西北公益性油氣地質(zhì)調(diào)查進(jìn)展和展望

姜亭，周俊林,*，牛亞卓，崔海峰，趙飛，魏建設(shè)，韓偉，張?jiān)迄i，李玉宏，王博

（1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心 / 西北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心，陜西 西安 710054；2. 中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田勘探開發(fā)研究院，陜西 西安 710018；3. 低滲透油氣田勘探開發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710018）

石油和天然氣資源是保證國(guó)家經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的能源動(dòng)脈，對(duì)于保障國(guó)家能源安全具有重要意義。中國(guó)西北擁有鄂爾多斯、塔里木、準(zhǔn)噶爾、吐哈盆地等眾多含油氣沉積盆地，其面積占中國(guó)陸域沉積盆地面積的54%，石油累計(jì)探明儲(chǔ)量與天然氣累計(jì)探明儲(chǔ)量均占中國(guó)陸域的一半以上。中國(guó)西北的油氣資源是保障國(guó)家能源安全的“壓艙石”，然而“十三五”以來，新探明石油、天然氣儲(chǔ)量資源品質(zhì)明顯下降，新發(fā)現(xiàn)和待發(fā)現(xiàn)油氣資源以低孔滲、大深度、多類型、低豐度、高成本為典型特點(diǎn)（蔡勛育等，2021；何海清等，2021；樊大磊等，2021）。

近年來，西北地區(qū)新區(qū)、新層系、新類型公益性油氣勘查取得一系列重要發(fā)現(xiàn)。例如，塔里木盆地溫宿凸起新近系油氣、準(zhǔn)噶爾盆地南緣二疊系蘆草溝組油氣和侏羅系西山窯組煤層氣，以及銀額盆地居延海坳陷中生界、上古生界油氣（包書景等，2019；張文浩等，2021）。但是，公益性油氣勘查難度日益加大，礦權(quán)空白區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜、勘查認(rèn)識(shí)程度低、經(jīng)費(fèi)投入不足等問題進(jìn)一步凸顯，頁巖油氣、氦氣等非常規(guī)油氣、深層-超深層油氣正逐漸成為公益性油氣地質(zhì)調(diào)查新領(lǐng)域（許光等，2021）。同時(shí)，油氣勘探開發(fā)還面臨著勘查開發(fā)技術(shù)發(fā)展滯后、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、“碳達(dá)峰、碳中和”等諸多挑戰(zhàn)。中國(guó)西北油氣地質(zhì)調(diào)查正站在轉(zhuǎn)型的十字路口，如何在保障國(guó)家能源安全和實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中達(dá)到雙贏是亟需探討的問題。

筆者回溯了西北地區(qū)油氣勘探開發(fā)的歷史，分析了西北地區(qū)油氣成藏規(guī)律，總結(jié)了公益性和商業(yè)性油氣地質(zhì)調(diào)查工作成果，重點(diǎn)展現(xiàn)了中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心在常規(guī)和非常規(guī)油氣資源調(diào)查中取得的進(jìn)展，梳理了西北地區(qū)公益性油氣地質(zhì)調(diào)查當(dāng)前的主要任務(wù)和面臨的問題，提出“十四五”西北地區(qū)公益性油氣地質(zhì)調(diào)查的工作建議和展望。

1 西北地區(qū)油氣調(diào)查與勘查開發(fā)的歷史回顧

中國(guó)西北是中國(guó)石油工業(yè)的搖籃，自1907年延長(zhǎng)油田延1井開采以來，在陜西、新疆、甘肅不斷發(fā)現(xiàn)大型油氣田。中國(guó)西北的油氣資源為支持抗日戰(zhàn)爭(zhēng)、解放戰(zhàn)爭(zhēng)作出了重要的貢獻(xiàn)。新中國(guó)成立以來，西北油氣資源是支撐西氣東輸?shù)葒?guó)家重大工程的資源保障，對(duì)推動(dòng)和加快新疆及西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義，也是“一帶一路”倡議的重要組成部分。

中國(guó)西北地區(qū)是指東起鄂爾多斯盆地，南以昆侖山-秦嶺為界的廣大地區(qū)，主要包括塔里木、鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木等4大盆地和銀額、吐哈等中小盆地，總面積達(dá)122.5×104km2，盆內(nèi)已探明了較豐富的石油和天然氣資源。西北地區(qū)還分布有如三塘湖、焉耆、民和等已獲工業(yè)油氣流的小型盆地。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)西北地區(qū)的中小盆地多達(dá)50多個(gè)，形成了古生代與中新生代疊合盆地群。中國(guó)西北的這些主要含油氣沉積盆地大多為長(zhǎng)期繼承性、多階段構(gòu)造演化及多層系充填的疊合盆地，發(fā)育多時(shí)代、多層系烴源巖。烴源巖具有腐泥型、腐殖-腐泥型和腐殖型多種有機(jī)質(zhì)母質(zhì)類型，發(fā)育多種生儲(chǔ)蓋組合，具有多套烴源巖、多期生烴與多期成藏的特征，這些盆地從寒武系、奧陶系，一直到第四系均已探明了不同類型的油氣藏，具有較為可觀的剩余石油、天然氣和非常規(guī)油氣資源量（表1）。

中國(guó)西北石油和天然氣總體處于勘探中晚期；“十三五”以來，已經(jīng)全面進(jìn)入了構(gòu)造與巖性地層油氣藏、深層與淺層及常規(guī)與非常規(guī)油氣資源并重勘探的新階段（趙文智等，2013）。隨著國(guó)內(nèi)油氣勘探取得大發(fā)現(xiàn)的難度日益增大，油氣勘探不斷向深層-超深層、復(fù)雜油氣藏、非常規(guī)等領(lǐng)域延伸（賈承造等，2008；胡素云等，2020）。近年勘探實(shí)踐和研究表明，深層海相碳酸鹽巖、巖性地層、前陸沖斷帶之下、頁巖油、成熟探區(qū)和火山巖等6大領(lǐng)域是未來油氣勘探突破發(fā)現(xiàn)和規(guī)模增儲(chǔ)的重點(diǎn)（何海清等，2021）。深層海相碳酸鹽巖已成為油氣勘探突破、增儲(chǔ)建產(chǎn)的重要領(lǐng)域，廣泛發(fā)育的臺(tái)內(nèi)灘油氣勘探及增儲(chǔ)潛力大；前陸沖斷帶深層下組合也是未來勘探突破的重要領(lǐng)域；富油氣凹陷斜坡區(qū)巖性地層油氣藏是未來石油勘探增儲(chǔ)的重點(diǎn)領(lǐng)域；頁巖油是重要的戰(zhàn)略接替資源，中低成熟度頁巖油是重大戰(zhàn)略性接替資源，勘探開發(fā)技術(shù)需先導(dǎo)試驗(yàn)驗(yàn)證和完善，中高成熟度頁巖油資源現(xiàn)實(shí)性好，技術(shù)成熟度較高，但勘探潛力尚需開發(fā)，試采明確；成熟探區(qū)挖潛增儲(chǔ)潛力巨大，精細(xì)勘探技術(shù)助推老油氣田高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展；火山巖油氣藏規(guī)模增儲(chǔ)前景良好，深層火山巖噴溢相碎屑巖是未來勘探重點(diǎn)（胡素云等，2020；何海清等，2021）。

表1 西北地區(qū)主要含油氣盆地資源量統(tǒng)計(jì)表Tab. 1 Petroleum resources statistics of main sedimentary basins in Northwest China

1.1 現(xiàn)代石油勘探開發(fā)的萌芽階段（1905～1948年）

1905～1948年為現(xiàn)代石油勘探開發(fā)的萌芽階段，期間發(fā)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)中國(guó)三大油田：陜西延長(zhǎng)油田、新疆獨(dú)山子油田和甘肅老君廟油田。1905年創(chuàng)辦的延長(zhǎng)石油官?gòu)S，是中國(guó)大陸上開發(fā)最早的油田。1907年在延長(zhǎng)縣城西鉆成中國(guó)陸上第一口油井——延1井，同時(shí)建起了中國(guó)陸上第一個(gè)油田煉油裝置。1940～1941年，地質(zhì)學(xué)家汪鵬在延長(zhǎng)油田進(jìn)行地質(zhì)勘察，在七里村一帶找到新的鼻狀構(gòu)造，所實(shí)施的七1井在井深86.55 m處曾發(fā)生井噴，初期日產(chǎn)油96.3 t，這是鄂爾多斯盆地的第一口高產(chǎn)自噴井。1943年，延長(zhǎng)油田當(dāng)年原油產(chǎn)量達(dá)到1 279 t，創(chuàng)年產(chǎn)最高記錄；1905年創(chuàng)建，1907年投產(chǎn)，至1948年共鉆井40口，累計(jì)生產(chǎn)原油6 975 t（王仰之，1984；李德生等，2018）。

1.2 西北石油勘探開發(fā)的高速發(fā)展階段（1949～1985年）

1949～1985年，隨著勘探裝備的升級(jí)、地質(zhì)認(rèn)識(shí)的提高和地震等綜合勘探方法的進(jìn)步，開始在區(qū)域大地構(gòu)造穩(wěn)定地區(qū)尋找大油氣田，中國(guó)西北地區(qū)石油勘探開發(fā)進(jìn)入高速發(fā)展階段。1955年，新疆石油公司在準(zhǔn)噶爾盆地西北緣的黑油山下克拉瑪依1號(hào)井獲工業(yè)油氣流，標(biāo)志著新中國(guó)第一個(gè)大油田的誕生。1956年克拉瑪依油田投入試采，年產(chǎn)原油1.6×104t，至1960年年產(chǎn)原油達(dá)163.6×104t，占當(dāng)年全國(guó)天然石油產(chǎn)量的39%，是當(dāng)時(shí)全國(guó)最大的油田，1985年原油產(chǎn)量達(dá)494.5×104t，成為中國(guó)重要的石油工業(yè)基地?？死斠烙吞锏陌l(fā)現(xiàn)是新中國(guó)成立后石油地質(zhì)勘探上的第一個(gè)突破。1969年以來，分別在鄂爾多斯盆地內(nèi)的甘肅慶陽、陜西吳起、安塞、內(nèi)蒙伊盟等地獲得工業(yè)油氣流發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步堅(jiān)定了盆地勘探信心（孫肇才，2010）。1977年，石油工業(yè)部在塔里木盆地西南坳陷柯克亞構(gòu)造1號(hào)井的中新統(tǒng)獲得工業(yè)油氣流，日產(chǎn)油1 647 m3、天然氣277×104m3；1984年，地礦部一普在塔里木盆地北部沙參2井于5 391.18 m奧陶系白云巖中獲高產(chǎn)油氣流，日產(chǎn)油1 000 m3、天然氣200×104m3，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)古生代海相層系油氣的首次重大突破，開辟了中國(guó)古生代海相油氣勘探的新紀(jì)元，成為中國(guó)油氣勘探史上的重要里程碑（朱景善等，1989）。

1.3 西北石油勘探開發(fā)的穩(wěn)定發(fā)展階段（1986～2007年）

1986～2007年，西北地區(qū)石油勘探開發(fā)進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展階段。20世紀(jì)80年代，石油工業(yè)部就提出并實(shí)施了“穩(wěn)定東部，發(fā)展西部，油氣并舉”的戰(zhàn)略部署，使西部地區(qū)的油氣勘探開發(fā)取得了一系列重要進(jìn)展；在鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地西北緣、吐哈盆地和柴達(dá)木盆地均實(shí)現(xiàn)了油氣勘探的突破。從1986～2007年，克拉瑪依油田的油氣產(chǎn)量一直保持著逐年增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。準(zhǔn)噶爾盆地西北緣諸多油田的發(fā)現(xiàn)是克拉瑪依油田油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的關(guān)鍵。

1986～1990年，準(zhǔn)噶爾盆地西北緣和準(zhǔn)東新區(qū)油氣產(chǎn)量快速上升，西北緣百口泉油田、夏子街油田、風(fēng)城油田和車排子油田相繼投產(chǎn)，準(zhǔn)噶爾東部新區(qū)發(fā)現(xiàn)的火燒山油田、三臺(tái)油田、北三臺(tái)油田等相繼投入開發(fā)，使得盆地原油產(chǎn)量直線上升。1991～2002年，油氣勘探開發(fā)進(jìn)入盆地腹部，建成了彩南、石西和陸梁3個(gè)百萬噸整裝油田和石南、莫北、莫索灣等一批高效油氣田，實(shí)現(xiàn)了原油產(chǎn)量快速的增長(zhǎng)，并在2002年原油產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)歷史性突破，成為中國(guó)西部第一個(gè)千萬噸大油田（陳磊等，2020）。1986年以來，在塔里木盆地塔北隆起雅克拉、輪南、英買利、輪臺(tái)、塔中等構(gòu)造中生界、古生界先后鉆獲高產(chǎn)工業(yè)油氣流；吐哈盆地臺(tái)北構(gòu)造臺(tái)參一井獲日產(chǎn)油35.4 m3，新疆三大盆地油氣勘探開發(fā)進(jìn)入高峰期（朱景善等，1989）。1988年，中國(guó)石油在鄂爾多斯盆地中央隆起陜參1井和榆3井，分別在下奧陶統(tǒng)頂部風(fēng)化殼獲得日產(chǎn)28.3×104m3和13.8×104m3的高產(chǎn)天然氣流，宣告了中國(guó)陸上第一個(gè)世界級(jí)大氣田的誕生（孫肇才，2010）。2000年，在鄂爾多斯盆地蘇里格地區(qū)部署了蘇5井和蘇6井，其中蘇6井在盒8段獲無阻流量120×104m3/d的高產(chǎn)工業(yè)氣流，發(fā)現(xiàn)了蘇里格大氣田（趙政璋等，2002）。

1.4 商業(yè)性和公益性油氣勘探開發(fā)并行發(fā)展階段（2007～2021年）

2007～2021年，西北地區(qū)商業(yè)性油氣勘探持續(xù)突破。準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖地區(qū)、塔里木盆地順北地區(qū)和溫宿凸起、銀額盆地及河套盆地均實(shí)現(xiàn)了油氣勘探新突破。2007～2021年，準(zhǔn)噶爾盆地進(jìn)入原油富集區(qū)帶規(guī)?？碧疆a(chǎn)量高峰期，勘探重點(diǎn)向富烴凹陷斜坡帶轉(zhuǎn)移，取得顯著成效；在瑪湖、克拉美麗、沙灣等富烴凹陷區(qū)勘探獲重大發(fā)現(xiàn)和突破，系統(tǒng)形成逆掩斷裂帶構(gòu)造含油模式、源外沿梁斷控階狀成藏模式、源內(nèi)自生自儲(chǔ)型火山巖成藏模式、凹陷區(qū)源上扇控大面積成藏模式和南緣上、中、下3套成藏組合模式（陳磊等，2020），2021年油氣當(dāng)量達(dá)1 247×104t。2008年8月，塔里木盆地克拉蘇構(gòu)造帶的克深2井在白堊系取得戰(zhàn)略性重大發(fā)現(xiàn)和突破，對(duì)白堊系巴什基奇克組6 573～6 697 m井段酸化測(cè)試，獲得日產(chǎn)氣46.60×104m3，發(fā)現(xiàn)了克拉蘇超深層大氣田。截至2020年底，克拉蘇構(gòu)造帶鹽下超深層發(fā)現(xiàn)了33個(gè)氣藏，探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量9 400×108m3，成為中國(guó)首個(gè)超深層萬億立方米大氣田。塔里木盆地落實(shí)了博孜-大北、塔北油田富滿區(qū)塊2個(gè)10億噸級(jí)產(chǎn)能建設(shè)區(qū)，133口油氣井獲得高產(chǎn)工業(yè)油氣流（田軍等，2021）；2021年塔里木油田油氣當(dāng)量再創(chuàng)新高，年產(chǎn)量達(dá)3 182×104t。2016年，中石化西北油田在塔里木盆地順北地區(qū)海相碳酸鹽巖獲重大商業(yè)發(fā)現(xiàn)，估算資源量達(dá)17×108t，其中石油12×108t、天然氣5 000×108m3。截至2021年底，順北一區(qū)已建成百萬噸產(chǎn)能建設(shè)陣地，全區(qū)投產(chǎn)井50余口，已累產(chǎn)原油317×104t，累產(chǎn)天然氣13.8×108m3（馬永生等，2022）。

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)揮公益性油氣調(diào)查的優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持“三性（基礎(chǔ)性、公益性、戰(zhàn)略性）”，突出“四新（新區(qū)、新層系、新類型、新認(rèn)識(shí)）”，于2007年開始開展銀額、鄂爾多斯、柴達(dá)木、準(zhǔn)噶爾、塔里木及渭河等盆地油氣（氦氣）基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作。塔里木盆地溫宿凸起新溫地1井、新溫地2井在新近系吉迪克組獲高產(chǎn)工業(yè)油流，新溫地1井獲折合日產(chǎn)油42.74 m3，新溫地2井獲折合日產(chǎn)油22.26 m3，元古宇綠片巖試獲低產(chǎn)油流，折合日產(chǎn)油1.10 m3。證實(shí)了溫宿凸起發(fā)育古潛山和構(gòu)造-巖性2種油藏類型，初步評(píng)價(jià)溫宿凸起1號(hào)圈閉新近系吉迪克組資源量達(dá)1.21×108t，具有廣闊的油氣勘探前景（周新桂等，2019）。準(zhǔn)噶爾盆地南緣博格達(dá)山前部署新吉參1井，壓裂測(cè)試在二疊系蘆草溝組和三疊系克拉瑪依組分別獲得日產(chǎn)1.8×104m3和1.07×104m3天然氣工業(yè)氣流，取得兩個(gè)層位油氣調(diào)查突破，實(shí)現(xiàn)了博格達(dá)山周緣由勘探冷區(qū)向勘探熱點(diǎn)的轉(zhuǎn)變（許光等，2021）。銀額盆地石炭系首次鉆獲具有工業(yè)價(jià)值的油氣流，是北方古生代侵入巖裂縫油氣藏的首次發(fā)現(xiàn)。居延海坳陷蒙額參3井在石炭系火山巖和白堊系砂巖見良好油氣顯示。華力西期花崗巖裂縫段累計(jì)產(chǎn)油104.63 m3，累計(jì)產(chǎn)氣5 565 m3，油層產(chǎn)油氣當(dāng)量2.64 m3/d；在白堊系白云質(zhì)粉-細(xì)砂巖油層，累計(jì)產(chǎn)油75.24 m3，累計(jì)產(chǎn)氣2 551 m3，確定產(chǎn)油氣當(dāng)量1.66 m3/d（包書景等，2019）。此外，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局積極推進(jìn)非常規(guī)油氣資源的勘探開發(fā)工作。通過渭河盆地氦氣資源調(diào)查研究，創(chuàng)新性提出了富氦天然氣成藏理論，初步建立了氦氣調(diào)查評(píng)價(jià)技術(shù)方法（李玉宏等，2018；Zhang et al.，2019）。氦氣資源調(diào)查圍繞華州北構(gòu)造，圈定出多個(gè)有利目標(biāo)，實(shí)施鉆探工程有望實(shí)現(xiàn)氦氣調(diào)查重大突破；支撐陜西省在渭河盆地設(shè)立國(guó)內(nèi)首個(gè)氦氣探礦權(quán)，帶動(dòng)陜西燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司等企業(yè)開展氦氣商業(yè)勘探，實(shí)現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化與有效應(yīng)用服務(wù)。同時(shí)開展了全國(guó)富氦天然氣跟蹤調(diào)查，先后圈定了多個(gè)氦氣成藏有利區(qū)帶，進(jìn)一步帶動(dòng)了全國(guó)氦氣資源調(diào)查，服務(wù)了國(guó)家氦氣資源戰(zhàn)略安全。

對(duì)塔里木盆地溫宿區(qū)塊和銀額盆地巴丹吉林的開發(fā)是公益性和商業(yè)性油氣勘探開發(fā)成果結(jié)合的典范。塔里木盆地溫宿和溫宿西2個(gè)區(qū)塊提交自然資源部招標(biāo)出讓，持續(xù)支撐服務(wù)中曼油氣公司后續(xù)勘探開發(fā)，已聯(lián)合研究部署鉆井100余口，日產(chǎn)原油約1 200 t，申報(bào)落實(shí)石油探明儲(chǔ)量3 056×104t，初步建成高豐度中淺層中型油田——溫北油田。2013年，根據(jù)公益性油氣地質(zhì)調(diào)查成果出讓銀額盆地務(wù)桃亥和溫圖高勒等6個(gè)礦權(quán)區(qū)塊。2016年，中石化部署的拐參1井獲得日產(chǎn)原油51.67 m3、天然氣7 290 m3的高產(chǎn)工業(yè)油氣流，后續(xù)部署的多口探井均獲油氣突破，發(fā)現(xiàn)了巴丹吉林油田，初步估算該區(qū)拐子湖凹陷石油資源量4.61×108t。目前，中石化巴丹吉林油田提交石油探明儲(chǔ)量461.25×104t，計(jì)劃建設(shè)年產(chǎn)能50×104t，有望建成一個(gè)新的油氣勘查示范區(qū)。

2 西北地區(qū)油氣資源成藏規(guī)律

中國(guó)西北幅員遼闊，構(gòu)造演化復(fù)雜。華北-塔里木克拉通被特提斯洋和中亞構(gòu)造域包圍，主要含油氣沉積盆地按照其基底屬性可分為克拉通構(gòu)造穩(wěn)定盆地、微陸塊疊合盆地、造山帶疊合盆地?？死?gòu)造穩(wěn)定盆地主要為塔里木盆地和鄂爾多斯盆地，分別位于塔里木和華北克拉通之上，其古生界為構(gòu)造平緩的海相碳酸鹽巖和砂巖，中新生界為陸相前陸盆地碎屑沉積，盆地邊緣發(fā)育中新生代前陸逆沖構(gòu)造。微陸塊疊合盆地包括準(zhǔn)噶爾盆地、柴達(dá)木盆地、伊犁盆地等，其盆地基底為造山帶鑲嵌的微陸塊，中新生界構(gòu)造層為現(xiàn)代活動(dòng)造山帶環(huán)繞的中小型盆地，表現(xiàn)為中新生界前陸盆地疊合于古生界克拉通盆地之上。造山帶疊合盆地包括銀額盆地、吐哈盆地、三塘湖盆地等，其盆地缺少前寒武紀(jì)基底，經(jīng)歷多期復(fù)雜演化，發(fā)育多期烴源巖；晚古生代盆地基底為早古生代俯沖-造山形成的褶皺基底；中生代盆地基底為碰撞-造山形成的褶皺基底。這3種類型的疊合盆地均經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造變動(dòng)和演化歷史，發(fā)育多套烴源巖、多個(gè)生烴凹陷，具有多個(gè)生、排烴期和多個(gè)成藏期，以及縱向可劃分出多套儲(chǔ)蓋組合，油氣分布差異明顯，可形成獨(dú)立的含油氣系統(tǒng)或構(gòu)成復(fù)合含油氣系統(tǒng)等特點(diǎn)（何登發(fā)等，2000；趙文智等，2003；張波等，2005）。

2.1 克拉通構(gòu)造穩(wěn)定盆地區(qū)

克拉通盆地由于其長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，為大型繼承性古隆起及斜坡構(gòu)造的形成與發(fā)展創(chuàng)造了良好條件。盆地內(nèi)繼承性發(fā)育的坳陷中發(fā)育了體積可觀的烴源巖，巨大的生烴量也為形成規(guī)模油氣田群提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，是油氣聚集有利區(qū)域。塔里木、鄂爾多斯等海相碳酸鹽巖盆地是在不同時(shí)期固結(jié)的克拉通基底上發(fā)育起來的多旋回疊合盆地，大地構(gòu)造位置位于古亞洲洋構(gòu)造域與特提斯構(gòu)造域的復(fù)合作用區(qū)，盆地具有多旋回疊合結(jié)構(gòu)，上構(gòu)造層為中、新生界陸相沉積；下構(gòu)造層為古生界，以海相碳酸鹽巖沉積為主；盆地沉積序列相同，生儲(chǔ)蓋組合具有共性（何登發(fā)等，2017）。烴源巖以黑色巖系和泥質(zhì)碳酸鹽巖為主；儲(chǔ)集層以各類碳酸鹽巖為主，碎屑巖次之，古隆起控制油氣的成藏，古喀斯特為主要儲(chǔ)層，具有多套油氣系統(tǒng)、高演化程度烴源巖、多期成藏及多層系含油氣的特點(diǎn)（賈承造，2009）。

塔里木盆地主要發(fā)育下寒武統(tǒng)海相烴源巖及石炭系—二疊系和三疊系—侏羅系陸相烴源巖，主要發(fā)育碳酸鹽巖類巖溶型儲(chǔ)層、臺(tái)地邊緣礁灘相溶蝕孔隙型儲(chǔ)層、白云巖儲(chǔ)層及碎屑巖類儲(chǔ)層，超深層發(fā)育3套近源區(qū)域性儲(chǔ)蓋組合。前陸區(qū)油氣主要聚集在白堊系、新生界；臺(tái)盆區(qū)油氣主要聚集在古生界和中生界。油氣藏類型主要有構(gòu)造型、地層巖性型和復(fù)合型3大類，油氣藏形成及分布受多因素控制。烴源巖分布及其熱演化程度控制著油氣田的平面分布；優(yōu)質(zhì)區(qū)域蓋層和儲(chǔ)蓋組合控制著油氣的縱向富集和分布，具有沿著長(zhǎng)期繼承發(fā)育的大型穩(wěn)定古隆起、古斜坡及前陸逆沖構(gòu)造帶富集、多期成藏、晚期調(diào)整的特點(diǎn)（蔡希源，2007；田軍等，2021）。

鄂爾多斯盆地在漫長(zhǎng)的地質(zhì)演化歷史中，未遭受強(qiáng)烈的造山運(yùn)動(dòng)，盆地沉積地層產(chǎn)狀平緩，沉積間斷上下地層多表現(xiàn)為平行不整合接觸，盆內(nèi)構(gòu)造穩(wěn)定、變形較弱，總體表現(xiàn)為西傾的單斜構(gòu)造，且?guī)缀鯚o巖漿活動(dòng)，深大斷裂也不發(fā)育。盆地內(nèi)主要發(fā)育3套烴源巖，包括下古生界海相碳酸鹽巖和上古生界海陸交互相煤系地層的2套氣源巖及中生界陸相泥頁巖。儲(chǔ)集層系眾多，縱向上發(fā)育5套含油氣層系，具有“上油下氣”的分布格局，主要包括中生界2套含油層系，侏羅系延安組和三疊系延長(zhǎng)組；古生界2套含氣層系，上古生界碎屑巖和下古生界碳酸鹽巖，中元古界長(zhǎng)城系砂巖。鄂爾多斯盆地發(fā)育風(fēng)化殼古巖溶型儲(chǔ)層、白云巖儲(chǔ)層及以大面積分布的河流-三角洲沉積體系的河道砂體，具有近距離運(yùn)聚或源內(nèi)油、氣成藏、巖性、地層型油氣藏復(fù)式聚集的特點(diǎn)（何登發(fā)等，2021）（圖1）。盆地含油層系主要分布于盆地西南部大型三角洲沉積的砂體中，含氣層系分布于盆地中央古潛山溶蝕區(qū)及北部三角洲砂體區(qū)，具有“滿盆富含油氣，西南為油，東北為氣”的分布格局。油氣成藏具有巖相、沉積相帶控制油氣分布，古隆起區(qū)、臺(tái)緣帶及斷裂帶油氣富集的特點(diǎn)。

圖1 鄂爾多斯盆地多層系油氣成藏模式圖（據(jù)何登發(fā)等，2021）Fig.1 Hydrocarbon accumulation pattern of the Ordos basin

2.2 微陸塊疊合盆地區(qū)

準(zhǔn)噶爾盆地和柴達(dá)木盆地是較為典型的微陸塊疊合盆地。準(zhǔn)噶爾盆地大地構(gòu)造位置位于哈薩克斯坦板塊、西伯利亞板塊及塔里木板塊的交匯部位，是一個(gè)多旋回疊加的復(fù)合型含油氣盆地，發(fā)育有5套烴源巖層系、3類碎屑巖和火山巖有效儲(chǔ)層、3套生儲(chǔ)蓋組合，是一個(gè)滿盆含油、全層系多層組含油、油氣資源豐富的大型疊合含油氣盆地（何登發(fā)等，2000；王小軍等，2021）。準(zhǔn)噶爾盆地具有石炭系、二疊系和侏羅系3套主力烴源巖，烴源巖類型及分布決定了目前盆地滿盆油、半盆氣的分布格局。不同類型盆地多期振蕩運(yùn)動(dòng)，湖平面頻繁升降，形成了烴源巖層系與儲(chǔ)集層序側(cè)向上相變、垂向上疊置的組合配置關(guān)系。受盆地構(gòu)造背景的影響，盆地的西北部、西部、南部、東部和中（腹）部發(fā)育的圈閉組合和油氣成藏條件各不相同，不同的復(fù)合含油氣系統(tǒng)中生成的油氣具有不同的成藏機(jī)制。盆地發(fā)育5種油氣成藏模式，包括：①西北緣逆沖斷裂帶復(fù)式油氣成藏模式。②源上相控復(fù)式油氣成藏模式。③源外沿梁斷控階狀成藏模式。④源內(nèi)自生自儲(chǔ)油氣成藏模式。⑤源上擠壓背斜油氣成藏模式（唐勇等，2022）（圖2）?？傮w來看，富烴凹陷控制著油氣的平面展布，油氣具有沿繼承演變型的古隆起構(gòu)造凸起部位聚集；深大斷裂及區(qū)域性發(fā)育的地層不整合對(duì)油氣富集具有宏觀控制作用，斷裂不僅擴(kuò)大了油氣分布范圍，增加了含油層系分布，造成了不同油氣的混生成藏，同時(shí)也使油氣分布特征更加復(fù)雜（林隆棟，2005；況軍等，2006）。

①.西北緣逆沖斷裂帶復(fù)式油氣成藏模式：風(fēng)城油田（J1b）、克拉瑪依油田（T2k）；②.源上相控復(fù)式油氣成藏模式：瑪湖油田（P3wT1b）；③.源外沿梁斷控階狀成藏模式：莫索灣氣田（J1s）、石西油田（C）、三臺(tái)油田（J—T1）；④.源內(nèi)自生自儲(chǔ)油氣成藏模式：昌吉油田（P2l）、克拉美麗氣田（C）；⑤.源上擠壓背斜油氣成藏模式：瑪河氣田（E—J）圖2 準(zhǔn)噶爾盆地復(fù)式油氣成藏模式圖（據(jù)唐勇等，2022）Fig.2 Hydrocarbon accumulation pattern of the Junggar basin

柴達(dá)木盆地是青藏高原北部發(fā)育的大型山間盆地，屬于不同階段、不同性質(zhì)盆地疊加的復(fù)合型盆地，盆地發(fā)育的石炭系、侏羅系、古近系及第四系為烴源巖的4套含油氣系統(tǒng)，儲(chǔ)層主要為砂巖、藻灰?guī)r儲(chǔ)層，局部地區(qū)發(fā)育裂縫型儲(chǔ)集。油氣分布受生烴凹陷的宏觀控制，沉積體系控制著有利儲(chǔ)集相帶的平面分布，斷裂及斷裂帶控制著多層系成藏，同沉積構(gòu)造帶和古構(gòu)造控制著局部油氣富集。晚喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)控制著晚期成藏和油氣藏的保存條件（袁劍英等，2006）。在柴西南區(qū)，近源早喜馬拉雅期同沉積構(gòu)造和斜坡區(qū)的圈閉、油源、儲(chǔ)蓋組合配置條件好，油藏規(guī)模較大，富集程度較高。柴西北區(qū)以裂縫性儲(chǔ)層為主，厚皮構(gòu)造形成晚，聚油期短，圈閉和油源、儲(chǔ)蓋組合配置不利，構(gòu)造被斷層破壞，油氣藏規(guī)模小、豐度較低。柴北緣西段深層油氣藏是經(jīng)構(gòu)造改造后的殘留油氣藏，淺層為次生油氣藏。盆地中部三湖凹陷具有滿凹生氣，局部富集的特點(diǎn)，富氣凹陷內(nèi)的新構(gòu)造和有利地層巖性變化帶是成藏的有利區(qū)帶，氣藏具有多層系含氣特征（袁劍英等，2006）。

2.3 造山帶疊合盆地區(qū)

銀額盆地、吐哈盆地和三塘湖盆地為較為典型的造山帶疊合盆地。銀額盆地位于古亞洲洋與古特提斯構(gòu)造帶的交切復(fù)合帶，為古生代石炭紀(jì)—二疊紀(jì)與中生代侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)疊合的含油氣盆地；石炭系—二疊系沉積之后經(jīng)歷了多期次構(gòu)造改造，油氣地質(zhì)條件復(fù)雜。中生代凹陷基底殘留了厚度較大的石炭系—二疊系，上石炭統(tǒng)—下二疊統(tǒng)干泉組上段及中—下二疊統(tǒng)發(fā)育多套厚度大、有機(jī)質(zhì)豐度中-高等的良好烴源巖，油氣地質(zhì)條件有利（盧進(jìn)才等，2017）。侏羅系是在古生界褶皺基底上發(fā)育的一套陸相湖盆、河流相沉積，殘余地層主要分布于盆地西部和南部的凹陷內(nèi)，中—下侏羅統(tǒng)發(fā)育一套煤系烴源巖，以灰色-灰黑色泥巖為主，局部含煤和碳質(zhì)泥巖。中生代侏羅系零星殘留于白堊紀(jì)盆地凹陷內(nèi)，整體殘留厚度較薄，盆地西部路井凹陷額1井鉆遇良好烴源巖和油氣顯示，總體油氣資源規(guī)模和勘探潛力有限（周勇水等，2021）。白堊紀(jì)銀額盆地為一系列小型斷陷-坳陷型盆地組成的盆地群，沉積建造差異大，下白堊統(tǒng)巴音戈壁組發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖，主要沿著北東向狹長(zhǎng)沉降中心分布，鉆井及露頭證實(shí)厚度300～1 000 m，有機(jī)質(zhì)豐度為0.22%～2.75%，有機(jī)質(zhì)類型好，演化程度適中，近源緩坡斷階帶是油氣聚集的有利區(qū)帶，是目前較為現(xiàn)實(shí)的勘探目標(biāo)層系（張洪安等，2020；周勇水等，2021）（圖3）。

吐哈盆地位于中亞造山帶西伯利亞和塔里木板塊的拼貼交匯部位，屬于長(zhǎng)期發(fā)展的疊合型含油氣盆地，盆地發(fā)育了2套主力烴源巖，中—下侏羅統(tǒng)水西溝群和中二疊統(tǒng)桃東溝群。此外，中侏羅統(tǒng)七克臺(tái)組和中—上三疊統(tǒng)發(fā)育次要烴源巖。二疊系梧桐溝組、三疊系克拉瑪依組、中—下侏羅統(tǒng)、白堊系和古近系儲(chǔ)層發(fā)育，儲(chǔ)集層類型以孔隙型砂巖為主，儲(chǔ)集層展布受有利相帶的控制。侏羅系和二疊系烴源巖層系分別與上覆地層構(gòu)成 2 套含油氣系統(tǒng)和多套生儲(chǔ)蓋組合。盆地油氣藏圍繞富烴凹陷呈環(huán)帶狀分布，古構(gòu)造與通源斷裂控制著油氣的富集，受各種三角洲砂體的聯(lián)合控制，油氣藏縱向上相互疊置，平面上復(fù)合連片（茍紅光等，2019）。三塘湖盆地位于準(zhǔn)噶爾盆地東北部，屬西伯利亞板塊與哈薩克斯坦板塊構(gòu)造結(jié)合部位，是典型的造山帶疊合盆地，盆內(nèi)發(fā)育上石炭統(tǒng)、中二疊統(tǒng)、侏羅系水西溝群3套有效烴源巖，圍繞3套烴源巖形成了3套相對(duì)獨(dú)立的成藏組合，表現(xiàn)為2期生烴、2期成藏，具有晚期近源自生自儲(chǔ)的成藏特點(diǎn)。油氣主要沿著北東向展布的凹陷中部隆起及古隆起、北西向逆沖構(gòu)造帶及不整合面油氣成藏（孫自明等，2001；梁世君，2020）。

圖3 銀額盆地油氣成藏模式示意圖Fig.3 Hydrocarbon accumulation schematic pattern of the Yin’e basin

3 西北地區(qū)典型盆地公益性油氣/多能源地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)新進(jìn)展

3.1 銀額及周緣盆地

銀額及周緣盆地位于中國(guó)西北部，包括了銀額盆地、雅布賴盆地、潮水盆地和北山盆地群等多個(gè)以古生界為基底的中生代斷-坳盆地。這些盆地東以狼山為界，南抵龍首山和北大山，西達(dá)馬鬃山，包括了內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟全部、巴彥淖爾盟西部、烏海市西部和甘肅北山地區(qū)。銀額盆地面積最大，約12.4×104km2，其北部分布有洪果爾山、蒙根烏拉山等，中部為巴丹吉林沙漠、宗乃山、沙拉扎山橫穿盆地東部。銀額盆地油氣地質(zhì)調(diào)查大致經(jīng)歷了2個(gè)階段，前者為1993～2006年期間的油氣調(diào)查，以非震物探、地震、鉆井為主要手段，以中生代為主要目標(biāo)層系；后者為2007年以來的油氣調(diào)查，以地面地質(zhì)調(diào)查、地震和鉆井為主要技術(shù)手段，以石炭系—二疊系為主要目標(biāo)層系。2011年，西安地質(zhì)調(diào)查中心進(jìn)入銀額盆地開展油氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作，獲取了豐富的基礎(chǔ)地質(zhì)、二維地震、非震物化探和鉆井測(cè)井資料，在深層油氣勘探取得多項(xiàng)成果和進(jìn)展，提供了有效礦權(quán)區(qū)支撐油氣企業(yè)勘探開發(fā)。

3.1.1 明確了銀額盆地縱向地質(zhì)結(jié)構(gòu)

銀額盆地是發(fā)育在華力西期造山帶褶皺基底上的中生代斷陷盆地，前中生代地層發(fā)生強(qiáng)烈的褶皺變形和沖斷構(gòu)造，并有不同程度的變質(zhì)現(xiàn)象；中新生代與下伏地層不整合特征明顯。近年來取得的主要成果有：①實(shí)現(xiàn)了銀額盆地重點(diǎn)坳陷中生代和石炭紀(jì)—二疊紀(jì)地層層序在地表、鉆井和地震標(biāo)定劃分上的統(tǒng)一，解決了較長(zhǎng)時(shí)期同一套地層存在中生代和二疊紀(jì)的時(shí)代歸屬爭(zhēng)論。②銀額盆地重點(diǎn)坳陷的已鉆井揭示白堊系巴音戈壁組巖性組合與巴隆烏拉建組剖面一致，下段為盆地發(fā)育早期階段的河流-沖積扇相，巖性以雜色、紅色砂礫巖為主；中段以湖相沉積為主，以灰色、灰黑色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為特征；上段巖性以灰色、灰褐色和紅色砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖為主。③銀額盆地至少存在3個(gè)構(gòu)造層：上構(gòu)造層為上白堊統(tǒng)、古近系、新近系；中構(gòu)造層為下白堊統(tǒng)、侏羅系、上三疊統(tǒng)；下構(gòu)造層為石炭系—二疊系；構(gòu)造層界面清晰，不同構(gòu)造層變質(zhì)變形程度及變形樣式有顯著差異；上、中構(gòu)造層之間呈小角度-微角度不整合接觸；中、下構(gòu)造層之間交角有大有小，陡緩不一，與不整合面疊置在下伏巖層（傾斜地層、背斜、向斜、背向斜、斷背斷向等）不同構(gòu)造侵蝕面之上而不同。④重新劃分了銀額盆地中生代構(gòu)造單元，盆地內(nèi)被阿爾金、紅石山、恩格爾烏蘇、查干礎(chǔ)魯斷裂分割為6個(gè)坳陷和5個(gè)隆起，共11個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元，又細(xì)分為30個(gè)凹陷，25個(gè)凸起，共計(jì)55個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。

3.1.2 確定了銀額疊合盆地具有三套含油氣層系

銀額盆地存在中生界白堊系、侏羅系和石炭系—二疊系3套含油氣層系。白堊系巴音戈壁組分布在北東向展布的斷陷盆地內(nèi)，分布面積廣泛；侏羅系主要含油氣層系為下—中侏羅統(tǒng)，分布在近東西展布的斷陷盆地內(nèi)，分布面積局限，主要在盆地西北部和東南部；石炭系—二疊系研究程度比較低，在路井凹陷和拐子湖凹陷見到工業(yè)油氣流。

白堊系烴源巖主要為下白堊統(tǒng)巴音戈壁組湖相泥巖，現(xiàn)今處于低熟-成熟期。侏羅系烴源巖主要為下—中侏羅統(tǒng)黑色碳質(zhì)泥巖，現(xiàn)今處于成熟-高熟期。石炭系—二疊系烴源巖主要為淺海陸棚相泥巖，基本處于成熟-過成熟期，不同區(qū)塊演化程度差異較大。已發(fā)現(xiàn)油氣藏類型主要有3類：①白堊系斷陷湖盆背景下的巖性油氣藏，主要分布在緩坡部位的下傾方向，近源成藏，砂巖儲(chǔ)層相對(duì)不發(fā)育，主要為灰質(zhì)、云質(zhì)泥巖裂縫（陳治軍等，2022），代表性鉆井有哈日凹陷的延哈參1井、拐子湖凹陷的拐參1井。②以前中生界各種巖性構(gòu)成的古潛山油氣藏，代表性鉆井有路井凹陷的額1井、拐子湖凹陷的拐6井。③石炭系—二疊系復(fù)合型油氣藏，包括以吉格達(dá)凹陷蒙額參3井為代表的侵入巖裂縫油藏、以天草凹陷的天6井為代表的重力流砂礫巖油藏。

3.1.3 初步形成盆地深層和火山巖地震采集、處理和解釋技術(shù)流程

銀額盆地油氣調(diào)查成果明確了中生界和前中生界的地震響應(yīng)特征，建立了火山巖地震響應(yīng)模式，基本解決了居延海坳陷多口鉆井鉆遇火山巖的識(shí)別難題。采用低頻震源寬頻激發(fā)，5 Hz低頻高靈敏度檢波器單點(diǎn)采集，小道距、高覆蓋、長(zhǎng)排列的觀測(cè)系統(tǒng)，提高了深層激發(fā)能量和地震波的穿透力與資料信噪比，基本滿足深層復(fù)雜構(gòu)造的速度分析和精確成像。采用配套的野外靜校正和室內(nèi)靜校正技術(shù)、合理的疊前多域迭代去噪方法和振幅補(bǔ)償、反褶積等地表一致性處理，做好速度分析與剩余靜校正多次迭代，建立合理偏移速度場(chǎng)，使偏移歸位更加合理，成像更加準(zhǔn)確。立足盆地整體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)，建立地表、鉆井和物探相關(guān)資料數(shù)據(jù)庫(kù)；在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)地震資料的構(gòu)造解釋，編制區(qū)域跨盆地構(gòu)造剖面，明確中生界與前中生界的界限地震響應(yīng)，表現(xiàn)為強(qiáng)地震反射特征；界面之上地層較為平緩，之下地層強(qiáng)烈變形，構(gòu)造樣式多樣。對(duì)居延海坳陷地震資料進(jìn)行重新處理，精細(xì)拾取速度和準(zhǔn)確成像，已鉆井揭示的火山巖層狀反射多為多次波成像，實(shí)為雜亂不連續(xù)反射，表現(xiàn)為高角度與上覆中生界不整合接觸，與鉆井VSP資料一致。

3.1.4 進(jìn)一步優(yōu)選了遠(yuǎn)景區(qū)和目標(biāo)區(qū)

根據(jù)選區(qū)評(píng)價(jià)原則與分類依據(jù)，優(yōu)選了居延海坳陷的吉格達(dá)凹陷、建國(guó)營(yíng)南次凹、烏珠爾凹陷及尚丹坳陷的托萊西次凹等4個(gè)構(gòu)造單元，進(jìn)行了分類評(píng)價(jià)，總面積2 450 km2。其中，油氣有利區(qū)（I類區(qū)）1處，面積1 100 km2；油氣較有利區(qū)（II類區(qū)）2處，面積850 km2；油氣遠(yuǎn)景區(qū)（III類區(qū)）1處，面積500 km2（圖4）。

3.2 鄂爾多斯周緣盆地

3.2.1 初步評(píng)價(jià)了渭河盆地氦氣資源前景

渭河盆地位于鄂爾多斯盆地南部，西安地質(zhì)調(diào)查中心氦氣地質(zhì)調(diào)查團(tuán)隊(duì)通過對(duì)渭河盆地富氦天然氣組分特征、三普1號(hào)和三普2號(hào)地?zé)峋樯鈩?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、渭新1井測(cè)試等成果的綜合研究，認(rèn)為渭河盆地不僅存在水溶氣資源，也存在游離態(tài)天然氣及伴生氦氣資源，即富氦天然氣層（藏），這一認(rèn)識(shí)對(duì)開展渭河盆地氦氣資源評(píng)價(jià)與開發(fā)利用指明了新的方向（韓偉等，2014；李玉宏等，2018）。2013年以來，西安地質(zhì)調(diào)查中心圍繞渭河盆地氦氣資源實(shí)施了系列工程以及大量地?zé)峋畾怏w樣品檢測(cè)，初步建立了渭河盆地氦氣弱源成藏理論，總結(jié)了氦源巖排氦機(jī)理，利用稀有氣體示蹤揭示了氦氣富集過程；明確了氦氣成藏的主控因素是有效氦源巖、高效運(yùn)移通道和適當(dāng)?shù)妮d體氣；認(rèn)識(shí)了氦氣富集與天然氣成藏的關(guān)聯(lián)性和差異性。研究表明，盆地南緣富U、Th花崗巖是富氦天然氣藏的主要氦源巖，花崗質(zhì)碎屑巖和泥頁巖是氦源巖的有利補(bǔ)充；氦氣初次運(yùn)移以擴(kuò)散為主，受溫度和礦物粒徑控制，氦氣從深部運(yùn)移到孔隙水和氣藏的主要通道有斷層、連通孔隙和裂隙（李玉宏等，2018；Zhang et al.，2019）。探索出地質(zhì)指導(dǎo)方向，地震、重力、電法探結(jié)構(gòu)，磁法識(shí)別磁性巖體、化探圈定異常、氣測(cè)錄井標(biāo)定富集層段的氦氣資源調(diào)查技術(shù)方法體系（李玉宏等，2018）。

圖4 銀額盆地油氣礦權(quán)空白區(qū)選區(qū)評(píng)價(jià)圖Fig.4 Selection evaluation map of blank areas of oil and gas mineral rights in the Yin’e basin

根據(jù)盆地現(xiàn)存地?zé)崃黧w的儲(chǔ)量、氣水比、氦氣體積分?jǐn)?shù)估算盆地內(nèi)水溶氦氣資源量，渭河盆地4 000 m以淺的水溶氦氣資源量達(dá)21.30×108m3。根據(jù)放射性衰變?cè)恚瑢?duì)潛在氦源巖的U和Th含量、有效體積、巖石密度和放射性衰變時(shí)間進(jìn)行測(cè)定和估算；計(jì)算結(jié)果顯示，自花崗巖體形成、渭河盆地?cái)嘞莺椭鲀?chǔ)氦層形成等3個(gè)時(shí)間段的生氦量分別為185.21×108m3、37.58×108m3和4.16×108m3。分別圈定了華州-潼關(guān)、武功-咸陽、戶縣-藍(lán)田等3處氦氣資源遠(yuǎn)景區(qū)和渭南-固市油氣資源遠(yuǎn)景區(qū)；在渭南華州-潼關(guān)氦氣遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)，全方位支撐陜西燃?xì)饧瘓F(tuán)獲得國(guó)內(nèi)首個(gè)氦氣探礦權(quán)（李玉宏等，2018）（圖5）。

3.2.2 明確了河套盆地控盆斷層陡坡帶油氣勘探方向

河套盆地位于華北地臺(tái)西北部，盆地自形成以來，經(jīng)歷了印支期隆起、燕山期擠壓坳陷-初始斷陷、喜馬拉雅期拉張斷陷及整體沉降等4個(gè)演化階段（趙重遠(yuǎn)，1984）。2015年底，西安地質(zhì)調(diào)查中心于河套盆地吉蘭泰坳陷北部慶格勒?qǐng)D地區(qū)部署施鉆慶淺1井，該井251.0～423.0 m 井段鉆遇良好的含油顯示，后裸眼試獲少量原油，表明吉蘭泰坳陷具有烴源巖和油氣生成、運(yùn)移過程（魏建設(shè)等，2019）。2016年起，西安地質(zhì)調(diào)查中心針對(duì)慶淺1井的原油發(fā)現(xiàn)，對(duì)河套盆地開展了地震資料收集和研究；于2019～2020年承擔(dān)了“河套盆地及外圍油氣資源戰(zhàn)略調(diào)查”項(xiàng)目，取得了以下工作進(jìn)展：①提出了河套盆地油氣勘探“斷裂控油”的油氣成藏模式；以狼山斷裂一側(cè)為例，區(qū)內(nèi)發(fā)育2套烴源巖，生成油氣在壓力差的作用下沿狼山斷裂向上運(yùn)移，并優(yōu)先在陡坡帶的沖積扇體、復(fù)合花狀構(gòu)造等物性條件優(yōu)越區(qū)域聚集成藏；而剩余的石油會(huì)沿著斷裂繼續(xù)運(yùn)移，充注在與斷裂交錯(cuò)發(fā)育的裂縫中，形成裂縫型油藏（韓偉等，2020）。②狼山斷裂為東傾正斷層，上盤中新生界與下盤古元古界基底變質(zhì)巖通過狼山斷裂相接觸，并且狼山斷裂發(fā)育多個(gè)斷裂轉(zhuǎn)折帶；在這些轉(zhuǎn)折帶附近往往發(fā)育有利于油氣成藏的“花狀構(gòu)造”，并可形成“巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉”，是油氣勘探的理想場(chǎng)所。

圖5 渭河盆地氦氣遠(yuǎn)景區(qū)評(píng)價(jià)圖Fig.5 Prospective evaluation map of Helium resource in the Weihe basin

3.2.3 揭示了六盤山盆地具有良好油氣勘探前景

六盤山盆地緊鄰鄂爾多斯盆地西緣南部，構(gòu)造單元上位于河西走廊-六盤山弧形構(gòu)造帶和祁連-秦嶺褶皺帶的接合部位。2016年，西安地質(zhì)調(diào)查中心在六盤山盆地固原凹陷實(shí)施了寧固參1井，主要目的層為白堊系馬東山組。在白堊系馬東山組鉆獲厚度較大的烴源巖，厚度大于300 m，井深2 100～2 150 m處TOC值較高，TOC峰值達(dá)到4.4%，平均值為1.32%，有機(jī)質(zhì)干酪根類型主要為Ⅱ型和Ⅲ型，鏡質(zhì)體反射率Ro為0.59%～1.19%，平均值為0.77%，處于低成熟-成熟階段；局部發(fā)育薄層油頁巖，井深2 128.77～2 129.26 m為灰黑色油頁巖，說明固原凹陷存在油氣生成和運(yùn)移，具有良好的油氣地質(zhì)條件（李渭等，2021）。

4 西北地區(qū)公益性油氣地質(zhì)調(diào)查的任務(wù)和面臨的問題

近年來，中國(guó)的石油、天然氣對(duì)外依存度不斷攀升，勘探開發(fā)成本和難度不斷加大，對(duì)國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展帶來巨大挑戰(zhàn)。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局作為“基礎(chǔ)性、公益性、戰(zhàn)略性”地質(zhì)調(diào)查工作的國(guó)家隊(duì)，必須擔(dān)負(fù)起歷史使命，貫徹落實(shí)黨中央決策部署，支撐服務(wù)國(guó)家能源資源安全。西北地區(qū)公益性地質(zhì)調(diào)查在新形勢(shì)下?lián)?fù)著3個(gè)方面的任務(wù)：①系統(tǒng)開展西北地區(qū)多能源資源調(diào)查評(píng)價(jià)，支撐服務(wù)國(guó)家油氣資源整體規(guī)劃和區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。②開展礦權(quán)空白區(qū)油氣戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查，提供油氣礦權(quán)招標(biāo)區(qū)塊，帶動(dòng)社會(huì)資金進(jìn)入油氣上游勘探領(lǐng)域，推進(jìn)國(guó)家油氣體制改革。③依托公益性合作平臺(tái)，聚焦西北地區(qū)油氣基礎(chǔ)地質(zhì)問題，搭建西北地區(qū)油氣地質(zhì)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，支撐服務(wù)商業(yè)性油氣勘探開發(fā)高質(zhì)量發(fā)展（張文浩等，2021；許光等，2022）。對(duì)標(biāo)目標(biāo)任務(wù)，西北地區(qū)公益性地質(zhì)調(diào)查還存在以下問題。

4.1 礦權(quán)空白/退出區(qū)塊工作程度低制約油氣體制改革深入推進(jìn)

長(zhǎng)期以來，中國(guó)油氣礦業(yè)權(quán)登記、管理、監(jiān)督、考核等機(jī)制和法規(guī)并不健全，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)勘查開發(fā)投入不足、礦權(quán)流動(dòng)性不足、探明儲(chǔ)量增長(zhǎng)緩慢、地質(zhì)資料信息公開滯后等諸多問題（王世虎，2019）。為破除上述問題，2015年，原國(guó)土資源部在新疆試點(diǎn)改革，拿出6個(gè)油氣勘查區(qū)塊，面向社會(huì)公開招標(biāo)。2017年，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于深化石油天然氣體制改革的若干意見》，提出有序放開油氣勘查開采市場(chǎng)，實(shí)行勘查區(qū)塊競(jìng)爭(zhēng)出讓制度和更加嚴(yán)格的區(qū)塊退出機(jī)制。雖然區(qū)塊退出機(jī)制進(jìn)一步盤活了油氣礦權(quán)，但由于油氣勘探是一個(gè)資金、技術(shù)和風(fēng)險(xiǎn)高度密集的行業(yè)，礦權(quán)空白區(qū)塊和退去區(qū)塊工作程度普遍較低，社會(huì)資本在技術(shù)儲(chǔ)備和資料基礎(chǔ)方面嚴(yán)重不足，勘探風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能力弱，勘查投資信心普遍不足，導(dǎo)致改革進(jìn)展緩慢。中國(guó)西北地區(qū)油氣勘探程度低于東部地區(qū)，礦權(quán)空白區(qū)和退出區(qū)塊面積大，油氣資源稟賦好，勘探潛力巨大，是中國(guó)油氣體制改革的重要突破點(diǎn)。

4.2 傳統(tǒng)地質(zhì)調(diào)查思路制約多能源資源綜合研究與評(píng)價(jià)

西北地區(qū)主要含油氣盆地大多為多能源資源盆地，盆地內(nèi)賦存著石油、天然氣、油頁巖、頁巖氣、煤炭、煤層氣、氦氣、鈾、水、地?zé)岬榷喾N能源資源礦產(chǎn)。但受限于傳統(tǒng)地質(zhì)工作思路制約，以往工作多圍繞單一礦種開展調(diào)查評(píng)價(jià)，多礦種成礦、成藏研究和多能源資源整體評(píng)價(jià)工作非常薄弱，亟需打破傳統(tǒng)油氣地質(zhì)調(diào)查思路，以地球系統(tǒng)科學(xué)理論為指導(dǎo)，破解西北地區(qū)能源資源領(lǐng)域重大基礎(chǔ)地質(zhì)問題，開展常規(guī)與非常規(guī)并重、多種能源資源綜合評(píng)價(jià)工作。

4.3 地質(zhì)資料壁壘制約盆地整體認(rèn)識(shí)與綜合服務(wù)能力提升

一方面，能源資源調(diào)查受行業(yè)、部門、礦權(quán)等制約，數(shù)據(jù)和資料成果共享差，制約了地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)的集成服務(wù)；另一方面，隨著地球系統(tǒng)科學(xué)理論的不斷豐富和發(fā)展，各類地質(zhì)數(shù)據(jù)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，具有學(xué)科門類多、數(shù)據(jù)規(guī)模大、空間分布廣、時(shí)間跨度長(zhǎng)、復(fù)雜性高等特點(diǎn)（嚴(yán)光生等，2015），海量數(shù)據(jù)的整合、分析和挖掘能力不足制約了綜合服務(wù)能力提升。同時(shí)，云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的快速發(fā)展，催生出地質(zhì)領(lǐng)域新的研究和發(fā)展方向；但目前西北地區(qū)數(shù)字盆地建設(shè)相對(duì)滯后，新興技術(shù)應(yīng)用能力不足，制約了盆地深部成礦成藏預(yù)測(cè)、多能源資源礦產(chǎn)評(píng)價(jià)和戰(zhàn)略性礦產(chǎn)研究等的綜合服務(wù)能力的發(fā)展和提升。

4.4 西北地區(qū)氦氣資源勘探潛力巨大但調(diào)查評(píng)價(jià)工作整體薄弱

當(dāng)前，中國(guó)氦氣資源對(duì)外依存度高達(dá)95%以上，嚴(yán)重危及國(guó)防安全和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。然而，目前國(guó)內(nèi)氦氣勘查程度極低，成藏理論研究剛剛起步，勘查技術(shù)發(fā)展滯后，資源評(píng)價(jià)方法尚未建立，現(xiàn)有天然氣田氦氣含量調(diào)查不系統(tǒng)，新區(qū)氦資源評(píng)價(jià)缺乏資料基礎(chǔ)?；诤獬刹匾?guī)律研究的初步認(rèn)識(shí)，認(rèn)為中國(guó)西部大型疊合盆地邊緣隆起、陸內(nèi)裂谷盆地具有良好氦氣資源前景。通過梳理西北地區(qū)主要盆地構(gòu)造和演化特征，認(rèn)為塔里木盆地沙雅隆起、巴楚隆起、塔中隆起、柴達(dá)木盆地馬海大紅溝隆起、柴達(dá)西緣大風(fēng)山隆起、鄂爾多斯盆地北部及汾渭盆地等具有良好氦氣成藏地質(zhì)條件，勘探潛力巨大。但整體勘查程度較低，亟待開展西北地區(qū)氦氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)，系統(tǒng)評(píng)價(jià)西北地區(qū)氦氣資源潛力，優(yōu)選勘查遠(yuǎn)景區(qū)，引導(dǎo)后續(xù)勘探開發(fā)。

4.5 西北地區(qū)深層地下空間資源潛力巨大但調(diào)查評(píng)價(jià)尚未開展

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，人類對(duì)空間、資源、能源的需求逐步增大，地下空間已經(jīng)成為重要的戰(zhàn)略性國(guó)土空間資源（林良俊等，2017）。而隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人類對(duì)地下空間的探索利用也從城市淺層地下空間的利用逐步向深層、超深層發(fā)展。例如，天然氣地下存儲(chǔ)、二氧化碳封存、壓縮空氣儲(chǔ)能、廢液深井回注、放射性核廢料處置等（郭朝斌等，2019）。西北地區(qū)作為中國(guó)重要的能源資源基地，伴隨著資源開發(fā)利用的深入，廢棄油氣田、廢棄煤礦井田等將產(chǎn)生規(guī)模巨大的地下可利用空間，但目前對(duì)地下空間的分布、規(guī)模、可利用性等的調(diào)查評(píng)價(jià)尚未開展，亟需在加強(qiáng)理論研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件，因地制宜開展深部地下空間的調(diào)查、評(píng)價(jià)、規(guī)劃和應(yīng)用研究，支撐服務(wù)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)和中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。

5 “十四五”西北地區(qū)公益性油氣地質(zhì)調(diào)查的建議和展望

當(dāng)今世界人類面臨前所未有的氣候挑戰(zhàn)，“碳達(dá)峰和碳中和”倡議是人類社會(huì)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的重要手段。實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，首當(dāng)其沖的就是能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，化石能源消費(fèi)的減少和清潔能源的興起勢(shì)在必行。然而對(duì)于中國(guó)能源結(jié)構(gòu)而言，石油和天然氣所占比例不高且對(duì)外依賴嚴(yán)重，國(guó)內(nèi)重要含油氣盆地的資源在整體能源結(jié)構(gòu)中具有“壓艙石”的作用，“增儲(chǔ)上產(chǎn)”刻不容緩。與之對(duì)應(yīng)的是，中國(guó)油氣勘探開發(fā)已進(jìn)入中后期，勘探難度進(jìn)一步加大，已經(jīng)進(jìn)入了淺層和深層并舉、常規(guī)與非常規(guī)油氣并重的新階段。公益性油氣地質(zhì)工作作為油氣勘探行業(yè)的先鋒軍，需要在保障國(guó)家能源安全和適應(yīng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整2個(gè)方面提出平衡有序發(fā)展的規(guī)劃建議，以下就“十四五”中國(guó)西北公益性油氣調(diào)查的重點(diǎn)方向進(jìn)行探討。

5.1 加大公益性油氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查投入，支撐服務(wù)國(guó)家油氣體制改革

西北地區(qū)雖然經(jīng)歷了70余年的油氣勘探工作，但已探明儲(chǔ)量分布和勘查投入較為集中，各大型盆地腹部和部分中小型盆地尚處在勘探初期，勘查工作程度極不均衡。通過加大公益性油氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查投入，可有效帶動(dòng)社會(huì)資金進(jìn)入上游勘探領(lǐng)域，支撐服務(wù)國(guó)家油氣體制改革。主要圍繞3方面開展工作：①加大礦權(quán)空白區(qū)的油氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查投入，破除傳統(tǒng)地質(zhì)思維，開展“新區(qū)、新層系、新領(lǐng)域、新類型”油氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查，實(shí)施戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查，優(yōu)選油氣遠(yuǎn)景區(qū)和有利區(qū)，提供油氣礦權(quán)招標(biāo)區(qū)塊。②對(duì)礦權(quán)退出區(qū)塊地質(zhì)資料開展系統(tǒng)整理和再研究工作，針對(duì)性補(bǔ)充油氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作，編制退出區(qū)塊地質(zhì)資料包，擇優(yōu)提供油氣礦權(quán)招標(biāo)區(qū)塊。③發(fā)揮油氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查國(guó)家隊(duì)作用，支撐自然資源管理部門，開展油氣勘查督查，監(jiān)督油氣勘查作業(yè)和勘查投入的真實(shí)性、合規(guī)性、有效性，嚴(yán)格落實(shí)區(qū)塊退出機(jī)制，盤活油氣礦權(quán)，支撐服務(wù)國(guó)家油氣體制改革有效落地。

5.2 試點(diǎn)開展含油氣盆地多能源綜合調(diào)查，建立健全“三位一體”評(píng)價(jià)體系

中國(guó)西北以鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、柴達(dá)木盆地為代表的大型沉積盆地，廣泛發(fā)育多種能源資源共生/伴生。以有機(jī)-無機(jī)相互作用為核心，開展大型盆地多種能源資源（有機(jī)礦產(chǎn)-鈾-氦-水-熱）綜合評(píng)價(jià)與有序利用研究，有利于深入認(rèn)識(shí)多礦種成因聯(lián)系與共存機(jī)理，形成常規(guī)與非常規(guī)并重、多種資源綜合評(píng)價(jià)、有序開發(fā)理論體系與工作機(jī)制。

5.3 公益性調(diào)查和商業(yè)性勘查結(jié)合，開展氦氣戰(zhàn)略資源調(diào)查評(píng)價(jià)

中國(guó)氦氣資源長(zhǎng)期嚴(yán)重依賴進(jìn)口，資源安全形勢(shì)十分嚴(yán)峻。開展氦氣戰(zhàn)略資源調(diào)查評(píng)價(jià)主要有以下3方面的工作：①建設(shè)渭河盆地氦氣資源調(diào)查示范基地，轉(zhuǎn)化資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，將渭河盆地建成中國(guó)氦氣資源基地，構(gòu)建中國(guó)氦氣戰(zhàn)略安全脊梁。②開展全國(guó)氦氣資源遠(yuǎn)景調(diào)查，加強(qiáng)國(guó)家公益性隊(duì)伍對(duì)氦氣資源調(diào)查工作的戰(zhàn)略性和公益性引領(lǐng)，開展全國(guó)氦氣資源潛力評(píng)價(jià)，劃分氦氣成藏有利區(qū)帶，預(yù)測(cè)資源量，為國(guó)家規(guī)劃提供依據(jù)。③開展全球典型氦氣資源勘查利用動(dòng)態(tài)跟蹤，以具有氦氣資源前景的“一帶一路”國(guó)家（地區(qū)）為重點(diǎn)，通過國(guó)際合作，跟蹤國(guó)外氦氣資源勘探開發(fā)最新進(jìn)展，開展戰(zhàn)略研究，為政府提供決策建議。

5.4 開展油氣資源動(dòng)態(tài)空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，為政府決策提供信息支撐

首先，以大型含油氣盆地為基本單元，打破礦權(quán)和行政區(qū)域壁壘，集成盆地骨架大剖面地震數(shù)據(jù)和解譯成果，深化盆地整體認(rèn)識(shí)，建立全盆地油氣資源數(shù)據(jù)庫(kù)，為后續(xù)油氣地質(zhì)調(diào)查、部署、決策提供數(shù)據(jù)支撐；其次，動(dòng)態(tài)跟蹤油氣礦權(quán)區(qū)塊所有、退出和出讓狀態(tài)，建立健全儲(chǔ)量評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)，服務(wù)政府和企業(yè)需求；再次，在空間數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上探索建立各主要含油氣盆地的三維地質(zhì)模型，實(shí)現(xiàn)建模、評(píng)價(jià)、目標(biāo)優(yōu)選、鉆前預(yù)測(cè)的智能化、精細(xì)化，建立數(shù)字盆地系統(tǒng)，為中國(guó)西北地區(qū)含油氣盆地地質(zhì)研究提供一個(gè)宏觀分析、解讀的綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)。

5.5 開展盆地地下空間調(diào)查，以碳捕集、利用與封存技術(shù)為重點(diǎn)，服務(wù)碳中和目標(biāo)需求

碳捕集、利用與封存技術(shù)（CCUS）被認(rèn)為是最具潛力的前沿減排技術(shù)之一，CCUS技術(shù)面臨著諸多問題，其中最大的挑戰(zhàn)是合理規(guī)劃地下空間，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)二氧化碳地質(zhì)封存的效果。地下空間的商業(yè)和戰(zhàn)略價(jià)值不僅體現(xiàn)在CCUS地質(zhì)封存需求，還包括核廢料處置、壓縮空氣儲(chǔ)能、地下油氣儲(chǔ)藏、地?zé)崮荛_發(fā)利用等方面的需要。調(diào)查、規(guī)劃、利用、監(jiān)測(cè)這些地下空間既需要深厚的區(qū)域地質(zhì)資料積累，也需要先進(jìn)的地球物理監(jiān)測(cè)技術(shù)，這正是油氣地質(zhì)調(diào)查的優(yōu)勢(shì)和專長(zhǎng)所在。

致謝：中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心盧進(jìn)才、計(jì)文化、王永和審閱全文并提出寶貴意見，在此謹(jǐn)致謝忱。謹(jǐn)以此文慶祝中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心成立60周年。