在近代石油地质学理论创立的百余年间,随着人们对地质体认识的不断深入与勘探手段的发展与进步,对地下油气的形成、运移与聚集成藏规律的了解也在不断地完善,从早期的“圈闭”理论,到后来的断块油藏概念、复式油气聚集带……,总之,一切都是围绕着更加客观、科学、有效地认清油气藏,勘探、开发出更多的油气,造福于人类的大目标进行的。“含油气系统”是一个近来越来越频繁地出现在国内外各种油气刊物和各种与油气勘探目标领域中的一种新观念和新的研究方法,也引起了越来越多的非油气勘探专业的科技工作者的关注。为向广大读者介绍这一新的研究思路与方法,我走访了我国优秀青年石油地质学家、中国石油勘探开发研究院副院长赵文智教授。
问:“含油气系统”是近来频繁地被石油地质家们引用的一个名词,它代表着一种新型的概念与研究方法,您作为我国优秀的青年石油地质学者的代表,在这方面也开展了大量而有效的研究工作,能给我们的读者介绍一下这方面的知识吗?
答:谢谢,当然可以。“含油气系统”又称“石油系统”,这个名词最早是由美国学者M. G.道(Dow)于1972年在美国石油地质家协会(AAPG)年会上提出,并于1974年在AAPG会刊上正式发表的。他在对北美著名的含油气盆地威里斯顿盆地研究的基础上,根据油——油和油源对比,将由膏盐岩这类蒸发岩封闭层与其它系统分隔开的一套生油岩和一套储集岩归入一个生、储油气系统。之后,不断有著名的石油地质学家对这一观点进行探讨、补充。80年代初,两位美国石油地质学家皮罗德与马斯将含油气系统定义为:油气区中一系列地质事件在时空上配置的产物,该系统中,构造沉降序列和相关的流体、岩性和几何因素对于油气藏的形成起着相当的决定作用。
问:在科技日新月异地发展的今天,关于“含油气系统”的概念与定义也发生了变化吗?
答:是的。在整个80年代中,几乎每年对这一概念都有补充与修正,到了1994年,马贡(Magoon)等人在《含油气系统》一书中,提出了含油气系统的定义:“与一个有效生烃灶相联系的所有油气聚集,包括形成这些油气聚集所必不可少的所有地质要素与作用过程”,至此,这一概念已为全球学者所认可。
问:我国的石油地质学者如何论述这一概念的?
答:其实,马贡等人提出的“含油气系统”与我国石油地质学家总结的石油地质综合研究方法和所使用的一些概念,具有本质的相似性。我国石油地质家以前将石油地质学的基本内容高度概括为“生、储、盖、运(移)、圈(闭)、保(存)”六大要素,并一贯重视各种地质要素的综合研究,这与含油气系统强调静态要素和动态要素的综合研究完全一致。
问:我国石油地质条件极为复杂,在应用“含油气系统”时一定会有不少困难吧?
答:是的,我们在进行复杂地质条件下的“含油气系统”研究时,推出了适应于我国勘探实践的“复合含油气系统”概念,结合我国叠合盆地的结构特点、演化历史和成盆构造背景都有所不同,因而所形成的复合含油气系统也各具特色,可以分为“继承性复合含油气系统”,比如准噶尔盆地玛湖石炭——二叠系复合含油气系统,鄂尔多斯盆地上——下古生界复合式含油气系统等;“延变型复合含油气系统”,比如塔里木盆地西南坳陷和川东地区古生界与中生界的油气藏分布情况,以及“改造型复合含油气系统”,最典型的例子是华北地区,古生界与新生代第三系构成的含油气系统等等。
问:与传统的油气勘探技术相比,“复合含油气系统”的勘探技术一定也有许多提高,主要表现在哪些方面?
答:复合含油气系统的勘探技术是多种研究方法的高度综合,其中有效烃源岩评价就是一个重要基础。这项研究综合应用沉积学、层序地层学和油气地球化学方法,结合采样与实验室分析,确定烃源岩的层位、沉积环境、平面厚度变化、模拟有机质的生烃史,最后应用恢复热演化史,从而较为精确地计算出不同勘探靶区中的生烃量。
问:根据“含油气系统”的观念,一定还应包括其它一些方面的研究吧?
答:是的,还有20世纪80年代逐渐发展起来的储层与油藏地球化学技术,通过热蒸发色谱技术等一系列现代的分析方法来分析油藏充注期、油水界面变动、聚集成藏等关键时刻的判识;古构造分析的目的在于要搞清构造运动性质与波及范围,进一步了解哪些地方已有的油气藏受到了破坏和调整;流体历史分析技术可以帮助我们确定出油气的主次汇聚区,从而选定油气聚集的有利油气生成——运移——聚集这一动态过程,力求判明地质历史中油气运移方向和运移量,以便追踪确定有利聚集目标。这些都要通过高级的软件系统的编制来实现。总之,含油气系统研究的方法几乎涵盖了石油地质综合研究的各个方面,根据搞清恢复一个系统的需要,将行之有效的方法组合起来使用,达到研究目的。那些能够恰当地表征成藏关键时刻前后各地质要素特征、作用过程与组合关系的方法,在含油气系统研究中应用得最多。
问:我国石油地质工作者们经过几年的实践,在“含油气系统”研究方面也取得了不少成果与经验吧?
答:是的,比如渤海湾盆地的石油地质基础,过去已做过大量的研究和总结。其中许多认识比较成熟,构成了我国独具特色的陆相石油地质理论的重要组成部分,但也存在一些薄弱环节,需要进一步完善。经过我们研究小组的努力,利用含油气系统的研究思路与方法,对这一地区有了许多新认识,比如断层在该区封闭油气的特性,非生油层系也可以形成大量的油气,这就使勘探领域进一步扩大。我们利用古热流法对准噶尔盆地的部分探井进行的热史反演等技术进一步确定了该盆地最大的富油二叠系含油气系统形成的机会与时间,著名的克拉玛依油田即形成于此系统之内,这对于整个油气的资源评价是有深远而重要的意义。此外,我们还对我国西北地区吐哈盆地侏罗系、准噶尔盆地中的新探井、东部地区的松辽盆地中的含油气系统进行了研究,得出了许多新的、更加深入的认识,这无疑将对这些地区的油气勘探起到极大的推动作用。
最后,这位年轻的石油地质学者满怀信心地告诉我:含油气系统的研究思路与方法对我国石油与天然气地质科技工作者也是一种挑战,我相信我们有能力运用这一先进的工作方法,综合多种现代与传统的地球科学研究手段,减少勘探风险,为国家找到更多的石油与天然气!