， 3期地层中均有生烃岩系 ， 尤 以中期海相为 主体的大套暗色泥质岩和晚期巨厚的湖相泥岩 如林 西组 最优【 。 之 训 。准噶尔东缘的勘探实践表明，在裂 谷 间相对 隆起 区地表剖 面上 见到的石炭系可能很薄 仅数十米 且烃源岩发育不好而曾不被重视 ，但在 盆地 内部裂谷中心其厚度迅速增大 ， 如彩 1 6 井揭示仅 下石炭统即厚逾 6 2 3 m，其中烃源岩厚 2 4 1 m；彩深 1 井上石炭统厚 3 0 6 0 m，其 中烃源岩厚 5 2 0 mt ] ，大量 地表和井下样品表明该区不乏较好一好的烃源岩并存 在优质烃源岩，其有机质成熟度多数偏高 ，且以成熟 ～ 过成熟为主。岩石学研究表明 ，动力变质和热力变 质仅是局部现象 ，本 区的上古生界并不存在 区域变质 现象。某些因受习惯认识影响而肉眼初步定为板岩者 ， 经黏土矿物伊利石结晶度等的研究证明也仅达到高成 岩阶段 ， 如松辽盆地上古生界 4 7个泥岩样品中 6 6 ％样 品的伊利石结 晶度值大于 0 ． 4 2 [ 。 ] 。与之相应 ，各地 多发现油苗和油气显示 ，不仅有含烃包裹体 、沥青等 ， 而且直接见到了能证明产 自上古生界的油气。 第二 ，油气保存条件 。相当大部分的石炭． 二叠系 得以保存下来并埋藏于地下适当深度 ，其 中烃类可以 成藏。与建国初期 的新 区开拓不同，本区不仅有一定 的基础地质研究 ，而且盆地内外均有区域性地震剖面 资料 ，并有少量钻达古生界 的钻井。近年来新 区开拓 工作中又部署了少量 以取得更深部地层资料为 目的的 控制性地震测线 ，可为中一新生界覆盖区古生界顶面 埋深提供较精确的约束性数据 。以此为基础 ，新 区开 拓工作 中部署的电法 、重力 、磁力综合物探解释就可 以得到框架性的上古生界顶 、底面埋深和上古生界残 留厚度图。研究工作表明 本区相当部分的中一新生 界之下都有残留厚度平均 2 ～5 k m 的上古生界保存 ， 与某些 出露的隆起断裂带上见到的上古生界强烈变形 不同，地震资料显示埋藏的上古生界存在倾角不大 、 可追溯性较好的稳定反射层 ，这就构成了可作为油气 勘探对象的地质体【 。在这些深埋的上古生界 中发现 了油气 ，如额济纳旗西北部钻于 2 0世纪末 的额 1 井 ， 在中生界底部见多层油气显示 ，试油获 2 ． 5 8 1 T l ／ d的轻 质油 ，继而在古生界风化壳见厚约 3 0 m 的气层。分析 不同层中的天然气 ，发现其组分和同位素组成有明显 差别 ， 中生界天然气干燥系数为 0 ． 8 0 ～0 ． 8 7 ， 平均 0 ． 8 4 ， c1 为一 5 0 ． 8 7 ％ o 一 4 8 ． 1 9 ‰ 、 平均 一 4 9 ． 5 3 ％ o ，与其 他井 中见到的中生界天然气相同，为典型的低成熟热解气。 但古生界风化壳内的天然气干燥系数为 0 ． 9 1 ～0 ． 9 2 ， ” c1 为一 3 0 ． 9 1 ％ o ～一 2 1 ． 5 6 ％ o 平均为一 2 6 ． 2 4 ％ o ，具高 成熟热解气特点 ，显示出两类天然气来源不同。该井 附近后来钻的祥探 8井石炭系顶面下 6 7 m见 1 2 m厚 油层 ，射孔产油 0 ． 4 1 m ／ d ，压裂后产油 1 ． 7 4 m ／ d 。分 析表明该井原油地球化学特征与附近石炭系干泉组泥 岩相同，甾烷具 C 优势并检测出 T s 、T m、 重排藿烷 、 伽马蜡烷等， 而该区天 2井白垩系原油甾烷具 C 2 。 优势 且未检测出 T s 、 T m、 重排藿烷 、 伽马蜡烷等『 2 引 。此外 ， 柴达木盆地中生界 、新生界原油中常见上古生界原油 5 l 8 石油勘探与开发 油气勘探 V b 1 ． 3 9 NO ． 5 混入 ，松辽盆地井下原油亦有此类混源现象 ，有的井 中来 自上古生界的原油比例高达 8 5 ％。准噶尔西部早 已发现石炭． 二叠系 自生 自储和源于石炭． 二叠系 、 储于 中生界的若 干油气 ，2 0 0 5年以来 ，在石炭一 二叠系新认 识基础上对其东北部至三塘湖 、吐哈盆地展开勘探 ， 新发现一批气 田和油气 田[ 2 9 - 3 0 1 ，其 中仅克拉美丽油气 田至 2 0 1 0年已探明黑油 1 5 6 x 1 0 t ，凝析油 8 8 0 1 0 t ， 气层气 1 0 5 3 1 0 m 、溶解气 1 ． 2 4 x 1 0 m ，三塘湖牛 东油 田探明稀油 5 0 2 5 1 0 t 。大量事实表明，本文所 指的北方新区上古生界内部及其风化壳『 3 l _有形成 自生 自储油气藏和在上覆层系中形成次生油气藏的可能 ， 应予以重视[ 】 。 3 ． 3西藏高原的两大含油气领域 3 _ 3 ． 1以海相 中生界为主体的断块 西藏高原发育 3个为地壳缝合带分割的断块 羌 塘 、拉萨和喜马拉雅[ 3 引 。众所周知，断块是相对稳定 的地质体 ，沉积层发育且变形变质甚弱 ，是重要 的含 油气领域 。但 3个断块依次越往南油气保存条件越差 ， 表现为在多次挤压叠加作用下产生了变形变质 、后期 大幅度隆升使 目的层剥蚀 、暴露或接近地表 ，油气保 存条件向南逐渐变差 ， 使喜马拉雅断块 、 拉萨断块 特 别是其南部岗底斯岩浆岩带 油气丧失殆尽 ，因而勘 探 目标集 中在羌塘地块 ，特别是其主体区北羌塘。 近年来羌塘 区的地质研究取得了相当大进展 ，明 确 了该 区沉 积盖层至少起 自奥 陶系并建立 了地层 层 序 ，明确了上 、下古生界间 ，古生界与下三叠统问 ， 上三叠统中上部的那底 岗 E 1 组与上三叠统下部 肖茶卡 组间存在着区域性不整合 [ 3 ，发现 了下 白垩统海相油 页岩及伴生 的石膏层 [ 3 。进而系统绘制出重点 目标层 系上三叠统一下白垩统的古地理略图，分析了其生储 盖组合 。地球物理勘探的进展突出表现在某些实验性 剖面上 ，取得了中生界 中上部沉积层的有效反射 ，认 为双程时间 4 ～6 S 的反射波可能为盆地基底反射 、 2 ～ 4 S 的反射波可能是中生界 或上三叠统 的底界反射 ， 但其 问 古生界 仍无法取得有效反射界面。在 中生 界少量品质较好的地震资料上取得了 1 2 个反射波组 ， 但却无法确定其地质层位且在断层发育的情况下难 以 进行 追踪 对 比。如果 不 能在 大 面积 上取 得 有效 的地 震 勘探成果并认识其主要界面的地质特征 ，以中生界为 对象的盆地石油地质概． 普查就难以深入。 3 ． 3 ． 2以陆相 为主体的新生代裂谷 系 在羌塘 、拉萨和喜马拉雅 3个断块北侧发育 3条 地壳缝合带 ，分别为可可西里一金沙江缝合带 、班公 湖一怒江缝合带 、雅鲁藏布江缝合带 。地壳缝合带 的开． 合时间向南依次变新 ，可可西里一金沙江缝合带 大约是在晚古生代初一早三叠世 ，多数学者认为班公 湖一怒江缝合带及雅鲁藏布江缝合带是在晚