第18卷第6期天然氣地球科學(xué)VoL. 18 No. 62007年12月NATURAL GAS GEOSCIENCEDec.2007量綜述與評述中國天然氣地質(zhì)研究的戰(zhàn)略思考李景明，羅霞,李東旭(中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院,河北廊坊065007)摘要:評述了近年來中國天然氣地質(zhì)研究的重要進展,如多元成烴理論、晚期成藏理論與巖性地層成藏理論的形成及其帶來的勘探的重大突破。指出了中國天然氣地質(zhì)研究面臨的難點，主要是中國盆地地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,而過去的天然氣地質(zhì)研究主要針對中、新生代形成的盆地。認為中國的天然氣地質(zhì)研究要取得更大更多發(fā)現(xiàn)，需拓展勘探思路,發(fā)展現(xiàn)有的理論與技術(shù),以活動論思想、以古板塊思路、以大氣田為目標(biāo)來進行。關(guān)鍵詞:天然氣;地質(zhì)研究;戰(zhàn)略思考中團分類號:TE12文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1672-1926(2007)06-0777-050引言盆地南緣松遼盆地深層天然氣的勘探得到了足夠2005年完成的中國新一輪油氣資源評價估算的重視，也就是說，煤成氣理論的提出在天然氣勘中國天然氣資源量為56X101*m*.截止2006年探戰(zhàn)略選區(qū)方面發(fā)揮了重要的作用。底,中國已探明天然氣地質(zhì)儲量為5. 39X 10*m*，天然氣晚期成藏理論及巖性地層成藏理論的不天然氣資源探明率僅9.63%。較低的資源探明率斷深化和完善,在天然氣區(qū)帶優(yōu)選評價中發(fā)揮了重預(yù)示著未來巨大的勘探潛力。近幾年所發(fā)現(xiàn)的天然要的作用。中國地處三大板塊間的三角地帶,是世界上新氣田的特征主要表現(xiàn)為:埋深普遍偏大、物性偏差、構(gòu)造運動活躍地區(qū)之-一,中國天然氣藏的形成與新圈閉條件偏復(fù)雜;巖性地層氣藏比例越來越大;多數(shù)構(gòu)造活動的關(guān)系密切[zη] ,除鄂爾多斯盆地、松遼盆氣田集中在三大古板塊。中國已有50余年的天然地外,其他盆地的氣藏主要形成、定型于新近紀以來氣勘探史,針對的主要是中、新生界盆地及其下伏的的構(gòu)造運動4],由此提出了天然氣晚期成藏理沉積層,對古板塊控制的古生代盆地研究甚少。因論[3。天然氣自身的擴散速率比石油快面不易保此,拓寬研究思路,拓展研究范圍,對發(fā)展中國天然存,要求晚期成藏的特性決定了新構(gòu)造運動在天然氣勘探領(lǐng)域有重要意義。一氣的聚集過程中必然起到重要的作用,主要表現(xiàn)在1天然氣地質(zhì)研究促進了勘探的突破，一是新構(gòu)造運動促進 了深部源巖有機質(zhì)的演化進但天然氣地質(zhì)研究的廣度仍不夠程,烴源巖在短時期內(nèi)大量生氣和聚集[8] ,從而形成了高效氣藏[9];二是新構(gòu)造運動對早期形成的氣藏1.1天然氣地質(zhì)理論的發(fā)展與完善促進了天然氣起到調(diào)整改造作用,直接控制了盆地中不同區(qū)帶天勘探的突破然氣的富集程度D0411;三是新構(gòu)造運動形成或改造天然氣成烴理論向多元化發(fā)展,拓展了天然氣形成了一系列圈閉,改造了儲集條件,形成了有利的勘探領(lǐng)域。構(gòu)造裂縫,構(gòu)造成為了油氣運移輸導(dǎo)系統(tǒng)等56]。煤成氣理論明確指出含煤盆地和腐殖型有機隨著可供鉆探的簡單的構(gòu)造圈閉日漸減少,勘質(zhì)也能生氣中。這一理論使鄂爾多斯盆地古生界、探家們和地質(zhì)學(xué)家們廣開思路,提出了巖性地層天四川盆地上三疊統(tǒng)、塔里木盆地庫車坳陷、準(zhǔn)噶爾然氣成藏理論。鄂爾多斯盆地上古生界巖性地層氣收稿日期.2007-08-29;修回日期:2007-10-16作者簡介;李景明(1956-) ,勇.四川永川人,教授級高級工程師,主要從事天然氣勘探與開發(fā)研究Ermaliim@ ptroching. com cn778天然氣地球科學(xué)Vol. 18藏主要受河道砂體的控制[2];四川盆地飛仙關(guān)組緬有“階段性”和“多動性”的特征E,因此,在不同的灘氣藏分布主要受鱺灘相帶控制1。如羅家寨、鐵地質(zhì)時期，由于板塊活動與古地理、古氣候等因素的山坡、普光等礁灘氣藏就是構(gòu)造背景下的巖性氣影響,導(dǎo)致相應(yīng)的沉積盆地中心發(fā)生遷移,現(xiàn)今的盆藏[川;松遼盆地深層火山巖氣藏主要受火山巖有利地格局僅是古盆地的- .部分。因此,我們應(yīng)以活動相帶的控制,也是構(gòu)造背景上的巖性氣藏[15-+8]。論思想為指導(dǎo)、以古板塊控制古今盆地形成為思路、此外,生物氣形成機理研究發(fā)現(xiàn)可溶有機質(zhì)對以發(fā)現(xiàn)大氣田為目的,來開展天然氣地質(zhì)研究。生物氣的生成具有重要意義叼,科學(xué)地解釋了柴達2.1從構(gòu)造 的角度(盆地周緣古板塊區(qū)值得研究)木盆地三湖地區(qū)的生物氣源巖。在該盆地，雖然有中國大陸板塊系古生代以來由50多個大小不機碳含量很低,但可溶有機質(zhì)含量高,具有形成大氣等的陸塊拼接形成，每個小陸塊在拼接和匯聚過程田的地質(zhì)背景。趙文智等I[8:提出的有機質(zhì)接力生中,都會對盆地形成產(chǎn)生影響,因而導(dǎo)致中國大陸地氣的模式,揭示了有機質(zhì)在每一-階段都能生成天然殼的多旋回性及在區(qū)域地質(zhì)上發(fā)展的不平衡性(21]。氣,大大拓寬了找氣的領(lǐng)城。近年來無機成因天然長期多期構(gòu)造活動使盆地具有多期生烴.油氣多期氣理論研究得到了重新重視[120,主要是因為在松成藏的過程,只有動態(tài)研究在盆地中各套烴源巖、儲遼盆地深層天然氣成因研究上不斷取得突破,盡管層蓋層、圈閉、斷裂及保存條件,才能有根據(jù)地提出在這方面尚存在較大的爭議。天然氣有利聚集區(qū)。北方氣田(North field,儲量271.2天然氣地質(zhì)研究的廣度不夠X10'm2([21) 構(gòu)造位置處于阿拉伯地臺東緣,卡塔中國50多年的天然氣地質(zhì)研究與勘探活動,主爾背斜的向北傾伏部位，氣體聚集在由第三紀要在中國中新生代盆地的范圍內(nèi)進行。實際上,中Zagros運動引起的向北翹起的古構(gòu)造內(nèi)[25]。據(jù)此，國大陸主要是由塔里木、中朝和揚子3個古板塊為曾屬三大古板塊的現(xiàn)今近盆地邊緣的山區(qū)也應(yīng)是有核心和許多微板塊拼合而成的[2]。震旦紀一志留利的勘探地區(qū)，如現(xiàn)今中園四川盆地龍門山前陸沖紀中期三大板塊都處在游離于大洋中的陸表海發(fā)育斷帶內(nèi)(圖1),部分地區(qū)中三疊統(tǒng)及其以下的地層、階段，由南向北遷移;至古生代末海西期,塔里木一二疊系及其以下的地層保存完好,圈閉形態(tài)特征清中朝板塊已漂移到北半球并發(fā)生碰撞,使古亞洲洋楚,而震且一寒武-志留系烴源巖大量生氣時期(印完全收縮而形成了準(zhǔn)噶爾盆地.二連盆地和松遼盆支-燕山期)也是該領(lǐng)域圈閉形成的重要時期,可以地等陸相盆地2.這時的塔里木一中朝古板塊,因作為天然氣勘探的后備領(lǐng)域。鄂爾多斯盆地和渤海昆侖一秦嶺海板塊的俯沖-碰撞發(fā)生沉降,形成了灣盆地的周緣地區(qū)也同樣具備天然氣成藏條件,也半封閉的海陸交互相至陸相的塔里木盆地、古華北是值得重視的勘探領(lǐng)域.盆地和柴達木盆地,而當(dāng)時的揚子板塊還在赤道附2.2從氣源巖的角度(對盆地周緣區(qū)氣源巖分布需近游蕩,直到印支運動早期才向北漂移與中朝古板加強研究)塊拼合,形成了四川盆地的雛形。中生代以來,古太不同地質(zhì)歷史時期,盆地所屬的大地構(gòu)造背景平洋板塊多次向亞洲大陸俯沖、消減,對中國東部和與古氣候、古海洋和古生物圈的環(huán)境,決定了盆地中中部產(chǎn)生了強烈的改造作用,使中國盆地真正形成。烴源巖的發(fā)育程度。Klemme 等[26]從全球尺度研強烈的構(gòu)造活動肢解了古華北盆地.縮小了上揚子究了盆地所處的古緯度與古氣候及其與古海洋的關(guān)板塊,形成了中新生代的鄂爾多斯盆地和四川盆地。系,指出世界- -半以上的油氣資源形成于晚侏羅世第三紀則為中國東部裂谷盆地發(fā)育階段,形成了東.和白堅世優(yōu)質(zhì)烴源巖。優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成主要與其部第三系盆地。因此天然氣地質(zhì)研究局限于現(xiàn)今的特有的古構(gòu)造.古氣候和古海洋環(huán)境有關(guān)C57-82,如世盆地、勘探活動以現(xiàn)今盆地為主要對象,其實質(zhì)是忽界上最大的天然氣聚集區(qū)之- --中亞煤成氣聚集視了現(xiàn)今盆地范圍以外古板塊上發(fā)育的古盆地的勘域([1]就是這樣。探潛力?，F(xiàn)今盆地相鄰的古板塊上發(fā)育的古盆地是烴源巖的分布受古板塊的控制,具有區(qū)域性分一一個值得關(guān)注和研究的領(lǐng)域,通過加強天然氣地質(zhì)布的特點。從中國古生界煤炭資源的現(xiàn)今分布來研究可能會大大擴展天然氣的勘探領(lǐng)域。看,雖然經(jīng)歷了多次構(gòu)造運動的改造,但其分布已遠2天然氣地質(zhì)研究值得思考的幾個問題.遠超出了現(xiàn)今的盆地范圍(圖2),在現(xiàn)今盆地外也廣泛分布煤炭資源。這從另一側(cè)面說明，研究烴源中國大陸是由許多小板塊組成,小板塊演化具巖時,不能僅著眼于現(xiàn)今的盆地范圍,應(yīng)著眼于整個No.6李景明等:中國天然氣地質(zhì)研究的戰(zhàn)略思考779古板塊。Nw.平武大斷裂古城大斷裂 白草場轎子頂骨料高莊增南壩大廚裂楓順場背斜伸天窩向斜大理基斷裝楊牌壩斷裂青林口骨斜1000二300! 500007000001-型山相著沖斷帶，03km前洲巴陷及料坡帶前陸降起且00昆7000000白龍場化對人分松林山官司 重公山東營料在集。色。上照測E店圖1過龍門山山前和四川盆地川西地區(qū)剖面塔里木盆地中哈盆地塔里木古板塊8的征地一板塊■拉薩四川盆地上地樂場于古板塊臺詩及北鉆地南海|島雪瓊盆地主要斷層口主要盆地二]古板塊 古生界媒 [?] 采煤區(qū)圖2中國古生界煤系、三大古板塊 、現(xiàn)今盆地、山脈分布示意2.3從儲層 的角度(對深層儲層形成機理及分布需研究相對深入,并形成了很多形成模式。如基于砂礫加強研究)巖儲層的成巖演化模式認為:一般而言,3 500 m以下儲層形成機制對勘探目的層的確定具有重要意即屬深層儲層,儲層孔隙變小,物性明顯變差。但在義。綜觀在各種類型巖性的儲層中,對砂礫巖儲層的近年的勘探中，深層物性良好的儲層發(fā)現(xiàn)越來越多。780 .天然氣地球科學(xué): Vol.18如碳酸鹽巖儲層。普光氣田在5281. 6 m時仍見好較可以看出,中國煤炭的資源量為114 500X 10* t, .的儲層(0681 ,儲層為糖粒狀殘余鮞粒白云巖、含礫屑鮞與俄羅斯煤炭資源量(157 010X 10°t)相近,但中國粒白云巖和鮞粒白云巖,殘余鮞粒白云巖是其中最重已發(fā)現(xiàn)的天然氣可采儲量與俄羅斯相比明顯偏少。要的儲集巖,其孔隙度為1. 02%~28. 86%,滲透率為對中國天然氣資源的再認識不僅可以進一步了(0.011 2~3 364. 59)X10~3 um'。這類儲層發(fā)育主解中國天然氣勘探的潛力,也將增加在中國大力推要相帶是臺地邊緣淺灘相和斜坡相。如火山巖儲層:進天然氣勘探發(fā)現(xiàn)更多大氣田的信心。松遼盆地火山巖儲層的工業(yè)氣流井的深度已達到2.6從大氣田發(fā)現(xiàn)的角度(需加強大氣田形成主控4500m左右近期在準(zhǔn)噶爾盆地腹部莫索灣地區(qū)因素的研究)5 650~5 980 m發(fā)現(xiàn)孔隙度大于10%的儲層。分析不同類型的有機質(zhì)在不同的演化階段均能生成這些優(yōu)質(zhì)儲層形成的重要因素可知,在地質(zhì)歷史時天然氣,甚至無機成因的天然氣也可聚集成藏,但大期,這些地區(qū)大多處于伸展疊置區(qū)或伸展擠壓區(qū),導(dǎo)氣田的發(fā)現(xiàn)對儲量的增長發(fā)揮著更巨大的作用,如致斷裂異常發(fā)育,斷裂不僅是油氣運移的良好通道，克拉2、蘇里格、普光、羅家寨、徐深、澀北等大氣田同時,也改善了深層儲層的儲集性能，- -方面使深層的發(fā)現(xiàn)促進了中國天然氣儲量的快速增長。截至儲層的滲透性能增加,另一方面由于連通源巖和儲2006年底,中國已探明天然氣田(含油氣田)395個，層,也是有機酸的主要通道而使儲層次生孔隙的形成而其中探明儲量大于300億m'方的大氣田僅有37成為可能。個,但這37個大氣田的探明儲量占已探明天然氣地2.4從成藏的角度(加強構(gòu)造運動對天然氣成藏控質(zhì)儲量的77.19%?？梢钥闯?大氣田在天然氣勘制的研究)探中占有舉足輕重的地位。我國含油氣盆地存在著前已述及,歷經(jīng)多期次的構(gòu)造運動是中國含油氣形成大氣田的地質(zhì)條件，從板塊演化和氣田發(fā)育構(gòu)盆地的主要特點。每一期構(gòu)造運動對氣藏的形成都造位置、成藏地質(zhì)條件來看,中國的揚子、塔里木、華起到了重要的作用,尤其是燕山期和喜馬拉雅期的構(gòu)北3個古板塊有形成上千億立方米甚至上萬億立方造運動。燕山期構(gòu)造運動使古老盆地氣源巖進人大米氣田的地質(zhì)條件。量的生排氣期;面喜馬拉雅期的構(gòu)造則促使中、新生3結(jié)語代的盆地進入大量生氣期,同時調(diào)整了古老盆地中天然氣藏的分布,促使盆地中氣藏的最終形成,直接改中國是一個產(chǎn)煤大國,也必將成為一個天然氣變了盆地中氣藏的富集度。因此從古板塊的角度研生產(chǎn)大國。中國天然氣資源豐富,但資源探明率低，.究天然氣成藏史,在氣源豐富、儲集條件好的地區(qū)尋對天然氣地質(zhì)的研究還遠遠不夠,天然氣地質(zhì)研究.找氣藏主要成藏期時的有利圈團,天然氣勘探定會有任重而道遠。只要我們解放思想,不要受中、新生代新的突破。盆地范圍所限,以活動論、古板塊的大思路開展地質(zhì)2.5對中國天然氣資源的再認識研究，發(fā)展地質(zhì)理論與技術(shù),重視新構(gòu)造、重視三大中國天然氣資源量隨著認識的進步和勘探技術(shù)古板塊及巖性地層氣藏的成藏特點的研究,以尋找的發(fā)展而增加。隨著煤也能生氣的觀點的提出,全大氣田為主要目的,中國一定能找到巨型天然氣田!國第一輪油氣資源評價估算出中國天然氣資源量為參考文獻:33.6X1012 m',二元成烴論從此替代了一元成烴[1]戴金星、 戴金屋天然氣地質(zhì)和地球化學(xué)論文集(醬一->[M]. 北論。第一輪油氣資源評價后發(fā)現(xiàn)了-批大型煤成京:石油工業(yè)出版社,1998:3-24.氣田,如鄂爾多斯盆地中部氣田、鶯一瓊盆地崖13-[2]戴金星， 衛(wèi)延召。趙靖舟。晚期成藏對大氣田形成的重大作用[J].中國地質(zhì),003.30<1);10-17,1氣田等。全國第二輪油氣資源評價估算出中國天[3] 宋巖,王喜雙.新構(gòu)造運動對天然氣晚期成蠟的控制作用[J].然氣資源量為38. 04X10"m'.中國天然氣資源量天然氣地球科學(xué),2003,14(2) ;103-106.的增加主要源于海域區(qū)天然氣資源量的增加。2005[4]王庭斌， 中國氣藏主要形成、定型于新近紀以來的構(gòu)造運動年全國新--輪油氣資源評價估算出中國天然氣資源[D].石油與天熬氣地質(zhì)，2004,25(2) :126-132.量為55. 89X10m'。天然氣資源量的增加主要源[5]賈承造， 何登發(fā)，石昕，等中國油氣晚期成藏特征[n.中國科學(xué):D輯，20060 36 (5)* 412-420.于對天然氣資源評價中重點參數(shù)和勘探程度的改變[6]費再升. 中國近海盆雄晚期斷裂話動和油氣成藏[].石油塊以及由此引起的對盆地的重新認識。質(zhì).2004.(2):12-19.從與生成天然氣的重要母質(zhì)煤炭的資源量的比[7]李劍,羅霞,劉人和,等. 中國天然氣晚期成藏的地球化學(xué)特征No.6李景明等:中國天然氣地質(zhì)研究的戰(zhàn)略思考781[].沉積學(xué)報2004,22(增刊);33-38.[21]羅志立 ,李景明,劉樹根,等.中國板塊構(gòu)造和含油氣盆地分析B] 梁狄剛。張水昌,趙孟軍,等.庫車坳陷的油氣成戴期[J].科學(xué)[M].北京:石油工業(yè)出版社.2005.通報,2002,47(增所)56-63.[22]李景明,羅覆,冉啟貴， 中國三大古板塊是導(dǎo)找大氣田的主戰(zhàn)9] 趙文智,王兆云,汪澤成，等.高效氣源灶及其對形成亮效氣藏場[J].天然氣工業(yè),2006 ,26(12) :15-19.的作用[J].沉積學(xué)報2005.23(4)1709 718.23] 看光明,宋建國,靳久強,等.板塊構(gòu)造演化與油氣盆地形成10] 謝增業(yè)。田世港,單秀攀,等.川東北飛仙關(guān)鱺灘天然氣高集成和評價[M].北京:石袖工業(yè)出版社，2002.藏特征及斯探前景[J].2005,32(2) ;31-34.[24]李國玉,金之鉤. 世界含油氣盆地圖集(下冊>[M].北京:石油[11]邸領(lǐng)軍,張東陽,王宏科. 鄂爾多斯盆地喜山期構(gòu)造運動與油工業(yè)出版杜,2005.8.214-220.氣成藏[].石油學(xué)報,2003,24(2)134-37.[25] Ave s A,Tappmeyer D M. 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Research Insilute of Petroleum Exploration & Derelopment, PetroChina, Lanefang 065007 ,China)Abstract:This paper summarizes some significant achievements in natural gas exploration, such as“theoryof hydrocarbon generation from polynary types of organic mattr","theory of natural gas late formation"and“theory of lithologic and stratigraphic natural gas formation", and great breakthroughs that are a-chieved by the application of these theories. It is pointed out that the difficulties of geological research onnatural gas being faced with now are mainly complexity of geologic framework of Chinese basins and thecurtent geological research on natural gas is mainly focused on those basins which were formed duringMesozoice and Cenozoic. This paper also indicates that more discoveries of giant gas fields need geologists toexpand the thoughts on exploration, develop the existing theories and technologies, and study the naturalgas geology based on mobilistic theory , palaeo-plate thoughts and discovery of giant gas fileds.Key words: Natural gas; Geological research; Strategic thoughts.