1、项目名称： 中国西部叠合盆地深部油气复合成藏机制与富集规律首席科学家： 庞雄奇 中国石油大学（北京）起止年限： 2011.1 至 2015.8依托部门： 中国科学院 教育部 中国石油天然气集团公司二、预期目标总体目标：揭示四方面机制，形成和发展西部叠合盆地深部油气复合成藏理论；研发三大配套技术，推 动西部深层油气勘探进程；产学研联合应用新理论新技术，加快西部叠合盆地深部油气储量快速增长。揭示四方面的机制包括：深部多期构造过程叠加与温压场演化机制，深部多元油气成因机制，深部有效储层形成机制以及深部油气复合成藏机制。研发三大配套技术包括：深部油气成藏条件分析与评价技术，深部油气成藏区带预测与评价技
2、术，深部油气资源潜力 预测与评价技术。 推动储 量快速增长包括：预测 23个深部有利成藏领域，指出 510 个深部最有利勘探区带，在深部发现 2025亿吨油气当量。在实现上列目标的过程中，提升中国石油企业参与全球油气资源勘探的竞争力，满 足国家对油气资源的重大需求。与此同时， 发表高水平论文 120 篇，出版专著 2 部，发展和完善叠合盆地油气成藏理论，带动相关学科发展和高层次人才培养，促进西部社会稳定和人民生活水平提高。 五年预期的具体目标包括：1. 阐明叠合盆地深部油气成藏条件与浅部油气成藏条件的差异：阐明叠合盆地深部和浅部地应力场、流体动力场和地温场的差异及其对油气成藏和油气分布的影响；
3、阐明深部和浅部油气成藏条件，包括生、 储、盖、运、圈、保等地质要素的异同及其对油气成藏和油气分布的影响；从油气成藏的动力学机制分析和模拟中建立深部和浅部油气成藏边界划分标准。2. 揭示叠合盆地多期构造过程叠加与深部油气生成演化机制：建立深部地层在埋深演化过程中多期构造作用的判别标准；重建关键构造变革时期地层埋藏史及其相关的地应力场、流体 动力场和地温场；揭示深部复杂油气藏的地质地球化学特征及其主要来源并评价它们的相对贡献量大小。3. 揭示叠合盆地深部有效储层的成因机制并建立预测模式：通过典型实例剖析深部有效储层，主要包括构造裂缝储层、溶 蚀孔洞 储层、成岩裂隙 储层、生物礁滩体等特殊储层的孔隙
4、类型特征及发育序列，探讨多因素联合作用下的多类型孔隙的形成和演化机制和发育模式；揭示深部有效储层的地质地球物理响应特征并研发配套的探测技术。4. 揭示叠合盆地深部油气多源多阶段多动力复合成藏机制：搞清叠合盆地深部的油气成藏条件和成藏环境；揭示叠合盆地浅部形成的油气藏对深部油气成藏过程的叠加效应以及深部油气藏形成后对浅部形成的油气藏的复合作用；阐明深部地层埋藏过程中多来源成藏、多阶段成藏和多动力成藏的复合叠加机制；建立深部油气复合成藏的地质模式与预测方法。5. 建立西部叠合盆地深部油气富集规律并预测勘探方向与资源潜力：阐明叠合盆地深部油气藏形成和分布的主控因素；揭示各主控因素在空间上、时间上和动
5、力机制上的匹配控藏模式；研发叠合盆地深部要素匹配控藏模式的应用软件。通过实际应用指明西部叠合盆地深部油气勘探的有利方向与资源潜力。6. 培养一支高水平的科研队伍并保障叠合盆地深部油气勘探可持续发展：通过本项目的研究和交流，培养一支从事我国叠合盆地深部油气藏勘探研究的优秀中青年科学家团队，提高国 际竞争力，在国内外核心刊物上 发表高质量科学论文 120 篇（高水平 SCI 检索刊物论文 60 篇,核心刊物论文 60 篇）,出版专著 2 部。三、研究方案（一）总体学术思路本项目围绕“ 叠合盆地深部油气复合成藏机制 ”这一核心 问题，确立了“深部成藏条件深部复合成藏机制深部成藏规律与分布预测”为主线
6、的学术研究思想和动力学过程的研究方法。重点选择深部剩余资源最大的塔里木盆地和准噶尔盆地的深部领域开展研究。 以多期构造过程叠加和深埋背景下的高温压场和多相态流体场演化研究为前提，以多元油气生成机制和多类有效储层的成因机制研究为基础，以多源多阶 段多动力成藏过程复合叠加研究为主线，重点开展“叠合盆地多期构造 过程叠加与深部油气生成演化、叠合盆地深部有效 储层成因机制与发育模式、叠合盆地深部油气复合成藏机制与富集规律” 三个层面的科学问题研究， 实现对叠合盆地深部油气成藏机制和油气藏分布规律的整体认识。（二）技术途径根据上述学术思路及围绕科学问题设置的研究内容，提出图 5.1 所示的技术途径，其要
7、点包括下列五方面：叠合盆地演化动力学过程分析深 部油 气 组 成特 征深 部油 气 成 藏复 合构 造裂 缝 类油 气 藏原 生孔 隙 类油 气 藏溶 蚀孔 洞 类油 气 藏成 岩裂 隙 类油 气 藏 深 部油 气 聚 集机 制 深 部油 气复 合成 藏机 制与 富集 规律核 心 科 学 问 题解剖已发现的深部油气藏 深 部古 地 温场 演 化深 部古 压 力场 演 化深 部古 应 力场 演 化多期构造变形深埋过程叠加深 部成 烃 和 相态 转 化深 部多 源 -多 阶段 多 机 制成 藏 复 合深 部构 造 -流体 岩 石作 用叠合盆地演化动力学过程分析深 部油 气 组 成特 征深 部油 气
8、 成 藏复 合构 造裂 缝 类油 气 藏原 生孔 隙 类油 气 藏溶 蚀孔 洞 类油 气 藏成 岩裂 隙 类油 气 藏 深 部油 气 聚 集机 制 深 部油 气复 合成 藏机 制与 富集 规律核 心 科 学 问 题解剖已发现的深部油气藏 深 部古 地 温场 演 化深 部古 压 力场 演 化深 部古 应 力场 演 化多期构造变形深埋过程叠加深 部成 烃 和 相态 转 化深 部多 源 多 阶段 多 机 制成 藏 复 合深 部构 造 流体 岩 石作 用图 5.1 中国西部叠合盆地深部油气复合成藏机制与富集规律研究技术路线1. 技术路线：通过正演模拟和反演追溯两种基本途径揭示叠合盆地深部油气藏形成机制
9、和分布规律。从油气成藏的盆地动力学背景和已知油气藏解剖出发，沿着油气成藏过程的动 力学研究和对已发现油气藏特征的精细解剖两种途径，实现对 深部油气藏形成条件、动力学过程特征及分布规律的整体认识， 侧重对深部多源多阶段多动力机制复合成藏过程及其控油气规律的研究。2. 研究的切入点：从多期构造变形和深埋演化过程两个关键环节入手，研究深部高温压场和多相态流体场演化；从深部多因素的联合作用过程分析入手，揭示深部多孔隙类型的发育序列及成因机制；从多元油气生成演化机制与潜力、有效储层成因机制与分布、油气分布主控因素与时空配置关系研究入手，阐明深部油气藏分布发育规律。3. 方法手段：通过野外考察、地质分析、
10、典型 实例剖析和油气成藏定量（物理/数值 ）模拟 等手段，研究油气成藏过程的复合叠加机制、阐明深部油气富集规律。通过 剖析已发现的深部油气藏，反演追溯叠合盆地油气藏形成的过程与特征。采用高分辨率地震、分子标志物绝对定量、同位素和包裹体定年、特殊非 烃组份参数等最新技术，综合研究油气藏的地质特征，确定它们的成藏期次、油气来源、油气充注途径、主要源灶相对贡献。4. 研究区选择：以塔里木盆地和准噶尔盆地为重点、对目前发现的油气富集区带和具有代表性的重要油气藏进行深入细致的解剖，从点到线、由线及面，自面入体，实现对叠合盆地深部油气复合成藏机制的整体认识 。塔里木盆地和准噶尔盆地为典型的复杂叠合盆地、两
11、者差异大，多年的油气勘探积累了大量资料、目前深部勘探难度大、科学 问题比较明确，它 们的深部剩余资源约占西部叠合盆地总量的 85%以上。 这两个盆地的剩余资源主要分布在天山南北中新生代前 陆盆地的深部构造圈闭、塔里木盆地台盆区古生界及准噶尔盆地腹部中生界的深部岩性地层圈闭中。选择它 们重点研究，有利于 实现项 目研究的科学目标和国家目标。5. 成果检验与应用：基于新的认识和新的成果对西部叠合盆地深部领域开展油气藏分布规律和综合预测研究，指明最有利的勘探方向和勘探区带。在上述研究的基础上，通过实践 认识再实践再认识的多次提升，形成中国西部叠合盆地深部油气藏勘探理论和相应的综合预测技术，并应用于西
12、部叠合盆地的重点勘探领域加以实践和验证。通过综合评价，指明西部叠合盆地最有利的勘探方向和勘探区带，为生产单 位勘探目标选择和钻探目标部署提供理论指导，从而带动油气储量的增长和相关学科的发展。（三）创新与特色1项 目的主要创新点(1) 揭示中国西部叠合盆地深部高温压环境下油气生成与演化机制，为深部油气勘探提供地质依据。从叠合盆地多期构造过程叠加的背景出发，重点揭示关键构造变革期盆地深部的构造形变过程与高温压场演化，搞清高温压环境下油气的生成与演化机制，为叠合盆地深部油气成藏条件评价和复合成藏机制探索提供重要的地质基础。从叠合盆地深部构造应变与高温压场演化的统一过程出发，揭示深层多元油气生成演化是
13、一项新的探索，不解决这一问题，深部油气勘探就失去依据。（2）揭示中国西部叠合盆地深部致密背景下有效储层的成因机制与发育模式，为深部油气勘探提供有效目标。以叠合盆地深部复杂地 质条件下储集空间形成演化的动力学过程研究为主线，阐明深部多类孔隙空间 的组合特征和发育序列，揭示叠合盆地深部有效储层的形成机制并建立预测模式。 侧重从深部多种因素（构造裂蓬、溶蚀及热流体作用等） 联合作用及其叠加效 应上揭示多类型储集空间的形成和演化机制，是极富挑战性的研究课题，也是叠合盆地深部油气勘探取得突破急需解决的关键性问题。不解决 这一问题，深部油气勘探就缺失有效目 标。（3）揭示中国西部叠合盆地深埋条件下多源多阶
14、段多动力成藏过程的复合特征并建立油气藏分布模式，为深部油气勘探提供理论指 导。从叠合盆地深部油气藏分布发育的控制因素剖析出发，揭示叠合盆地深部油气藏形成 过程特征及其主控因素，探索多源多阶段多 动力成藏过程的复合机制并建立多要素匹配控藏模式，为 叠合盆地深部油气勘探目标评价提供理论指导 。不解决这一难题，深部油气勘探成效就不能提高。（4）研发适合中国西部叠合盆地深部油气勘探新的配套技术，通过应用指明西部叠合盆地深部油气勘探潜力和最有利领域，为西部叠合盆地深部油气 储量的快速增长提供地质保障。 在揭示深部油气成藏机制与油气藏富集 规律的基础上，基于深部油气生成机制、储层发育模式和油气富集 规律等
15、方面研究获得的新理论、新方法，研发一套适合于我国西部叠合盆地深部油气勘探的新技术，通 过应用搞清中国西部叠合盆地深部的油气资源潜力和最有利勘探目标，保障西部叠合盆地油气勘探成效不断提高，推动油气储量和产量的快速同步增长。不实现这一目标，项目研究就失去意义。2项 目的主要研究特色（1）选择我国西部叠合盆地具有巨大资源潜力的深部领域开展研究。中国西部叠合盆地的独特性及其巨大的油气资源潜力，已为我国地质界和石油工业所高度重视。事实上，中国西部叠合盆地的油气 资源主要分布于盆地深部。近二十年来的油气勘探实践和研究业已表明，揭示盆地深部的油气聚集过程和分布规律是解决目前深部油气勘探实践上遇到的诸多困难中
16、的关键。解决这一关键科学问题将推动西部叠合盆地油气勘探进程，加快实现我国油气生产基地由东部向西部，由浅层向深部的重点转移。（2）申报项目拟解决的科学问题既是当前中国西部叠合盆地油气勘探中遇到的、急需解决的重大课题，也是当前国际含油气盆地分析和石油地质研究的前沿性课题。 本项目拟解决的核心科学问题是“中国西部叠合盆地深部油气复合成藏机制与富集规律” ，涉及到“叠合盆地多期构造过程叠加与深部油气生成演化”、“叠合盆地深部有效 储层的形成机制与分布模式 ”、“叠合盆地深部油气复合成藏机制与富集规律” 等深层问题 。它们是中国西部叠合盆地油气成藏研究中的独具特性的地质难题，长期以来困扰着我国西部叠合盆
17、地的油气勘探。它们同时也是世界油气地质研究领域前沿的学术难题。解决这些难题将使我国在复杂叠合盆地深部油气地质与勘探领域的研究处于世界领先水平，实现从地质大国向地质强国的转变。（3）针对科学难题组织产学研相结合的队伍开展持续研究。本项目大多数的研究骨干和课题负责人是前期 973 项目中的骨干和课题负责人，其中包括塔里木油田公司总地质师和新疆油田公司研究院总地质师等现场专家。在前期“ 973”的研究过程中，产业部门为了实现理论研究成果的及时应用，它们为“ 973”项目研究匹配了 9 项研究课题，经费达到 2000 多万元。项目积累的研究成果和资料保障了本项目研究工作的延续和深入。本项目的依托单位、
18、承担单位、主要的参加单位在我国相关研究领域具有显著的特色和优势。这种长期形成的产学研相结合的组织形式，既可以保障基础研究的深入，又能保障将最新的研究成果及时地用于指导油气勘探实践，还能实现高层次人才培养基地建设和叠合盆地油气勘探可持续发展。（四）项目研究取得重大突破的可行性1围绕本项目的关 键科学问题，前期已有丰富的研究积累，包括国家科技部、国家自然科学基金委、国家发改委曾组织过一系列相关的重大研究项目。中石油、中石化等大的油公司最近十多年也在西部叠合盆地开展了一些相关的重大应用基础研究。我们在 19992010 年先后组织承担了两期国家“973” 项目“中国典型叠合盆地油气形成富集与分布预测
19、（G1999043300 ）”和“中国西部典型叠合盆地油气成藏机制与分布规律（2006CB202300）”，均取得了重要 进展，受到同行 专家赞誉，为本 项目的研究和突破奠定了坚实的地质基础。2近十年来，研究区在深部已发现的油气藏和积累的大量勘探 资料为叠合盆地深部油气藏成因机理和分布规律的研究和突破创造了条件，塔里木盆地库车坳陷大北 1、大北 3 和克深 2 等陆相大气藏，台盆区的塔河、哈德逊等一批亿吨级的大油气田的发现为该项目的研究提供了难得的实例。特别近些年来相当数量的深达 70008000 多米的深钻资料为探讨深部成藏条件等提供了难得的条件。3具有一支 经过 多年合作形成的、多学科交叉
20、的 优 秀的研究队伍，相关参加单位拥有开展本项目研究的先进实验条件和仪器设备。本项目组织了油气勘探领域最强的研究实体参与这一项目的研究工作，其中包括中国石油大学（北京）、中国科学院地质与地球物理研究所、中石油勘探开发研究院、中国地质大学、塔里木和准噶尔两个油田公司等。它们具有支撑油气成藏研究的 4 个国家重点实验室和 7 个省部级重点实验室。此外，还有加拿大卡 尔加里油气地质研究所、澳大利亚资源研究院、俄罗斯西西伯利亚油气地质研究所等国外单位的科学家加盟。这些条件为实现研究目 标提供了强有力的支撑。（五）组织方式项目采取首席科学家负责制，主要由优秀的中青年学术带头人担任课题负责人，并 设立由国内本领域知名专家组成的项目专家组对项目进行学术指导。项目拟分为 6 个课题，课题负责人对首席科学家负责，并接受专家组监督。研究骨干的总体规模保持在 30 人（不包括研究生）左右，保证全时人均资助经费在 20万元/年以上。 设立专家顾问组，由国内外本领域的知名专家组成，负责联系和指导各课题研究工作。设立办 公室， 严格按照国家重点基 础研究规划项目的管理条例实施动态管理，定期举行学 术研讨会和课题负责人工作会议，确保项目内容的顺利完成。
