在四川盆地万米之下,隐藏着一个形成于5亿年前的巨大气藏。中国地质学家正在挑战深度极限,试图打开这个万亿方规模的深层能源宝库。
塔里木盆地,顺北油田。钻井深度突破9000米大关,地下温度超过200摄氏度。在这里,传统石油地质理论被颠覆——走滑断裂带控制的缝洞储集体在超深层依然发育良好,我国超深层碳酸盐岩探明储量占比持续攀升,已成为国家能源安全的战略接替领域。
碳酸盐岩承载着人类文明发展的能源命脉。全球60%以上的常规油气储量蕴藏其中,从波斯湾沿岸绵延千里的侏罗系生物礁,到墨西哥湾盐下白垩系鲕粒滩,这些地质奇观构成了现代工业的能源基石。

01 三次认知革命,打开海相碳酸盐岩宝藏
我国碳酸盐岩油气勘探史是一部突破认知边界的壮阔史诗。其核心动力源自三次颠覆性认识革命。
第一次是从陆相到海相的范式转移。20世纪70年代,任丘油田在渤海湾盆地奥陶系古潜山中实现突破,“新生古储”模式揭示了新生代构造运动对古生界储层的活化效应,真正开启了海相勘探的新纪元。
第二次是从均质到非均质的认知跃迁。1997年塔河油田沙48井的突破,揭示了缝洞型储层彻底颠覆了“均质块状油藏”假说,推动勘探策略从“打高点”向“追缝洞”的转型。
第三次是从浅层到超深层的理论重构。顺北油气田的发现给出了颠覆性答案——“走滑断裂带控储”理论揭示了构造应力场与流体化学场的协同保孔机制,将有效储层预测深度边界向下拓展了3000米。
02 四大发现,理论创新铸就实践丰碑
塔河油田的勘探史完整演绎了岩溶型油藏从偶然发现到系统开发的认知跃迁。早期勘探受困于缝洞体分布的强非均质性,直至“岩溶旋回控储”理论的提出,才发现我国首个古生界海相亿吨级大油田。普光气田的突破标志着我国在高含硫气藏领域实现了从理论跟随到标准制定的角色转变。创新提出深层碳酸盐岩“三元控储”理论,突破了传统理论的局限。
元坝气田的发现历程是一部破解海相生物礁强非均质性的理论创新史。创新形成复杂山地超深层地震勘探技术系列,超深层储层预测厚度与实钻误差小于7%,探井成功率达92%。
顺北地区超深层勘探的突破,彻底改变了碳酸盐岩成藏深度极限的理论认知。提出“走滑断裂带控储控藏”理论,指导发现了多个超深层高产油气藏,为全球超深层勘探提供了新的理论范式。
03 老区新发现,万亿方气藏逐渐显现
在四川盆地,西南油气立足全盆地深耕基础研究,创新认识、迭代工艺,把海相深处的“不可能”变为“新气象”。
15年前,川西首口超深层海相探井川科1井在雷口坡组获日产86.8万立方米气流,点亮川西海相第一束光。如今,在新场-马井地区新落实探明储量1015亿立方米,川西再添千亿立方米级规模储量。
更令人惊喜的是,科研团队在川南宜宾地区发现雷三段泥灰岩既可生烃又能“自储自产”。荣1井试获日产4.26万立方米气流,新增预测地质储量278亿立方米,证实了致密碳酸盐岩新类型储层的开发潜力。
04 万米深井,挑战勘探极限
超深层一直是攻关研究的重点领域。针对7000米以下的栖霞组、茅口组,西南油气深化沉积储层研究,明确了有利储集相带展布,确立准同生期“滩体+岩溶+白云岩化”三位一体成储新认识。
当前,万米深井的可行性论证正在紧锣密鼓推进。科研团队针对万米深处川西震旦系灯影组,形成“旁生侧储、近侵蚀崖缘成藏”新认识,初步预测川西地区圈闭面积及资源量,有望拓展四川盆地西南探区资源接替的新深度。
05 技术创新,支撑深地探索
国家能源碳酸盐岩油气重点实验室由中国石化与中国石油联合共建,聚焦碳酸盐岩层系成烃成储成藏机理与选区评价。实验室自主研发“深层超深层碳酸盐岩油气藏成储成藏定年技术”,构建了地质-地球化学综合定年体系。
在装备研制方面,实验室成功研制烃源岩动态定量评价仪、超深层储层模拟装置、高灵敏质谱仪等核心实验装置。成立以来,3项成果整体达到国际领先水平,获得省部级科技奖励14项。
多学科交叉融合正催生新一代成储成藏理论体系。古海洋化学与成储机理通过重建古海水pH值、氧化还原条件等参数,揭示微生物岩与鲕粒滩的差异成孔规律。
数字孪生与智能预测构建盆地尺度的虚拟地质模型,实时模拟亿年尺度的岩溶-成岩-构造演化过程。我国独创的碳酸盐岩勘探理论正在产生全球影响力。
在中东鲁卜哈利盆地应用顺北断裂带理论发现了埋深超5000米的亿吨级油藏;哈萨克斯坦Aktobe项目借鉴元坝生物礁勘探经验将钻井成功率提升至行业领先水平。
随着勘探深度向9000米以深、15亿年古老层系拓展,中国地质学家正在挑战成储成藏的理论极限。这片曾经被认为“贫瘠”的海相碳酸盐岩领域,正展现出巨大的能源潜力。
从塔里木到四川盆地,从超深层到万米深井,中国碳酸盐岩油气勘探正在书写新的篇章。这不仅关乎国家能源安全,更代表着中国在地质科学领域的创新突破。