摘 要

摘　要：分析中國中低豐度油氣資源大型化成藏的條件與分布特征。成藏要素的大型化發育與規模變化是油氣大型化成藏的物質基礎，決定了油氣藏分布的區域性；海相烴源灶內分散液態烴

摘　要：分析中國中低豐度油氣資源大型化成藏的條件與分布特征。成藏要素的大型化發育與規模變化是油氣大型化成藏的物質基礎，決定了油氣藏分布的區域性；海相烴源灶內分散液態烴裂解規模生氣與煤系烴源灶抬升期規模排氣是大型化成藏的重要條件，決定了烴源灶整體進入主生氣階段的規模性；體積流和擴散流是大型化成藏的主要運聚機制，保證了烴源輸入的充分性；薄餅式、似層狀和集群式成藏是大型化成藏的主要形式，保證了成藏的規模性。中低豐度油氣資源成藏分布有近源性、成藏組合有主體性、成藏時機有晚期性、成藏類型有單一性特點。海相克拉通盆地古隆起圍斜區、陸內坳陷盆地廣大斜坡低部位—坳陷區以及前陸盆地緩翼斜坡區等是油氣大型化成藏的主要部位，表現為大面積和大范圍成藏兩種類型。中國中低豐度油氣資源大型化成藏認識的提出，提升了疊合盆地中深層和坳陷盆地斜坡低部位—坳陷區油氣資源發現潛力，規模擴大了勘探范圍，實現了油氣勘探“由局部二級構造帶向以主力烴源灶為中心的全盆地”和“由中淺層向深層、超深層”的推進發展。

關鍵詞：中低豐度油氣資源；大型化成藏；條件；分布特征；勘探領域；疊合盆地；坳陷盆地；中國陸上

1 中國陸上疊合盆地含油氣資源

中國大陸板塊由多個規模不等且偏小的古板塊（華北、塔里木、揚子等）經碰撞、增生和拼合而成^[1-2]。其上發育的沉積盆地大多經歷了復雜而漫長的演化歷史，自下而上發育了早古生代海相、晚古生代海相—海陸過渡相和中、新生代陸相沉積建造^[3-4]，經歷了多期地球動力學體系的疊加與改造，形成了多個具有多旋回發育特點的大型疊合沉積盆地^[4-6]，典型的有鄂爾多斯、四川、塔里木、松遼和渤海灣等盆地。

疊合沉積含油氣盆地擁有豐富的油氣資源，是中國油氣勘探發現和儲量增長的重點盆地。經過半個多世紀的勘探，在中、新生界陸相地層相繼發現了大慶、勝利、北大港、大民屯等一系列大中型油氣田，實現了石油工業的第1次創業^[7-8]。自20世紀80年代后期開始，加大了對古生界海相和海陸過渡相地層的油氣勘探力度，陸續發現了一批大中型油氣田，如鄂爾多斯盆地中部的靖邊大氣田、北部的蘇里格大氣田^[9]；塔里木盆地庫車前陸區發現的克拉2、迪那、大北等大氣田，克拉通深層海相碳酸鹽巖層系發現的輪南、塔河與塔中等油氣田；四川盆地二疊、三疊系發現的普光、龍崗等大型氣田^[10-13]等。上述勘探實踐表明，疊合含油氣盆地無論是中淺層中、新生界陸相地層，還是中深層古生界海相—海陸過渡相地層，都有大型油氣田發育^[14-16]。從近年油氣勘探實踐看^[17-24]，疊合含油氣盆地油氣勘探呈現以下發展態勢：①有效勘探深度不斷加大。與以往相比，勘探深度增加約1500～2000m。東部地區陸相碎屑巖的勘探深度已突破3500m，在4000m以深獲得了重要油氣發現；西部地區勘探深度突破了5000m，在6000m以深獲得了重要突破，最大勘探深度已接近8000m。②勘探范圍不斷擴大。油氣勘探已跳出以往的“二級構造帶”，在廣大的斜坡低部位—坳陷區已發現了規模油氣儲量，成為中國陸上油氣儲量增長和上產建設的重要領域之一。③勘探對象發生了根本變化，由以往的構造型油氣藏轉向地層型、巖性型和構造-巖性復合型油氣藏，其日益成為油氣儲量增長的主體。④儲集層類型向多樣化發展，由過去以碎屑巖儲集層為主，向碎屑巖、碳酸鹽巖、火山巖和變質巖等多類型儲集層發展，特殊類型儲集層的增儲地位日顯重要。⑤近期發現的大型油氣田以中低豐度為主，資源品位明顯變差，但儲量規模大，呈現大型化成藏的特征。⑥工程技術發揮了重要作用，技術進步不僅降低了勘探成本，同時也提高了資源的經濟價值。

中國陸上中低豐度油氣資源分布范圍很廣（見圖1）。本文以陸上疊合含油氣盆地廣泛分布的中低豐度油氣資源為重點，集中探討這類資源大型化成藏的地質條件與分布特征，以期為中國油氣地質理論的完善、發展和推動勘探領域突破與儲量增長有所幫助。

2 中低豐度油氣資源大型化成藏的地質條件

中國陸上大型含油氣盆地廣泛發育一類儲量豐度不高^[25]，但分布范圍很廣、儲量規模很大的油氣資源，筆者將其稱為中低豐度油氣資源。總體而言，這類資源與高豐度油氣資源相比，不僅在油氣藏的外觀形態上有明顯差異，而且在制約油氣藏形成的生儲蓋組合特征、油氣生排運聚機理、保存條件等方面都有其特殊性。因此筆者用“中低豐度油氣資源大型化成藏”的概念來表征這類資源的成藏和分布特征。

2.1 中低豐度油氣資源大型化成藏的有關概念和內涵

2.1.1 中低豐度油氣資源的定義

中國陸上主要含油氣盆地賦存的油氣資源，按質量和經濟性，可劃分為高豐度和中低豐度兩大類。本文所述的中低豐度油氣資源是指資源豐度相對較低的那部分資源。根據國家油氣地質儲量豐度劃分標準（石油：儲量大于等于300×10⁴t/km²為高豐度，儲量100×10⁴～300×10⁴t/km²為中豐度，儲量50×10⁴～100×10⁴t/km²為低豐度；天然氣：儲量大于等于10×10⁸m³/km²為高豐度、儲量2×10⁸～10×10⁸m³/km²為中豐度、儲量小于2×10⁸m³/km²為低豐度）統計，中國陸上過去10年共發現58個大中型油田，探明石油地質儲量42.55×10⁸t，中低豐度油田儲量占76.5%；共發現31個大氣田，探明天然氣地質儲量2.33×10¹²m³，中低豐度天然氣儲量占68.8%。根據待發現油氣資源豐度估算，石油資源的61%和天然氣資源的67%為中低豐度資源。顯然，中低豐度油氣資源既是中國近期發現油氣儲量的重點，也是未來待發現油氣儲量的主體。

中低豐度油氣資源的內涵體現在3個方面：①這類資源是由常規油氣藏與非常規油氣藏混合共生構成的一類油氣資源，是由中國含油氣盆地特定的地質環境與演化歷史決定的；②這類資源具有含油氣面積大、儲量規模大的特點，含油氣面積一般達數百乃至數千甚至上萬平方千米，地質儲量規模一般都在數億至數十億噸油當量，但儲量豐度相對較低；③資源分布具有明顯的非均質性，一個大油氣田通常由成千上萬個單體規模較小的油氣藏構成，在眾多的小型巖性或地層油氣藏之間，連續或不連續分布著含油氣飽和度更低的致密油氣層、水層或干層。

2.1.2 大型化成藏的概念與內涵

所謂大型化成藏，是指由于成藏要素的大型化發育與橫向規模變化，在中國陸上克拉通盆地內坳陷臺地和斜坡區以及前陸盆地緩翼斜坡等構造部位廣泛發育的、由眾多油氣藏組成的一類呈規模分布的油氣資源。如鄂爾多斯盆地上古生界蘇里格氣田是由一系列巖性氣藏組成的大氣田，目前已探明含氣面積2.08×10⁴km²，探明天然氣地質儲量2.85×10¹²m³，具有典型的大型化成藏特征。

大型化成藏包含兩方面含義：①成藏要素的大型化發育與平面上的規模變化。從成藏要素看，烴源灶、儲集體以及生儲蓋組合的分布面積至少在數千甚至上萬平方千米以上，如鄂爾多斯盆地上古生界石炭系煤系烴源巖與二疊系碎屑巖儲集層，分布面積都超過20×10⁴km²。從成藏要素的規模變化看，烴源灶、儲集體的平面分布存在強烈的非均勻性，致使形成的地層和巖性圈閉在橫向上具有多變性，呈集群式分布。如塔里木盆地輪南—塔河奧陶系碳酸鹽巖縫洞型大油氣田，可以劃分出數百個縫洞單元，每個縫洞單元都是一個相對獨立的油氣聚集單元，形成的油氣藏呈集群式分布（見圖2）。②成藏分布樣式上表現為薄餅式或集群式成藏，這是中低豐度油氣藏群區別于常規高豐度油氣藏（田）和非常規連續型油氣聚集最典型的特征。

2.1.3 混合型油氣資源的含義

根據對已發現油氣藏地質特征的分析，中國油氣資源目前可以劃分為3大類：①常規油氣資源，以已發現的高豐度油氣田（藏）為代表；②非常規油氣資源，包括部分致密砂巖氣、致密油、煤層氣和頁巖氣等，也可稱之為連續型油氣聚集；③混合型油氣資源，由常規和非常規油氣資源混合而成，在地質含義上等同于中低豐度油氣藏群。混合型油氣資源有3方面特點：①儲集體物性和儲集層結構特征處于常規儲集層和非常規儲集層的過渡區，具明顯的混合性（見圖3）。②油氣成藏存在兩種機制，既有常規油氣藏主要通過達西流動，以體積流方式成藏；也有非常規油氣（主要是致密砂巖油氣），主要通過非達西流動，以擴散流方式成藏，成藏機制具有雙重性。③資源構成具有二元性。若以儲集層地下滲透率小于0.1×10³μm²、地面滲透率小于1×10³μm²為標準，統計中國陸上已發現的中低豐度（亦稱低滲透）天然氣儲量，常規氣約占35%，非常規氣約占65%。

2.2 中低豐度油氣資源大型化成藏的基本條件

中低豐度油氣資源大型化成藏取決于成藏要素的大型化發育以及成藏條件在3方面的規模變化，包括烴源灶和儲集體的大型化發育和非均質性變化、生儲蓋組合的規模分布以及抬升過程的規模發生等。

2.2.1 成藏要素的大型化發育與規模變化

2.2.1.1 3 類烴源灶和兩類儲集體大型化發育

中低豐度油氣資源大型化成藏的主力烴源灶有3大類：①煤系烴源巖，主要分布于石炭-二疊系和三疊系—侏羅系；②泥質烴源巖，主要見于松遼盆地白堊系、鄂爾多斯盆地三疊系和準噶爾盆地石炭-二疊系等；③烴源巖中滯留液態烴裂解氣，主要發育于塔里木和四川盆地古生界海相層系。烴源灶的大型化發育是指為中低豐度油氣資源大型化成藏提供油氣源輸入的烴源灶規模與整體進入生、排烴階段的規模都相當大，可保證規模成藏。如鄂爾多斯盆地上古生界石炭-二疊系煤系烴源灶，由于地層平緩，白堊紀末有面積達24×10⁴km²的煤系烴源巖整體進入Ro值大于1.2%的生氣高峰門限，烴源灶整體進入主生氣階段的比例高達90%以上，表現出規模性。白堊紀以來盆地整體抬升，氣源灶發生吸附氣解吸與游離氣膨脹排烴和成藏，面積達18×10⁴km²，規模也相當大。塔里木盆地與四川盆地海相泥質烴源巖中滯留分散液態烴，在高—過成熟階段發生熱裂解成氣的規模也很大，塔里木盆地滿加爾坳陷的裂解氣生氣范圍達7×10⁴km²，四川盆地震旦系—寒武系烴源巖熱裂解氣源灶范圍也在8×10⁴km²以上。

儲集體的大型化發育是指由平緩地勢與繼承性水系控制的沉積砂體，經過成巖作用改造后形成的“儲集體群”，或碳酸鹽巖經過后生溶蝕改造作用而形成的“縫洞單元”群，多以集群方式出現，規模相當大。本文所說的儲集體大型化發育，是指儲集體群的規模在數千至數萬平方千米以上（見表1、表2），如鄂爾多斯盆地蘇里格氣田已探明與基本探明的含氣面積超過3.3×10⁴km²，相對獨立的氣藏數量多達數萬個。碳酸鹽巖縫洞型“儲集體群”在塔里木、四川和鄂爾多斯盆地都有發育，是碳酸鹽巖廣泛發育的一種儲集體類型。如果以縫洞單元作為油氣成藏的基本單元，也是由數千至數萬個油氣成藏單元組成的大型油氣藏群，分布面積在數千至數萬平方千米以上。

2.2.1.2 4類生儲蓋組合大型化分布

生儲蓋組合大型化發育是指烴源巖、儲集層與蓋層在三維空間通過緊密的面狀接觸，或通過各種通道的連接而形成的生、儲、蓋組合體大規模分布。由于烴源巖與儲集體群的大型化發育，因而組合的規模也呈大型化分布。中國陸上大型含油氣盆地與中低豐度油氣資源大型化成藏有關的生儲蓋組合類型主要有4種（見圖4）：①廣覆式組合，即烴源巖在下，儲集體在上，二者以席狀方式大面積緊密接觸，規模相當大。這類組合以鄂爾多斯盆地石炭-二疊系海陸過渡相煤系碎屑巖組合最為典型，儲集體群整體覆蓋于烴源灶之上，這為天然氣從烴源巖排出以后，整體規模進入儲集體群并大型化成藏創造了極為有利的條件。②三明治式組合，即烴源巖與儲集體以間互方式緊密接觸，大規模分布。這類組合以四川盆地上三疊統須家河組最典型，須一、三、五段為主要氣源巖，而須二、四、六段是主要儲集層，二者間互發育，分布面積達11.3×10⁴km²。氣源巖排出的烴類可規模進入鄰近儲集體并大范圍成藏。③轉接式組合，是指烴源灶與儲集體并不直接接觸，而是通過呈網狀分布的斷層和面狀分布的不整合與儲集體群相聯系以保證油氣發生規模運聚的一類生儲蓋組合。這類組合以塔里木盆地塔中和塔北隆起斜坡區的奧陶系一間房組、良里塔格組和鷹山組為代表。④倒灌式組合，是指烴源巖以“鍋蓋”方式，覆蓋于儲集體之上，上覆烴源巖形成的油氣以倒灌方式進入下伏儲集體并大型化成藏。這也是一類規模相當大的儲蓋組合，以鄂爾多斯盆地中部奧陶系馬家溝組為代表（見圖5），石炭-二疊系煤系烴源灶直接覆蓋于馬家溝組風化殼儲集層之上，天然氣呈倒灌方式進入下伏儲集體成藏。目前僅靖邊氣田就已發現氣藏近160個，控制含氣面積約1.0×10⁴km²，探明天然氣地質儲量4337×10⁸m³、基本探明地質儲量330×10⁸m³，控制天然氣儲量2087×10⁸m³，三級地質儲量達6754×10⁸m³。

 

2.2.1.3 成藏要素3方面規模變化

成藏要素3方面規模變化，是指烴源灶連續性橫向規模變化、儲集體物性和連續性橫向規模變化，以及地層、巖性的規模變化。這3方面的規模變化，使得油氣以連續或不連續方式進入相鄰儲集體，形成的油氣藏多呈集群方式分布，既保證了油氣聚集的規模性，也保證了成藏規模的大型化。

①烴源灶連續性橫向變化。保證油氣大型化成藏的烴源灶有兩類：第1類是連續性很好的烴源灶，以烴源巖滯留烴裂解氣源灶和部分煤系烴源灶為代表；第2類是不連續分布的氣源灶，以四川盆地上三疊統須家河組為代表。須家河組煤系烴源灶在大型化發育背景下，因煤巖分布的不連續性，使得供烴強度與數量在平面上有較大變化，存在一系列“天窗”。因此，烴源灶的生烴與排烴在平面上既不均衡也不連續，致使相鄰儲集體成藏也不連續。須家河組煤系氣源灶累計生氣強度大于20×10⁸m³/km²的范圍占氣源灶總面積的80%以上，氣源巖縱向上主要發育于須一、三、五段，每一層段的生氣強度一般小于15×10⁸m³/km²，多數范圍生氣強度僅為8×10⁸～10×10⁸m³/km²。從烴源灶供氣的充分性而言，因烴源巖分布的不連續性，部分儲集體供氣強度略顯不足，難以形成連續性好和充滿程度高的氣藏，進而導致氣藏平面上豐度變化較大，呈現不連續成藏的特點。

②儲集體物性與連續性橫向變化。這是由于沉積環境、成巖作用與后生改造作用強度的橫向變化，使儲集體在總體連續且大型化發育的背景上，其內部存在儲集空間與物性的橫向規模變化，因而在似層狀分布背景上，形成了由一系列孔、滲和孔喉結構相對較好的儲滲單元或縫洞單元組成的儲集體群，單個儲滲單元和縫洞單元的規模不大，且尺度多變，但形成的儲集體群的規模相當大。如鄂爾多斯盆地蘇里格氣田的砂巖儲集層，主要由眾多致密砂體和常規砂體組成（見圖6）。

③地層、巖性的橫向變化。形成于構造平緩背景下的大型儲集體，儲集體物性和內部結構在三維空間均表現出強烈變化，從而形成了包括由原始沉積作用形成的巖性圈閉、由成巖作用形成的物性圈閉、由后生作用形成的縫洞體與圍巖間構成的地層圈閉等多種成因類型的巖性-地層圈閉，這些眾多呈獨立—半獨立分布的圈閉常常以集群方式出現，一旦成藏便形成油氣藏群。雖然單體規模有限，但成千上萬個油氣藏構成的油氣藏群規模相當大，分布面積可達數千甚至上萬平方千米，屬于大型化成藏。這既彌補了中國大型沉積盆地的腹地和斜坡區缺乏大型構造圈閉的不足，也彌補了含油氣盆地腹部的廣大構造平緩區蓋層條件相對較差的缺陷，使油氣在蓋層質量相對較差（一般致密砂巖與含氣砂巖之間的孔喉突破壓力差僅0.3～0.5MPa）的地區，仍然可以規模成藏。

2.2.2 大范圍抬升過程

含油氣盆地在抬升階段出現大規模成藏是中低豐度油氣資源大型化成藏的重要特征。通常情況下，沉積盆地的大規模抬升與剝蝕作用過程，是地層的上覆壓力降低（即卸載）、地層發生降溫與降壓的過程。按照經典成藏理論，一般認為抬升過程主要是油氣藏的破壞和油氣散失過程，特別是在蓋層條件相對較差的地區更是如此。本文研究認為，中國大型坳陷型湖盆適度的抬升過程，不僅不會發生油氣藏的破壞，而且后期的湖盆適度抬升是油氣排烴成藏的重要時期。這里所謂的適度是指抬升過程將烴源巖和主要目的層段整體抬升到適宜深度，且又不會導致成藏過程的喪失。根據對鄂爾多斯、四川、塔里木和準噶爾等盆地抬升幅度對油氣成藏影響的分析，中國發育的大型坳陷型湖盆其抬升幅度一般為1000～3000m不等，而成藏主要目的層現今的埋藏深度均大于2000m。研究發現，抬升對油氣規模成藏的有利因素有以下3方面：①持續埋藏期，油氣成藏呈遞進發生并在烴源巖內發生階段“儲蓄”，為抬升階段發生排烴積蓄了能量；②抬升降溫過程中盡管生烴過程有所減緩，但壓力降低油氣發生體積膨脹，如煤系烴源灶抬升卸載導致氣體釋壓解吸并膨脹^[26-27]，海相液態烴在高—過成熟階段由液態向氣態轉化使得體積增容^[28-29]，這使烴源巖內部出現油氣集中釋放過程，可以發生規模排烴；③中國陸上大型坳陷湖盆的抬升過程多發生在白堊紀末期以后，導致成藏過程偏晚，利于油氣藏的保存。

3 中低豐度油氣資源大型化成藏機理與分布特征

中低豐度油氣資源大型化成藏的地質條件主要有3方面：①源儲近鄰并大面積接觸；②儲集體非均質性強，且孔喉結構復雜、物性偏差；③地層產狀平緩，缺少明顯的構造圈閉和優質蓋層。上述3方面條件決定了中低豐度油氣藏大型化成藏的機理和分布特征既與常規油氣藏分布明顯不同，也與非常規連續型油氣聚集有明顯差異。

3.1 大型化成藏的主要運聚機制

如前述，中低豐度油氣資源大型化成藏的基本條件之一是烴源巖與儲集體近鄰，且大面積接觸，這對中低豐度油氣資源大型化成藏有兩方面重要作用：①將烴源灶內部的過剩壓力充分轉化為有效動力，從而把烴源灶中產生的烴類，規模、短距離地驅注入儲集體，為致密儲集體大型化成藏提供了重要動力條件；②大面積接觸導致大面積短距離運移和成藏，保證了油氣規模化成藏。

物性較差的儲集體得以規模成藏的運聚機制主要有以下2方面：①體積流運聚機制。烴源灶內部階段性大量生烴儲蓄了足夠的油氣，并形成超壓，且源內壓力遠高于與之緊密接觸的儲集體，這種源-儲間存在的剩余壓力差，成為將油氣以體積流方式整體驅注于相對致密的非均質儲集體的強大動力。同時，源儲間的烴類濃度也有差異，這種烴濃度差也是油氣向儲集層擴散運移的重要動力之一。筆者研究發現，體積流充注主要發生于地層埋藏期，也是源儲剩余壓力差發育期。以鄂爾多斯盆地為例，包裹體測試壓力數據證實，盆地埋藏期上古生界山西組內的烴源巖與砂體之間至少存在7MPa左右的剩余壓力差，而山西組與臨近的石盒子組砂巖之間也存在約5MPa的剩余壓力差，這種剩余壓力差的存在，必然導致烴源巖中的天然氣在超壓驅動下向儲集層運移，即發生體積流充注。后期盆地抬升期，由于烴源灶生氣過程停止，源儲剩余壓力差逐漸降低，但地層的抬升導致氣源巖微孔隙中的游離氣體積膨脹，可以部分地增加烴源灶內部壓力，使烴源巖內部仍可保持一定的排驅動力。同時，在抬升過程中，由于烴源灶壓力的降低，以吸附形式賦存于烴源灶內的天然氣將發生解吸，進入氣源巖的微小孔隙中增加了氣源巖孔隙中游離氣的數量，也是源儲間驅動力的重要貢獻者。②擴散流運聚機制。總體而言，中低豐度油氣資源大型化成藏的儲集體多表現為低孔、低—特低滲、高排替壓力、高束縛水飽和度的特點，源儲間除壓差驅動下的體積流動外，烴濃度差驅動下的擴散作用也是重要的運聚機制。特別是儲集層物性、孔喉結構更差的致密儲集層成藏，烴類主要是在烴濃度差驅動下以擴散方式進入儲集層。由于源儲間大面積直接接觸的良好條件，這種擴散作用可以呈區域性大面積發生。因此，擴散作用也是中低豐度天然氣藏群大型化成藏的又一重要機制。

3.2 大型化成藏的主要樣式

大型化成藏的主要樣式有薄餅式、集群式與似層狀成藏，保證了成藏的規模性。薄餅式成藏是指油氣藏的油氣柱高度很小（一般為幾米至數十米），而含油氣面積卻很大（一般為數千至數萬平方千米）的一類成藏類型，因空間上油氣層的分布形似薄餅狀，故稱之薄餅式成藏。為便于用數值來表述其特征，將該類油氣藏按實際分布面積轉化為規則的正方形，用油氣藏實際油氣柱高度，構成一個三維空間分布的“薄板”。用正方形的面積近似代表薄餅式成藏含油氣面積，正方形邊長與油氣柱高度之比即可反映油氣藏的餅式特征。以此方法對中國鄂爾多斯、四川、塔里木等盆地已發現的中低豐度氣藏群作統計（見表3），發現這類氣藏的正方形邊長與油氣柱高度之比多在1000以上，最大可達上萬，如蘇里格氣田已探明含氣面積約20800km²，氣層有效厚度5～15m，平均含氣范圍寬度與氣層平均厚度之比高達14422，遠大于高豐度大氣田的比值。高豐度大氣田的比值一般為幾十至數百，如克拉2氣田的含氣面積48km²，氣柱高度平均55m，含氣范圍平均寬度與氣層平均厚度之比僅為126，而普光氣田此比值僅為75。

需要說明的是，薄餅式成藏可以在蓋層條件較差的地區大規模成藏，這是薄餅式成藏在中低豐度油氣資源大型化成藏中的重要貢獻。如鄂爾多斯盆地蘇里格氣田上古生界構造平緩，總體為北高南低、傾角在1º～3º的單斜，氣田的氣層厚度一般5～15m，單個含氣砂體一般長1000～2500m，寬100～250m，由氣柱高度所產生的浮力最大為0.15MPa。氣田的直接蓋層是物性更差的致密砂巖，經實驗測試，其排驅壓力大于1.2MPa，氣層和蓋層之間的排驅壓力差大于0.5MPa，因此氣柱產生的浮力不足以突破蓋層，從而使氣藏得以較好地保存。

集群式成藏是指油氣在一系列呈集群式發育的地層、巖性圈閉中聚集而形成的一類成藏現象。這是由于在克拉通盆地平緩臺地區的碳酸鹽巖層系、陸內坳陷海陸過渡相與陸相層系以及前陸盆地緩翼廣大斜坡區的陸相沉積層系中，因建設性成巖和后生成巖改造作用，或由于原始沉積物源區巖性多變、水動力能量多變等，導致儲集層非均質性強，形成眾多呈獨立或半獨立狀分布的聚集體，就像玻璃板中眾多大小不一的氣泡，單體規模不大，但儲集體眾多則形成了規模巨大的集合體（見表4）。當油氣充注后，不僅形成的油氣藏群規模很大，而且這些規模巨大的油氣藏群對封蓋條件的要求也不高，只要有遮擋條件（多數小于幾個兆帕）就可規模成藏，其中豐度較高的油氣藏（俗稱“甜點”）是油氣勘探的重點。如鄂爾多斯盆地蘇里格氣田盒8段心灘砂體，由于巖性、物性橫向變化劇烈，致使大氣田由成千上萬個單體規模較小的氣藏群構成，常規小型巖性氣藏之間連續或不連續分布著含氣飽和度較低的致密氣層、干層或水層（蘇里格西區低部位），總體表現為非常規氣與常規氣的混合共生。根據對蘇里格氣田的解剖，氣田的含氣面積接近3.3×10⁴km²，依據砂體形態可以確定的氣藏數量約5×10⁴～8×10⁴個，單個氣藏氣柱高度2～6m、儲量規模一般在3000×10⁴～10000×10⁴m³，整個氣田的平均儲量豐度約0.7×10⁸m³/km²。致密砂巖普遍含氣，含氣飽和度不高但連續分布。

似層狀成藏是碳酸鹽巖巖溶縫洞型儲集層的主要成藏樣式。克拉通盆地繼承性古隆起圍斜部位受風化巖溶以及順層、層間巖溶作用的綜合影響，廣泛發育似層狀分布的巖溶縫洞型儲集層，當充注油氣后，就形成了似層狀油氣分布格局。以塔里木盆地塔北隆起斜坡區奧陶系一間房組、鷹山組和良里塔格組成藏為例，多種巖溶作用形成的縫洞體數量多達數百甚至上千個，每個縫洞單元都是一個相對獨立的油氣聚集單元（見圖7）。多套似層狀分布的油氣藏群可以形成大油氣田，如塔河油田、哈拉哈塘油田等，地質儲量規模在數億噸甚至數十億噸。

3.3 中低豐度油氣資源大型化成藏的分布特征

3.3.1 油氣分布的近源性

所謂大型化成藏分布的近源性，是指中低豐度油氣藏主要分布于有效烴源灶范圍內或與烴源灶緊密關聯的范圍內，成藏分布具明顯的源控性。有兩方面含義：①與烴源灶共生，中低豐度油氣藏群大型化成藏的基本條件是烴源灶和儲集體不僅規模大，而且兩者必須緊密接觸。②烴源灶與儲集體間存在較大的壓力差或烴類濃度差，以保證油氣有效成藏和大規模成藏。近期通過對鄂爾多斯、四川、松遼、吐哈和準噶爾等盆地已發現中低豐度油氣藏解剖研究，發現這類油氣藏分布于烴源灶范圍內的比例高達90%以上。由于成藏分布的近源性，中低豐度氣藏群分布具有明顯的地域性，主要分布于坳陷湖盆的向斜區和廣大斜坡區、克拉通盆地古隆起的圍斜部位與前陸盆地緩翼斜坡區。

3.3.2 成藏組合的主體性

所謂成藏組合（Play），是指由相同或相似成藏條件控制形成的、在成因機制和分布特征上具有同因性和相似性的一組油氣藏構成的集合體。總體而言，中低豐度油氣資源大型化成藏的主要成藏組合有兩大類，即大面積成藏組合與大范圍成藏組合。

大面積成藏組合是指受連續性較好、油氣源供給充足的烴源灶控制的一類成藏組合，這類組合主要分布于鄂爾多斯盆地石炭-二疊系的海陸過渡相砂巖層系中。此外，一些鄰近主力氣源灶的碎屑巖層系，也有發育這類組合的可能性，如準噶爾盆地環瑪納斯湖生烴中心的二疊系佳木河組、夏子街組和烏爾禾組，鄂爾多斯盆地靠近烴源灶的太原組，四川盆地鄰近川西主力氣源灶的上三疊統須家河組，以及須一、三、五段主力氣源巖層系內部的砂巖體等。

大范圍成藏組合是指“甜點”富集油氣，而成藏范圍很廣的一類成藏組合。這類組合主要形成于三明治式組合和倒灌式組合之中，以四川盆地川中地區須家河組和鄂爾多斯盆地中部奧陶系馬家溝組巖溶風化殼代表。勘探揭示，單一有經濟性的油氣聚集范圍有限，但平面上由數十乃至上百個油氣藏散布于廣闊的區域內，油氣藏之間多被水區、致密區構成的“天窗”阻隔，具有斑塊狀成藏特征。研究表明，導致成藏分布不連續的原因有二：①烴源灶分布不均勻、供烴總量不充分，近源儲集體優先成藏；②儲集體的連續性較差，導致形成的油氣藏在很大的范圍內呈星羅棋布式分布。如四川盆地須家河組氣藏（見圖8），由于須一、三、五段煤系源巖的連續性平面變化較大，一些區域煤系烴源巖明顯減薄甚至缺失，致使與之接觸的須二、四、六段儲集層中含氣飽和度與資源豐度平面上有明顯變化，煤系烴源巖減薄區（俗稱“天窗區”）成藏機率低，而優質烴源巖和有效儲集層疊置區是天然氣的主要富集區，形成的氣藏儲量豐度與含氣飽和度相對較高。

3.3.3 成藏的晚期性

成藏的晚期性是指在中國陸上大型坳陷型含油氣盆地中，中低豐度油氣藏多在白堊紀中后期以后形成，成藏期明顯偏晚。由于油氣散失時間偏短，散失量有限，因而成藏效率較高。導致中低豐度油氣資源大型化成藏晚期性的原因有：①抬升過程的晚期性；②古老海相烴源巖長時間（長達幾億年）在液態窗范圍滯留，烴源巖熟化充分，但早期排烴有限，到白堊紀以后再快速埋藏并大量排烴成藏；③熱裂解成氣的晚期性。這3個晚期性導致烴源灶，特別是氣源灶都在晚期出現規模排烴，這是中低豐度油氣藏群晚期大型化成藏的重要原因。此外，由于煤巖的強吸附性，氣源灶對天然氣的吸附與后期抬升背景下的規模釋放也是晚期成藏的另一重要原因。解剖研究表明，鄂爾多斯盆地蘇里格氣田和四川盆地川中地區須家河組氣藏的形成，主要形成發生在于白堊紀以來的新生代近紀階段，而這一階段剛好與盆地抬升階段對應。從蘇里格和川中地區的勘探實踐看，抬升期的成藏規模和范圍相當大，證明晚期成藏的現實性。

3.3.4 成藏類型的單一性

成藏類型的單一性是指構成中低豐度油氣藏群的主要油氣藏類型相對單一，巖性-地層型油氣藏所占比例高達95%以上。這是由適宜于中低豐度油氣資源大型化成藏的地質環境決定的，在平緩的海相碳酸鹽巖、海陸過渡相-陸相煤系沉積層系，由于建設性改造作用形成的縫洞體系和由繼承性牽引流形成的眾多沉積砂體都存在強烈的橫向變化，極易形成地層和巖性圈閉，且往往以集群方式發育，因而形成的油氣藏群也是這類油氣藏的集合體。鄂爾多斯、四川與塔里木等大型含油氣盆地的腹部地區構造平緩，地層傾角一般1°～3°，大型構造圈閉不發育，對油氣成藏看似不利。但廣泛發育的巖性、地層圈閉彌補了成藏條件的不足，盡管成藏豐度不高，但含油氣規模很大，并可降低成藏對蓋層條件的要求，保證了油氣的大型化成藏。

4 討論

4.1 集群式成藏的邊界問題

薄餅式和集群式成藏到底有沒有邊界，如果有，是什么，如何確定？筆者認為，油氣的成藏過程，實際上是油氣在儲集體中的相對富集過程，不管資源豐度高低、品質好壞，都有一個“成礦”過程，否則就不能稱之為資源。中低豐度資源邊界的確定，較常規資源更復雜，難度更大。本文所述的薄餅式和集群式成藏邊界，應該將油氣藏群的邊界與單一油氣藏的邊界區別對待。一般情況下油氣藏群的邊界有3種表現形式：①儲集體群與同期沉積的巖性邊界。通過對蘇里格氣田解剖研究，在多層疊置、連續分布的氣層中，如果細化到每一具體的氣層內部，平面上存在很大范圍的零值“天窗”，邊界是存在的。②儲集體群在構造低部位與水區的分界線。③儲集體群內部區域性的致密物性界面。單一油氣藏的邊界主要有4種形式：①碎屑巖儲滲單元的邊界一般為致密的物性界面；②常規油氣藏的油氣水界面；③碳酸鹽巖縫洞單元邊界，一般是溶蝕孔洞體與致密圍巖間的邊界；④縫洞單元內部的油氣水邊界等。

鄂爾多斯盆地蘇里格氣田開發實踐表明，在氣田北部和西部地區出現了明顯的氣水（同產）井或者水井，有明顯的氣水過渡帶特征，表明該區可能為氣田的宏觀邊界。另一方面，由于儲集體的強非均質性，導致氣田內部出現很多儲集層砂巖不發育區，屬于巖性尖滅帶，應該也是氣藏的邊界（見圖9）。

4.2 大型化成藏理論認識與其他兩種油氣成藏理論的差異

中低豐度油氣資源大型化成藏理論認識與經典油氣成藏理論和連續型油氣聚集理論有明顯不同^[30]，既有研究對象的差異，也有成藏條件與特征的不同。總體而言，三者差異大于共性（見表5）。中低豐度油氣藏群大型化成藏理論認識研究對象屬于常規與非常規混合型資源；經典油氣成藏理論研究對象是常規資源；連續型油氣聚集理論側重于非常規油氣資源。在儲集層物性較好或有一定構造背景（如低幅度構造圈閉）的區域，油氣水分異相對明顯，以常規油氣資源為主；而相對致密儲集層或缺少構造背景的區域，油氣水分異較差，油氣藏邊界相對復雜，以非常規成藏為主。常規油氣藏主要是在地層水的浮力作用下油氣發生了由分散到聚集的過程，一般成藏要素質量較好，以體積流充注為主，油氣藏豐度高，油氣分布受局部圈閉控制，有明顯的油氣水邊界。非常規油氣主要分布于烴源灶內部，是“源儲一體”或“源儲共生”型成藏，油氣主要在源儲壓力差或烴分子濃度差驅動下，通過擴散流方式運聚成藏，油氣水分異過程不明顯，呈現大面積連續分布的特點。

資源分布方面，常規油氣藏的形成分布往往受大型構造背景控制，聚集于盆地的低流體勢區。非常規連續型油氣聚集往往與烴源巖共生，多分布于烴源層系內部，或分布于與烴源巖大面積間互的近源儲集體中。中低豐度混合型油氣藏的形成分布與非常規油氣資源在地域上有交叉，多位于克拉通臺盆區與坳陷盆地寬緩的向斜區和前陸盆地的廣大斜坡區，在以往認為成藏條件較差的構造抬升區和蓋層條件“劣質區”等，都有可能形成規模油氣藏。

5 結論

中國陸上大型含油氣盆地廣泛發育一類中低豐度油氣資源，常表現出大型化成藏的特點。決定中低豐度油氣資源大型化成藏的關鍵在于成藏要素的大型化發育以及成藏條件的規模變化，煤系烴源巖、海相泥質烴源巖和烴源巖中滯留液態烴3類烴源灶和儲集體的大型化發育奠定了大型化成藏的物質基礎，廣覆式、三明治式、轉接式和倒罐式4類生儲蓋組合的大型化分布為大型化成藏創造了條件，烴源灶連續性橫向規模變化、儲集體物性連續性橫向規模變化以及地層、巖性的規模變化為大型化成藏提供了重要保障，大范圍抬升過程的發生為整體規模排烴和成藏創造了有利條件。

中低豐度油氣資源大型化成藏以體積流和擴散流為主要運聚方式，保證了烴源輸入的充分性；薄餅式、似層狀和集群式成藏是大型化成藏的主要形式，保證了成藏的規模性。中低豐度油氣資源大型化成藏具有油氣藏分布的近源性、成藏組合的主體性、成藏時機的晚期性和成藏類型的單一性等特征，海相克拉通盆地古隆起圍斜區、陸內坳陷盆地廣大斜坡區和向斜區以及前陸盆地緩翼斜坡區等是油氣大型化成藏的主要部位，表現為大面積和大范圍成藏兩種類型，成藏規模相當大。

中國陸上中低豐度油氣資源大型化成藏認識的提出與形成，豐富發展了油氣成藏理論，提升了疊合盆地中深層油氣資源發現潛力，有效推動油氣勘探“由局部二級構造帶向以主力烴源灶為中心的全盆地”、“由中淺層向深層、超深層”發展，對未來油氣勘探領域和范圍拓展具有重要指導意義。

致謝：除參考文獻外，本文還引用了國家973項目（2007CB209500）和國家碳酸鹽巖重大專項（2008ZX05004）的部分研究成果。

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(本文作者：趙文智¹ 胡素云² 王紅軍² 卞從勝² 汪澤成² 王兆云²  1. 中國石油勘探與生產公司；2. 中國石油勘探開發研究院)