油气动态富集理论--油气勘探理论、方法发展体系-.pdf

D O I 1 0 ． 3 9 6 9 l ／ j ． i s s n ． 1 6 7 2 - 7 7 0 3 ． 2 0 1 2 ． 0 3 ． 0 0 4 油气动态富集理论 油气勘探理论 、方法发展体 系 周东延 中国石油勘探开发研究院，北京 1 0 0 0 8 3 ● ’ 摘 要油气动态富集理论是关于含油气盆地石油地质综合评价和油气成藏及分布规律的油气勘探理论与方法体 系， 它建立在我国油气勘探实践特有的发展基础之上， 继承性地将我国已有石油地质综合评价和成功勘探模式由“ 静态” 向 “ 动态” 、由表象向成因及动力方向作了进一步的发展和完善。从油气动态富集的思想和概念出发，详细阐述了油气 动态富集理论的3 项基本原理 相互作用、相对性原理，油气资源及其时空分配控制原理，圈闭体系、充注体系协调匹 配原理 及其新认识， 并对其分析方法进行了详细的描述。 在此基础上， 对含油气盆地动态综合评价及勘探一体化体系 及其特点进行了分析。 最后， 结合塔里木盆地油气勘探发展历史及现状，综合评价了含油气盆地油气勘探风险构成及最 优化目标管理体系。 关键词油气动态富集 ；动态评价；平衡分析 ；构造动力运移；一体化体系 中图分类号T El 文献标识码A 油气运移动态富集的思想是 1 9 8 4 年在准噶尔盆地 西北缘油气勘探中首次系统提出， 并得到应用 。 在塔里 木盆地， 从综合联队到勘探会战至今， 该思想在二十多 年的时间里得到成功应用并进一步发展 ，形成了一套 比较完整的思想方法和理论体系，以及油气勘探与综 合评价应用体系一油气动态富集理论。在勘探实践 上， 它实现了对塔里木盆地油气勘探正确导向和全面正 确预测的作用，构成了一个由理论到实践的完整过程。 1 油气动态富集理论体系 I ． 1 油气动态富集思想 油气藏形成是在含油气盆地地史发展中，油气生 成、 运移， 并在一定的条件下 储、 盖、圈闭、 保存等 条件 聚集的过 “ 。 油气运移是 自 然界中有机物质自 沉积埋藏以来，以一种新的转化形式一烃类在空间上 的重新分配过程[2】 ， 这是一个油气资源形成与分配及其 破坏再转化动态的地质历史发展与成藏作用过程。它 包含着空间位置与数量及其相应的物理、 化学的变化 ， 形成一个动态数量场 运移量场 ， 对油气藏的形成与 分布起到 了重要的控制作用。油气藏可以认为是油气 运移分配地史过程中在一定条件下 “ 油气运移动态富 集”暂时的、相对稳定的状态。 油气运移分配史 包括成烃史 与构造演化史、 沉 积埋藏史以及热演化史同等重要， 是不可分割的统一 地质历史过程。它的研究建立在前述各项研究工作基 础之上，并作为核心把各项研究工作联系成为一个有 机整体并形成完整的理论体系，从而为我们分析油气 藏的形成与分布提供完整的系统科学思想方法和工作 方法。 “ 油气运移动态富集”思想具有4 个基本观点① “ 油气运移”即油气资源形成与分配及其破坏转化过 程； ② “ 油气分配”即油气藏形成与分布的重要控制作 用； ③ “ 油气藏” 即“ 油气动态富集” 暂时稳定的状态； 作者简介周东延，男，高级工程师，1 9 6 7 年毕业于北京石油学院勘探系地球物理专业，长期从事塔里木盆地油气勘探与研究工作。 收稿 日期 2 0 1 1 -0 7 -0 4 1 9 N o 3 2 0 1 2 C h in a P e t r o l e u m E p J0 r a t lo n 、 ’ - 价的相对性 。油气成藏的相互作用与综合评价的相对 性构成统一体。 1 ． 3 ． 2 含油气盆地勘探油气资源及其时空分配控制 原理 含油气盆地油气勘探受盆地油气资源及其在时间 和空间上分配格局 烃源岩的发育和油气运移分配地 史过程特点 的控制原理， 是我国 “ 源控论” 理论的进 一 步发展完善 。 1 ． 3 ． 3 油气藏形成与分布 固闲体 系、 充注体 系协调 匹配 原理 含油气盆地油气藏形成与分布受圈闭体系与油气 充注体系在 “ 时间” 、“ 空间” 、“ 资源”3 个方面协调 、 匹配及其相互作用控制原理 ，是我国 “ 二级构造带” 、 “ 复式油气藏、 复式油气聚集带” 勘探理论与勘探模式 的发展完善， 是油气成藏机制 、 分布规律研究的基本理 论之一。 3 项基本的理论原理奠定了 “ 含油气盆地动态综合 评价 、 勘探”一体化体系的理论基础 ， 也是我国多旋回 构造发展理论 、多旋回成矿理论的成藏应用 多旋 回成藏理论 。 2 油气动态富集理论的新认识 2 ． 1 对油气运移理论研究的认识 油气运移理论及其研究是油气动态富集理论建立 的重要理论基础之一。 目前关于油气运移的研究是石油地质学发展的一 个重要方面 ， 是油气成藏研究的重要课题之一 ， 同时也 是构成含油气盆地油气地质系统研究的核心问题。其 研究工作包括基础理论研究、 描述方法研究、 应用研究 等多个方面。 目前其研究工作在进一步发展， 但仍然是 一 个薄弱环节，其中最大的困难就是油气运移地质历 史过程及其时空尺度很难匹配模拟。 邱中建院士认为 “ 新构造运动与晚期成藏是中国大陆最新、 最具特征的 油气运聚活动，是最有可能捕捉到的最真实的油气运 聚历史 ，值得高度重视。 ” “ 油气动态富集理论” 是这一研究工作在应用方面 的一个新进展 ， ． 并且通过哈得逊油田成藏机制的分析 与勘探方向的正确预测，捕捉到一个现实成藏事件与 现实成藏过程相匹配形成的浮力悬挂动平衡油气藏 ， 首次取得了油气运移即资源分配、成藏作用认识的直 接地质验证。 2 ． 2 关于 “ 构造动力运移” 与 成藏动力学旋回 的认识 浮力 油气运移稳定动力 与变化的构造应力 油 气运移不稳定动力 是油气运移分配、 成藏作用的主要 动力条件[ 2 ] 。其中构造动力 即构造应力变化作为油 气运移的重要动力之一 ，它导致了构造运动旋回性发 展 、 断裂活动、 应力场的周期性变化以及地层流体中的 油气产生构造 “ 动力泵” 。应力场的周期性变化使得岩 石孔隙体积相应地周期性变化 ，造成流体在地层内部 的往复、 循环运动；由于油、气与水的浮力差 ， 这种周 期性的流体运动把油气由深部向浅部，由构造低部位 向构造高部位搬运、 集输， 形似抽汲泵， 并在应力发散 部位形成最有利的油气动态富集条件和油气运移动态 富集带。 因此构造运动不仅是油气运移的动力， 而且是 重要的成藏作用。 构造动力运移具有高效性 ，一方面在原有动力条 件下 静水浮力 附加了新的构造动力， 并且由于地层 抬升 褶皱使原有浮力梯度增大， 同时构造运动造成地 层破碎， 断裂开启形成了新的运移通道 使得垂向运移 加强； 另一方面 ， 可以想象， 构造动力将促进初次运移 ， 提高其效率 ， 因而增加 了油气运移的总量 ， 这就形成了 构造动力运移的高效性 。构造动力运移往往造成流体 高压 ， 形成高压油气藏 ， 是地层异常压力的成因之一。 构造动力运移造成油气动态富集的同时往往也带来油 气的破坏。 这一作用一般发生在盆地演化的晚一末期、 壮一老年阶段； 以及前陆盆地的陡带 可以看作统一盆 地不同演化发展阶段 。 盆地构造强烈活动期， 在挤压 应力作用下盆地构造主要活动带往往形成地层异常压 力， 并且伴随地层的破裂， 从而引起油气的散失破坏。 因此，构造动力在油气成藏上具有油气成藏高效性与 破坏性双重作用，在油气勘探及综合评价上不同于浮 21 N o 3 2 0 1 2 C h in a P e t r o l e u m E x p 10 r a t Io n 、’ ‘ - ＼ 力作用，占有独特而重要的地位。 构造动力与浮力是油气运移的两项主要动力条件， 它们对含油气盆地不同发展阶段的成藏作用具有不同 的主、 次匹配关系， 构成一个与盆地演化有关的油气运 移分配成藏作用动力学旋 回含油气盆地成藏地球 动力学旋 回， 影响、 控制着含油气盆地油气成藏与勘探 发展前景。 2 ． 3含油气盆地分析及油气成藏演化发展阶段分析． 分类研究新认识 含油气盆地分析是石油地质以及油气动态富集理 论建立的重要理论基础之一。 含油气盆地是地壳上油气赋存、石油地质综合评 价研究、 油气勘探最基本的地质单元和油气地质系 一 。 沉积盆地的含油气性、资源潜力以及勘探前景是含油 气盆地分析要解决的基本问 I 6 】 。长期以来地质界试 图以盆地分类或含油气盆地分类方法来解决，一直没 有找到一个令人满意的分类方案；实际上这不是一个 与盆地类型简单相关的 “ 线性问题” ，我们发现很难用 盆地或含油气盆地一般分类来描述。 在对塔里木盆地 “ 中、 新生界复合盆地全面勘探三 分局面”和 “ 台盆区古生界勘探周期性发展反旋回性” 深入分析 ，以及油气地质系统多功能结构动态 匹配关 系分析的基础上 ， 提出了“ 含油气盆地成藏演化发展阶 段”分析及其分类研究描述的新概念。 “ 含油气盆地成藏演化发展阶段” 分析是在含油气 盆地分析基础上 ， 对盆地演化发展阶段、 成烃演化 旋 回 发展阶段、 成藏动力学演化 旋 回 发展阶段及其 动态匹配关系的分析与分类研究。一个盆地或油气地 质系统的现实性即含油气性以及资源潜力和勘探前景 ， 不单纯取决于是否有烃源岩及其丰富程度，而且受到 含油气盆地演化发展阶段及其成烃旋回发展阶段、成 藏动力学旋 回发展阶段匹配关系的控制 ，即含油气盆 地成藏演化发展阶段的控制。 因此， 这一研究工作也成 为了含油气盆地分析的基本内容之一。 塔里木盆地就是一个具有多成藏演化发展阶段的 复合叠合大型含油气盆地， 但是这种关系并不完全以 简单的盆地复合叠合形式出现，还受多旋回构造与沉 积发育及其有规律迁移影响，以一定的地区或区带形 式表现出来。 如塔里木盆地 “ 中、 新生界全面勘探三分 局面” 是不同的盆地， 或同一盆地不同构造带处于含油 气盆地成藏演化发展的不同阶段。塔里木盆地满东地 ， r 中国石油勘探 2 0 1 2 年第3 期 2 2 区受早期深埋及中期古隆起发育影响，古生界寒武系 一 奥陶系生油岩过演化生烃衰竭 ，晚期埋藏稳定动力 成藏，是含油气盆地成藏演化最不利的一种匹配发展 关系， 属于非现实油气系统 ； 但塔中隆起北翼至轮南低 凸起古生界受晚期深埋影响， 含油气盆地再生， 寒武系 一 奥陶系生油岩阶段性持续生烃， 埋藏稳定动力成藏， 属于现实油气系统 ，是塔里木主要含油气区。 含油气盆地成藏演化发展阶段 剖面 分类分析可 以根据含油气盆地典型 地震 地质剖面， 进行成藏组 合关系分析 即含油气盆地成藏地质要素分析 、 地质 结构地 史发展分析 即含油气盆地演化发展阶 段分 析 ， 并据此进行烃源岩演化特点分析 即含油气盆地 成烃旋回发展阶段分析 ，以及成藏动 力学特点分析 即含油气盆地成藏动力学旋回分析 。同时对它们之 间的匹配关系进行分析 ，从而进一步开展含油气盆地 成藏演化发展阶段的分类分析研究。 1 含油气盆地演化发展阶段初步划分 “ 幼年阶段”盆地发育早期 ，沉降发展时期； “ 成年阶段” 盆地发育中期， 平衡发展时期 沉 降过程中升降幅度不大或基本平衡 ； “ 壮年阶段”盆地发育晚期， 局部破坏发展时 期 ； “ 老年阶段”盆地发育末期 ，盆地回返破坏时 期。 2 含油气盆地成藏动力学旋 回发展阶段初步划 分 “ 埋藏稳定动力阶段”含油气盆地发育早 、中 期 ， 沉积埋藏阶段 ， 以烃源岩油气排出侧向运移成藏作 用为主，建设型剖面结构 ； “ 埋藏一构造混合动力阶段” 含油气盆地发展 中、 晚期同生构造以及稳定构造发育时期， 稳定一构造 动力联合作用， 主要成藏阶段， 建设型 性 剖面结构； “ 构造不稳定动力阶段”含油气盆地发展晚、 末期构造活动加强、 变形加剧盆地趋于破坏阶段， 构造 动力为主， 侧向运移转化为垂向运 成藏作用转化为 破坏作用； 建设型音 4 面结构转化破坏型 性 剖面结构。 3 含油气盆地 “ 动态评价” 、“ 平衡分析” 及其方法 3 ． 7 含油气岔地的 “ 动态坪价” 所谓 “ 动态评价” 是建立在含油气盆地油气形成分 布成 因动力分析基础上的石油地质综合评价研究工作， 即建立在含油气盆地 油气地质系统 油气资源时空分 配研究与运移成藏体系分析及其构造动力运移分析基 础上的综合评价研究工作。 3 ． 1 ． 1 油气资源 “ 时空”分配特点研究 含油气盆地油气资源 “ 时空” 分 配研究建立在油 气资源及其时空分配控制 论 原理之上 ， 是实现 含 油气盆地油气地质系统动态综合评价研究的基础与 核心。 含油气盆地油气成藏与分布 ，是盆地地史发展过 程中油气生成、运移， 油气资源空间上分配作用的结 果。它的研究特点是建立在含油气盆地质结构、地史 发展、石油地质基本条件 生、储、盖、圈研究基 础上 ，通过编制流量流线图、运移量等值线图及其相 应图表 ，对这一作用过程进行分析描述。这是一个地 质历史上发展，空间、数量上变化，即存在 “ 时间” 、 “ 空间” 、“ 资源量”以及 “ 破坏转化”4 个方面动态的 作用过程 ， 是含油气盆地油气地质系统构成的基础与 核心 。这一油气资源分配、成藏作用过程的描述把我 们对含油气盆地储层、盖层、圈闭等成藏要素的评价 研究联系成为一个有机的整体 ， 使得石油地质综合评 价形成一个完整的体系与相对完整的模型 ， 即在已有 评价体系基础上实现 了所谓的结构性创新 。 这一研究 工作奠定 了运聚单元 、 运聚成藏区带划分评价研究的 重要基础 。 一 般对简单盆地的传统评价存在一定的局限性， 它建立在 “ 源控论” 、 “ 二级构造带”理论基础上 ， 采用 关键时刻及含油气盆地构造区带划分等 ，进行一般性 分析和简单描述 。在我国西部多成藏演化发展阶段复 合叠合盆地条件下，烃源岩阶段性演化 ，存在多次生 烃、多次排烃 ， 具有多次运移分配、多次成藏 、 多次调 整 ， 以及多次破坏过程 ， 利用一般性简单描述很难避免 “ 形式”与 “ 本质过程”的剥离，往往带来区带评价的 不完善 ，从而造成整体性失利。 3 ． 1 ． 2“ 运移 成藏体 系”分析 所谓 “ 运移成藏体系” 是含油气盆地的一个地质 实体， 是最基本的独立成藏地质功能系统与“ 平衡单 元” 。一定的 圈闭体系 具有一定成因联 系， 构造的、 非构造的圈闭，以及可能 “ 动平衡”的油气藏 圈闭 及与之相关的油气充注体系 从烃源岩到 圈闭相关 联的油气运移形成的时空输导系统 构成了“ 运移成 藏 体系” 。 运移成藏体系分析是对上述两个体系之间相关性 及其成藏作用的分析， 即对其时间、 空间和资源3 个方 面协调、 匹配关系及其相互作用的分析 ， 反映了油气运 移分配地质历史过程对油气藏成藏与分布的控制作用， 即油气藏分布的规律性。运移成藏体系分析构成了构 造带 区带 评价、 圈闭评价以及勘探模式建立的基础。 它的提出完善了我国二级构造带以及圈闭评价研究的 理论与方法， 实现了结构上的创新。因此 ， 任何一个油 气藏除了属于特定的圈闭 储、盖、圈等条件体系， 都有自己特定的充注体系，并且在地史上是发展变化 的。 传统的评价 ， 注意到了两个体系在时间上的匹配， 即圈闭形成时期与油气充注时期 主要成烃期或关键 时期 的匹配 ， 对于简单盆地这似乎足够了， 但对于复 杂盆地还应 当考虑两个体系在空 间 即位置及资源 即油气充注量 上的匹配关系。 同时还应考虑油气运 移与成藏要素之间的相互作用 ，即油气运移分配过程 对成藏的控制作用。这是关于运移成藏体系分析动态 理念三个匹配、一个作用的完整概念。 运移成藏体系构成包括运聚单元；储、盖组合； 圈闭体系烃源岩；充注体系。 例如 轮南低凸起石 炭系分割槽南运聚单元； “ 东河砂岩” ； 哈得逊低幅度构 造 圈闭寒武系一奥陶系；古生界下构造层面积汇 聚式、 断裂、 不整合面 ， 古生界上构造层面积主流式运 移成藏体系。 3 ． 2 含油气盆地的 平衡分析 及其数学模型 “ 平衡分析” 是油气动态富集理论的重要工作方法 之一， 建立在 “ 物质守恒原理”之上 ， 是根据油气运移 分配平衡方程 ， 对油气资源时、 空分配量的“ 动态评价” 分析描述 ，二者是动态勘探理念或油气运移分配统一 不可分的两个方面，并构成动态勘探理念应用的核心 之一 。 平衡方程是 根据 物质守恒原理 ，以及有机生油 基本石油地质理论 ，建 立了油气运移分配数学模 型 图3 。 即在一个平衡系统中 【 含油气盆地、 含油气系统， 含油气评价单元 运聚单元 以及运移成藏体系】 生成 的油气量与经过运移分配后的各种油气量是一个等量。 或运移 量与圈闭资源量 以及逸散破坏量是 一个等量 即运移的油气，如果没有遭受散失、破坏就以资源形 式存在 。 2 3 N a 3 2 0 1 2 C h i n a P e t [ o le u m E x p lo r e t i a n 、 表 1塔里木盆地复合．叠合含油气评价系统 含油气系统组成表 Ta b l e 1 Co mp o s i t e a n d ov e r l a y p e t r ol i f e r ou s e v a l u a t i o n s y s t e m c o mp os i t i o n o f Ta r i m Ba s i n 塔东地区古生界叠合含油气评价 系统 塔东地区 中生界复合含油气评价系统 含油气评价系统 下古生界早期含油气 下古生界晚期含油气评价 上古生界含油气评 阿瓦提凹陷 塔北隆起三叠 孔雀河斜坡 、满 评价系统 系统 价系统 三叠系 系、侏罗系 加尔凹陷侏罗系 时 代 ∈o ∈一0 S，沥青砂岩 C - P T T J J 生油 分布地 域 和 田河以东一满 加尔 和田河以东地 区 和 田河以东地区 阿瓦提凹陷 哈拉哈塘 、草湖 孔雀河斜坡及英 层系 凹陷 凹陷 吉苏 凹陷 发育 控制 条件 0 沉积相带 沉积相带 沉积相带 、岩性 凹 陷 凹 陷 凹陷 特征 中晚奥 陶世一泥盆 生油高峰期。 二叠纪 、现今 现 今 现今 低熟 现今 低熟 现 今 低熟 纪末 演化阶段0 老年期 老年一壮年期 中一壮年期 中一青年期 青年期 青年期 主要储层时代及 P t 。 ；过渡带滩 、 P t 、Mz l碎 屑岩 、碳酸 P t ；碳酸盐岩 、碎 Mz l碎 屑岩 Mz ；碎屑岩 Mz ，碎屑岩 岩性 礁 ，台地碳酸盐岩 盐岩 屑岩 0 一 致密砂泥岩； c 层序厚层泥岩 ，膏、 C P 、Mz 泥岩 Mz ～Kz 泥岩 Mz 泥岩 J E泥岩 主要盖层 ∈ 0 碳酸盐岩及 泥岩 ； Mz 泥岩 膏 、盐 层 大规模 “ 汇聚式 ”横 大规模 多构造 层横 向运 主要运聚形式 大规模横 向运移 横 向 、垂 向运移 横向、垂向运移 大规模横 向运移 向运 移为主 移 ，断裂垂 向运移 轮南低 凸起 、塔东 1 轮 南低凸起 、 塔中低凸起 塔中低凸起、塔东 阿瓦提凹陷北 塔中低凸起、塔 主要评价单元 号、塔东2 号、塔中 坡、东坡和西坡 东低凸起、群克 低凸起等7 个 等7 个 低凸起等7 个 等3 个 南 、库 南等4 个 自生 自储型岩性 圈 自生 自储 型构造 圈闭、岩 自生 自储型构造 圈 闭、岩性一构造圈 性圈闭、地层潜山圈闭； 闭、岩性圈闭、地 自 生 自 储 ，古生 自生 自储型构造 自生 自储型构造 圈闭类型 层圈闭 ；古生新储 闭 、构造圈闭、次生 古生新储型构造圈闭、岩 型构造圈闭 、 岩性 新储 圈闭、岩性圈闭 圈闭 潜 山圈闭 性 圈闭、地 层圈闭 圈闭 较全面钻探，见丰富 全面钻探， 获丰富油气， 全面钻探 ， 未获 局部钻探 ，未获 局部钻探 ，未获 勘探现状 盆地内部 主要资源集 中在 油气。发现中生 全面钻探 ，未获 油气显示 ，未获突破 突破 油 气 油气 这 一 系统 界的混源现象 进一步研究探索的领 进 一 步扩大储量的现实领 研究探索的领域 ， 域是寻找大场面的主 勘探前景 域，寻找新的成藏模式 ， 落实油源区，可能 具有进一步研究探索获得油气的前景 力战场 ，具有获得重 大突破的前景 具有重大突破的前景 发现新的储量 ①生 油层系发 育控制 条件主要区别干生油岩发育陆相盆地受凹陷控制 ，与地 台海相沉 积主要受相带控制的差别 ； ②生油高峰期， 对于下古生界有 3 期，即中晚奥陶世一泥盆纪末，二叠纪末及现今，对干上古生界只有现今一期，主要受到中、上新统 快速深埋影响 ； ③含油气评价系统 中 ，生 油层演化及油气藏等形成伴随沉积 ，构造发展所经历的全部发展 变化 ，对应沉积盆地演化划分的不 同阶段 。 4 ． 1 含油气盆地综合评价．油气勘探层次 级次划 分发展及理论基础 含油气盆地石油地质综合评价、 油气勘探层次 级 次 划分， 是为了实现含油气盆地有效勘探， 进行石油 地质综合评价研究所建立的评价、 研究体系， 分为研究 和应用两个方面。 含油气盆地油气勘探层次 级次 划分建立在石油 地质理论各学科发展和油气勘探及其技术发展的基础 上，代表了地质家与勘探家对含油气盆地油气地质系 统结构最基本的认识 ，并随着石油地质理论和油气勘 探及其技术的进步不断发展完善。油气勘探在历史上 经历了由地面油气苗直接找油，到背斜构造勘探理论 中国石油勘探 2 0 1 2 年第3 期 2 6 找油 ，直到现今发展为以含油气盆地为基本油气地质 单元的勘探评价理论方法。目前， 国内、 国外 由于其 自 身应用与发展条件和历史不完全相同，在应用划分上 也不完全统一 表 2 、表 3 。 含油气盆地油气勘探层次 级次 划分实际上是对 含油气盆地内“ 油气地质系统” 层次结构与构成及其作 用的反映； 它建立在对 “ 油气地质系统”功能结构认识 基础上， 以及油气成藏分布规律控制作用认识上。 它们 之间明确的关联关系使我们不难理解中外评价系统的 差异 中、外陆相与海相盆地为主的差异，以及含油气 盆地地质结构复杂与相对单一的差异 ；反映到对油气 成藏分布规律控制作用及其认识上的差异，即形成了 建立在我国 “ 源控论” 、“ 二级构造带” 、“ 复式油气藏、 中A部分 ， 以及成藏分布控制作用即油气运移成藏体 系分析 图 8 中B部分 ；从而提出勘探模式、钻探 目 标 动态评价平衡分析部分 ；最后进行钻探结果的系 统检验、 系统分析 反馈实证动态反演平衡分析部 分 ， 以上构成了一个以实现含油气盆地勘探最优化 目 标的综合评价与勘探动态发展一体化体系。 4 ． 2 ． 2 5 个 评价研 究层次 1 含油气盆地评价研究。 这是石油地质综合评价 最基本的评价研究层次 ， 以盆地为单元进行的地层、 沉 积、构造，以及地史发展和基本石油地质条件的研究， 是其他几个评价层次研究的基础 ，属于油气地质系统 构成最基本的地质功能单元。这一研究工作建立在动 态富集理论基础上 ，提出了含油气盆地成藏演化发展 阶段研究与分类分析 。如塔里木盆地是一个 由多种原 型盆地复合叠合的大型含油气盆地 ，同时又是一个多 成藏演化发展阶段的复合叠合大型含油气盆地。 2 含油气系统评价研究。 含油气系统是一个地质 实体， 以独立发育的烃源岩或生油条件为基础 ， 相应的 储集条件、 盖层条件、 圈闭条件和保存条件经历了一定 的地史发展 ，形成一个独立完整的油气生成、运移分 配、 聚集以及破坏有机联系的平衡体系， 属于油气地质 系统构成最基本的成烃单元与成藏体系。 如塔里木盆地是一个古生界以寒武一奥陶系，石 炭一二叠系；中生界以三叠 一侏罗系为烃源岩的多油 气系统的复合叠合大型含油气盆地。但是塔里木盆地 由于地质结构与地史发展的不均衡性 ，统一发育的烃 源岩演化具有差异性，以独立发育的油源或生油条件 为基础的含油气系统已不是简单盆地或坳 凹 陷为基 础的地区与区带。 3 含油气评价单元 运聚单元 评价研究。 含油 气评价单元 运聚单元 是含油气系统中次一级的平衡 或封闭体系。 在一个含油气系统中， 受沉积、 构造及其 发育控制 ， 油气运移分配在空间上显示出单元性， 这样 的单元主体往往是二级构造带隆起以及由分割槽所圈 定的向其供油的坳陷或凹陷部分组成的隆、 坳二元体， 形成一个相对独立的油气运移分配聚集评价系统，是 含油气评价的基本单元。 显然含油气评价单元划分的原则与油气系统不同， 前者以油源发育条件为核心， 以 “ 静态” 的石油地质条 件研究为中心任务； 后者以油气空间运聚分配为核心， 建立在过程分析基础上，但二者均是一个独立的平衡 系统 。 ， r 中国石油勘探 2 0 1 2 年第3 期 2 8 4 油气运聚成藏区带评价研究。 油气运聚成藏区 带是比含油气评价单元更低一级的评价研究层次 ，它 是含油气评价单元中油气运移动态富集带 ，具有配套 圈闭或可能形成配套圈闭的有利勘探区带或地区。它 可以和一定油源条件或充注条件联系起来作为区带构 成的一个重要方面 ，因此它已不是单纯的构造带的概 念，是勘探的基本单元 。 与以往区带比较 ，油气运聚成藏区带具有双重含 意，一是 “ 静态”的成藏组合条件；二是 “ 动态”的油 气运移充注条件。 5 圈闭一油气藏评价研究。钻探 目标、 油气藏评 价研究是最基本的评价与勘探单元 包括动平衡油气 藏 。 4 ． 3 “ 含油气盆地动态综合评价勘探” 一体化体系三大 特点 4 ． 3 ． 1 由动态正、反演 平衡分析两部分构成反馈实 证 系统 建立在中国含油气盆地整体持续性勘探特点与生 产活动、 科学实验、 认识科学特点基础上 ， 将评价与勘 探有机联系起来，构成一个完整的科学实践与认识发 展体系。 根据“ 油气勘探独立系统风险递减原理” 及“ 综 合评价相对性原理” 进行系统的约束， 从而实现含油气 盆地勘探最优化目标。 4 ． 3 ． 2 以含油气盆地油气资源时空分配特点、 平衡分析 为核 心 根据油气动态富集理论 “ 含油气盆地勘探油气资 源时空分配控制原理” ， 将各评价研究层次建立在油气 运移资源分配的基础上 ，体现 了中国含油气盆地整体 性勘探，油气运移油气资源时空分配特点控制为核心 的系统性， 即整体性 、 动态性。 发展了源控论的理论原 理， 继承 了传统综合评价区带划分的科学的动态内涵， 突破 了其分割性的局限。同时也体现了国外成藏组合 评价勘探级次的动态的科学内涵。 4 ． 3 ． 3 以圈闭评价为目 标进行运移成藏体系 成藏控制作 用分析 建立在油气动态富集理论含油气盆地油气藏形成、 分布 “ 运移成藏体系协调 匹配控制原理” 基础上， 体现 了地史过程中油气运移分配和油气成藏与成藏地质要 素分布、 构成特点相互作用的系统性， 即圈闭体系与充 注体系 时间、 空间、 资源 协调 匹配相互作用对油气 成藏、分布的控制作用。 5含油气盆地勘探风险构成分析及最优 化目标管理体系 油气勘探是风险事业 ，哪些井该打 ，哪些井不该 打；哪些失利井是地质家 、 勘探家的认识问题 ， 哪些失 利井是钻井工程的问题 ， 历来有争论 。 一个地区有无油 气打多少井才算数， 是否真如有人所说“ 有圈闭迟早都 要打” 。 这是一个关系到如何认识油气勘探的风险构成 与控制勘探风险，以及如何约束我们的勘探认识与不 断提高勘探研究水平的问题。 塔里木盆地油气勘探会战实行了对外招标 ，先后 有阿基普公司、 埃索公司和日本工团等3 家外国公司介 入，总共打 了4口探井， 都无功而返迅速撤离。 但是塔 中中央断垒带塔中3 井向西先后连续1 0 口 井全部失利； “ 阿一满” 、“ 满北”地区除哈得逊油田，区域展开所谓 “ 泛哈得逊”4 0 多口井全部失利；更有甚者 ，所谓 “ 满 东”地 区 亦即受 “ 早期深埋事件”控制的草湖凹陷、 库尔勒鼻隆、 满加尔坳陷东部、 孔雀河斜坡、 塔东隆起、 塔中隆起东端以及塘古兹巴斯凹陷地区 先后7 0 多口 井全部失利。 对于后两个地区勘探初期阿满 1 井、阿满 2 井以及群克 l 井、维马克 1 井 ，都曾提出过先打一 口 井 ， 无油气区域展开要谨慎的意见。 但是到 目前为止对 于这种反复大面积整体失利的情况并没有形成统一的 。 中外对于失利井截然不同的态度与处理方式谁有 道理对于这种情况童晓光院士在 油气勘探原理和 方法 一书中明确提出， “ 多年来， 我国的某些地区， 盲 目打井的例子是存在的， 如有一个中小型盆地 ， 连续打 了1 0 0 多 口探井 ， 没有商业性油气发现 ， 应该及时研究 没有发现油气的原 因是什么，是否值得继续钻井和如 何进行勘探，不能一味按主观愿望办事” 【 。并进一步 指出“ 很明显 ， 私营油公司绝不可能这样做，因为如 果是一个中小油公司， 可能早已破产了” ， 指出了问题 的严重性。塔里木盆地从 “ 非构造 圈闭研究” ，到 “ 科 探井研究” ， 到 “ 新区新带研究” ， 直到最近 “ 风险井勘 探研究” 都是对探井科学性研究的组织形式， 但是怎样 科学地分析判断探井的必要性和科学性 ，建立一种科 学的管理决策机制，克服这种盲目 性是一项重要而现 实的任务。 所有这些 “ 打与不打” 、“ 上与不上” 、 “ 敢打与不敢 打” 、 “ 敢上与不敢上” 、 “ 有所打与有所不打” 都与石油 地质综合评价研究有关，都与石油地质综合评价研究 对油气勘探风险的分析认识有关 ，与油气勘探风险的 认识控制有关。 5 ． 1 关于含油气盆地油气勘探系统I程 确定性 与 随机性 及其祖互转化的 风险 构成分析 油气勘探是一项复杂系统工程 ， 属于风险事业 。 其 风险是由这一系统工程的 “ 确定性” 与 “ 随机性” 或 “ 确 定性现象”与 “ 随机性现象” ，“ 确定性事件”与 “ 随机 性事件”及其相互转化的关系构成。 所谓确定性现象也叫必然现象，其特点是在一定 条件下， 必然出现某个确定的结果。 所谓随机现象也叫 不确定性现象或偶然现象， 其特点是在同样条件下， 可 能出现的结果不止一个 ，即无法确定出现的每一次结 果。随机性事件服从统计规律。 油气勘探虽然是风险事业 ，但仍然属于确定性事 件范畴。也就是对于一个盆地、一个地区、一个区带、 一 个构造 、 一个圈闭、 一 口探井， 有无油气的结果是可 分析、可认识、可预测、 可把握的； 在具备了成藏的各 种条件下是确定的。分析确认这些条件是我们进行综 合评价研究的任务， 是实现勘探最优化目 标的基础。 但 是 目前国内外都接受了关于含油气盆地勘探成功率的 一 般概念 ，实践表 明油气勘 探在很 多人那里被简单 地当成 了随机性事件。目前勘探成功率一般在 3 0 ％～ 4 0 ％，低于 5 0 ％。原因在于含油气盆地勘探 “ 确定性” 与 “ 随机性”及其相互转化的特殊风险构成 ； 在于不完 全的评价与勘探模式、不完全的风险约束机制 ，“ 确定 性”向 “ 随机性”的转化 。 从系统论与认识论上看 ，含油气盆地油气地质系 统是属于 “ 黑色系统”范畴；油气勘探与评价的理论、 方法建立在 “ 黑箱原理” 的基础上， 即根据石油地质的 理论、 所占有的资料 ， 建立一定的油气成藏分布地质模 型，通过钻井不断完善对这一油气成藏地质模型的认 识， 即逐步搞清含油气盆地油气资源的空间分布状态。 含油气盆地是一个庞大的复杂系统， 具有多成藏地 质功能结构 成盆条件、 成烃条件、 成藏条件 、 多成藏 地质要素构成 生、 储、 盖、圈、 运、 保 ， 以及油气运 移分配成藏动力作用及其地质发展历史，是一个多功 能、多要素、多子系统构成的复杂动态作用系统。 因此， 含油气盆地油气勘探风险及其随机性就产 生在从 “ 理论”到 “ 模型”到 “ 地质客体”完善、认 识过程的每一个环节上。 目前受到以下几个薄弱环节 及其转化关系的制约， 从而造成了确定性向随机性的 2 9 N o 3 2 0 1 2 C h in a P e t r o le rq E x p 1 o r a t 】D n 、 转化。 5 ． 1 ． 1 含 油气盆地 商业化 局限性勘探 对 系统 独立 性破 坏 的 “ 随机性 ”转化 国外受社会条件限制，含油气盆地一般进行商业 化局限性勘探。一个含油气盆地划分为不同的招标区 块 ， 造成了勘探、 研究的分割性与生产活动性质特点， 无法将油气勘探建立在一个比较完整的真实含油气盆 地地质 模型 与勘探认识 模型 基础之上；也很难 在勘探的发展过程中不断实现这一 M标 ；从而打破 了 系统的独立性或整体性 ， 这就增大了勘探的风险 ， 形成 了相当的随机性 ， 造成油气勘探风险由“ 确定性” 向“ 随 机性”的转化 。而国内虽然含油气盆地整体持续性勘 探 ， 具有在勘探过程中建立一个比较完整的、 真实的含 油气盆地地质模型的条件； 并且建立了一套包括 “ 源控 论”在内的关于含油气盆地整体勘探评价与勘探理论 方法体系， 特别强调 “ 两论起家” 勘探认识发展的重要 性 ， 并有过非常成功的发展。 但怎样在这个基础上进一 步的发展我们 国家 目前也实行了含油气盆地勘探的 区块划分、 区块的招标 ， 实行了盆地的分割性勘探。 在 管理上与国际接轨是一个发展 ，但增大了勘探的随机 性与风险性。 对于这种随机性的风险 ， 国外商业化操作 简单的经济与行政约束并不完全科学，但 国内尚无一 种有效约束机制。 5 ． 1 ． 2 综合评价勘探体 系结构性缺陷与 “ 随机性”的转 化 含油气盆地及其勘探尽管是一个庞大的动态复杂 系统， 具有黑色系统的基本属性 ， 本身风险很大 。 但是 由于与勘探相关的各种技术、各学科以及勘探评价理 论方法的迅速发展 ，形成了含油气盆地油气地质系统 结构、构成及其作用机制有关的庞大而深刻的科学理 论与方法研究体系及其相应的应用模型，在现代应用 科学体系中少有匹敌。 但是 目前学科发展不平衡 ， 造成 这一系统的评价研究结构不完善、 不完整。 国内外对于 油气运移分配及其成藏作用这一油气地质系统构成的 核心都缺少相应比较完整的理论与应用模型进行具体 的分析描述 ；对于勘探认识发展也缺乏相应的理论与 科