四川超级富气盆地特征及油气勘探潜力

杨 光 朱 华 黄 东 李国辉 苑保国 应丹琳

中国石油西南油气田公司勘探开发研究院

0 引言

众所周知，四川盆地是一个经历多期次构造运动的大型叠合含油气盆地。盆地油气资源丰富，勘探开发历史悠久，享有中国天然气工业基地的美誉，为我国社会和经济发展做出了重要贡献。虽然历经了60多年的勘探开发，但至今天然气储量和产量始终保持强势增长，值得深入分析[1-2]。

近年来，世界各国在非常规油气勘探开发的推动下，油气储量和产量不断攀升，带来了新一轮油气的勘探开发热潮。归根结底是认识的创新、技术的突破和管理的创新带来的结果。针对四川盆地几十年来的勘探开发实践并进行系统总结并与国外提出的“超级含油气盆地”进行对比分析[3-4]，认为四川盆地各项指标均符合“超级含油气盆地”的特征，最后结合目前四川盆地勘探开发实践情况和油气发展规划，提出了下步油气勘探开发方向，以期为新一轮盆地油气储量产量快速增长提供技术支撑。

1 超级油气盆地的概念

在全球油气勘探开发不断向众深发展的同时，各类油气勘探开发领域的新概念不断出现，其中超级盆地的概念由IHS Markit公司在研究美国二叠纪盆地时率先从油气资源规模和配套条件方面进行定义，指出超级盆地具有以下3个特征：①是已产出50×108bbl(1 bbl=0.158 988 m3，下同)油当量，至少还有50×108bbl油当量可采资源；②是含有多套烃源岩和含油气系统；③是有较完善的基础设施和工程服务。并类比西西伯利亚、阿拉斯加北坡、中阿拉伯和内乌肯等盆地，列出了世界上已发现的25个超级盆地（表1）。这些超级盆地的油气产量占全球油气产量的35%左右，是全球油气产量主要贡献者，为油气勘探开发重塑了方向。

国内对超级盆地的研究和认识起步较晚，公开的文献报道资料较少，李江海等从构造背景和沉积的角度对其进行了地质内涵的定义，认为超级盆地是板内构造背景下发育的巨型盆地，沉积地层展布范围＞300×104km2，原型盆地面积＞2×106km2，其特征主要为展布面积巨大，呈浅碟状，以海相地层为主。

笔者提出“超级油气盆地”的概念。认为超级油气盆地是具有多种油气资源类型和多套含油气系统，已生产50×108bbl(油气当量)，仍有50×108bbl剩余可采储量，且目前技术条件下可勘探的剩余可采资源量大于100×108bbl的盆地。根据产油气的比例可细分为以产油为主的超级富油盆地、以产气为主的超级富气盆地。该定义主要从如下几方面考虑：①为了避免混淆，专指含巨量油气的盆地区别于其它意义的“超级盆地”；②基于石油地质学的角度，强调含油气性，具有优越的石油地质条件；③强调现实性，已生产50×108bbl(油气当量)，仍有50×108bbl剩余可采储量；④强调可持续性，在目前技术条件下可勘探的剩余可采资源量大于100×108bbl。超级油气盆地是在特殊构造背景下，在较长稳定时期内，发育的沉积岩巨厚、面积巨大，纵向发育多套含油气系统，常规油气与非常规油气并存，油气资源十分丰富的盆地，地质条件是形成超级油气盆地的先决条件，丰富的油气资源是超级油气盆地的典型特征。随着油气地质理论认识的不断深入和工程技术的不断进步，超级油气盆地的发现会越来越多。

2 四川盆地是名副其实的超级富气盆地

四川盆地油气勘探开发历史悠久，在油气地质理论认识不断深入和工程技术不断进步的带动下，经过半个多世纪的持续勘探开发，盆地油气勘探开发成效不断提升，从盆地结构、油气资源规模、油气资源类型、油气储量产量、油气空间分布等方面看，四川盆地含油气地质、成藏条件优越。

2.1 发育多套含油气系统

从盆地结构看，四川盆地位于上扬子克拉通西北部，沉积盖层巨厚，总介于6 000～12 000 m，为海相地层和陆相地层的二元结构，中三叠统以上为碎屑岩地层，厚2 000～5 000 m，中三叠统以下海相碳酸盐岩地层为主，厚4 000～7 000 m，盆地面积18×104km2，是中国陆上第三大含油气盆地[5-8]。从含油气系统看，四川盆地具有6套主力烃源层，海相4套，陆相2套，以烃源岩发育为基础，纵向上发育6套含油气系统，11套成藏组合。含油气系统为：Z—O含油气系统，S—C2含油气系统，P2含油气系统，P3—T2l含油气系统，T3—J含油气系统， J1+2含油系统。海相成藏组合6套，包括：震旦系、寒武系、石炭系、中二叠统、川西火山岩、二叠系礁滩成藏组合；陆相成藏组合3套：须家河组、侏罗系大安寨段、侏罗系沙溪庙组。页岩气成藏组合2套：下志留统龙马溪组和下寒武统筇竹寺组（图1）。

表1 世界超级油气盆地分布表

2.2 盆地资源规模巨大

从油气资源规模看，历次油气资源评价均表明盆地油气资源巨大[9-12]，中国石油第四次油气资源评价表明，四川盆地天然气地质资源量38.11×1012m3、可采13.45×1012m3，其中，常规气资源量12.47×1012m3，致密气资源量3.98×1012m3，页岩气资源量21.66×1012m3；四川盆地石油资源量 16.13×108t（1t=7.32 bbl，下同），可采1.29×108t。可谓四川盆地油气资源十分丰富，油气资源潜力巨大（表2）。

2.3 盆地油气储量产量大

从油气储量产量看，盆地油气勘探始于1953年，历经四个阶段勘探开发，天然气储量、产量持续增长，是国内首个百亿立方米气区，也是中石油首个以气为主的千万吨级大油气田。目前常规气与致密气累计获得探明储量3.99×1012m3（含中石油和中石化），其中盆地中部的震旦系灯影组和盆地南部的页岩气探明储量均＞1012m3；2019年四川盆地共生产天然气504.5×108m3，约占全国天然气产量的29%。截止2019年末，四川盆地累产天然气6 300×108m3，已经成为我国重要天然气能源基地。根据最新资源规划，至2025年四川盆地将新增产气量3 000余亿立方米，届时盆地累积产气量将达到近10 000×108m3（约55×108bbl）。

图1 四川盆地油气地质综合柱状图

表2 四川盆地天然气资源统计表（数据截至2019年12月）

2.4 盆地油气资源类型多

从油气资源类型看，目前盆地多类型油气资源并存。已发现常规天然气、页岩气、致密气、致密油、页岩油、煤层气等6种不同类型油气资源（表3）。常规气资源主要分布在深层—超深层震旦系灯影组—下三叠统雷口坡组的海相碳酸盐岩地层中；页岩气主要富集在川南和渝西地区海相下寒武统筇竹寺组、上奥陶系五峰组—志留系龙马溪组的深水相富有机质硅质页岩地层中；页岩油主要分布在川中地区侏罗系自流井组大安寨段、凉高山组等地层中；致密气主要分布在川中和川西地区的上三叠统须家河组和侏罗系沙溪庙组的砂岩地层中；致密油主要分布在川中地区侏罗系沙溪庙组和自流井组珍珠冲段。煤层气主要分布在川南地区泄湖—潮坪相的二叠系龙潭组煤系地层中[13-15]。

表3 四川盆地油气资源类型及分布层系简表

2.5 与超级油气盆地对比

从油气空间分布看，目前盆地纵向已发现含油气层系28套，从震旦系—侏罗系均有分布，埋深1 000～7 000余米，油气层跨度大，油气层纵向上叠置，平面上连片，整体上满盆含油气，形成海相碳酸盐岩、海相页岩气、陆相致密气、火山岩等4大勘探领域，具备立体勘探开发的优越条件。

与国外超级油气盆地对比表明（表4），四川盆地各项油气地质、成藏条件优越，多类型油气资源并存，具有多套含油气系统，是一个名副其实的超级富气盆地。

表4 四川盆地与超级盆地对比表

3 油气勘探领域与方向

油价的大幅下跌将推动油气行业再次升级转型。随着常规油气勘探开发难度的不断加大，非常规油气资源已日益引起全世界的高度重视。事实上，从勘探角度看，世界油气工业已悄然进入常规与非常规油气并重的时代，且非常规油气在世界油气工业中所占的比重越来越大。根据四川超级富气盆地基本地质条件和目前的勘探开发取得的认识和进展看[16-22]，常规和非常规均具有较好的勘探开发前景。

3.1 常规天然气勘探领域与方向

从常规天然气待发现资源分布层系看，四川盆地各个层系均还有相当大的勘探潜力。尤其是震旦系灯影组、龙王庙组、中二叠统，待发现资源量均在1.5万亿立方米以上，资源勘探潜力很巨大，无疑应放在优先勘探的位置。从区块上说四川盆地天然气勘探的主战场应摆在川中和川东两个区块。这两个区块虽资源发现率已较高，分别达27.74% 和21.26%，但因其天然气总资源丰富，是5大区块中仅有的两个上两万亿方的区域，因而待发现资源仍位居一、二名。待发现资源量分别居第三位的川南区块，虽然老气田较多，但资源发现率较低10.83%，仍然具有很大的潜力可挖。

3.2 非常规油气勘探领域及方向

页岩气：有利勘探区带主攻龙马溪组深水和深层叠合区域，4 500 m以浅以泸州和渝西区块宽缓向斜为重点开展评价部署，落实得胜向斜，福集向斜，临江向斜等平缓向斜区的I类资源，开展先导试验，确定最优的靶体、水平井方位，井距，生产制度和压裂参数等开发技术政策，定型高产模式。超深层页岩气领域在龙一1层厚度最大的泸州南和渝西区块南部开展探索，按照现有富集理论该区域沉积相带最优，构造调整改造作用弱，资源禀赋高，彰显良好的商业开发潜力，是未来页岩气最重要的勘探开发领域。

致密气：针对须家河组致密气，勘探部署方面围绕川西地区须家河组生烃凹陷，在川西北部、川西南部和川东北地区进行深化勘探，通过探井、评价井积极寻找新的储量储备区；开发方面，以储量有效动用、效益开发为目标，重点对安岳、广安、蓬莱等探明储量区，利用丰富的动静态资料，开展储量可动用评价，建立有效的开发配套技术，支撑储量的有效动用，实现的效益开发。针对侏罗系致密气，以沙溪庙组致密气藏效益开发为目的，围绕侏罗系生烃凹陷，在川中北部地区构造背景下大胆进行甩开部署，重点围绕秋林、金华、公山庙、充西—莲池、广安、营山、龙岗等构造，“以点带面，以局部带全局”，积极评价沙溪庙组含气性，寻找致密油气有利区、富集区和建产区。

致密油（页岩油）：四川盆地侏罗系致密油勘探开发历史悠久，为四川盆地油气工业的发展做出了重要贡献，但一直未能实现规模效益发展。致密油（页岩油）仍然处于起步和探索阶段，要实现规模效益开发，还有许多亟待解决的问题需要进一步研究和明确。从层系上看，盆地致密油待发现资源量主要为大安寨段、凉高山组和沙一段。从有利区块上来说，应优选川中东北部南充—仪陇地区和重庆北部宽缓向斜区的开江—垫江地区为重点勘探突破区块，并优选甜点开展先导试验。

4 结论

1）与国内外超级油气盆地对比表明，四川盆地地质结构、油气资源规模、油气资源类型、油气储量产量、油气空间分布等完全符合超级油气盆地的条件，是一个名副其实的超级富气盆地。

2）四川盆地常规与非常规领域都是重要的对象，其中常规天然气领域仍然是围绕德阳—安岳裂陷向北进行风险和评价勘探，层位上重点是震旦系和寒武系；页岩气应重点围绕龙马溪组深水和深层叠合区域开展勘探开发；致密气则围绕川中应川西过渡带开展评价工作；致密油（页岩油）应重点在川中北部的沙一段和大安寨段开展目标优选。