“油气藏”作为油气勘探与开发的直接对象，早已为大家所熟悉，但这个概念的诞生、

演变过程，则鲜为人知。探讨油气藏概念的来源、演变和它们在地壳上呈现出的类型及其地质模式的多样性、复杂性，都密切关系到油气勘探的战略部署和经济效益。通过研究油气藏及其分类的发展历史，更可揭示出世界及我国油气勘探将“地层－岩性油气藏”作为一个重要领域提到勘探日程上来的必然性与紧迫性。深刻认识地层－岩性油气藏的类型范畴、形成机制及勘探特点，掌握各类地层－岩性油气藏的地质模式及形成背景，就能有效指导我们去发现更多更大的勘探目标，不断找到新油气田。

笔者于今年完成并由石油工业出版社出版发

行的专著《油气藏研究的历史、现状与未来》

［１］

，通过追根溯源，研究油气藏及其分类的发展历史，表明以背斜、穹隆等构造油气藏为主要对象的油气勘探已取得辉煌成果，地质、

地理条件较好的易找的背斜油气藏多已投入开发，勘探难度日益加剧，今后在继续寻找背斜油气藏的同时，人们已逐渐将目光转向地层－岩性油气藏，它们类型繁杂、形态各异、数量众多、大小悬殊、分布极广，是一个亟待开拓的勘探新领域。就世界及我国油气勘探而论，勘探目标逐步从构造油气藏转向构造与地层－岩性油气藏并重，是油气勘探历史的必然。在国际竞争和油价高涨的形势下，欲确保我国油气储、产量稳步增长，我们不仅要继续加强构造油气藏勘探，更要将地

从油气藏研究的历史论地层－岩性油气藏勘探

张厚福，徐兆辉

（中国石油大学（北京））

摘

要：在澄清“油气藏”概念的基础上，根据油气藏研究的历史发展过程，认为地层－岩性油气藏被

纳入油气勘探的重要领域，是历史发展的必然。文中概述了地层－岩性油气藏的范畴、成因及勘探特点，最后剖析了３个典型实例。

关键词：油气藏研究历史；地层－岩性油气藏；实例分析中图分类号：ＴＥ１２２．３＋２２

文献标识码：Ａ

Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ－ｌｉｔｈｏｌｏｇｉｃｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅ

ａｓｐｅｃｔｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｈｉｓｔｏｒｙｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ

ＺＨＡＮＧＨｏｕ－ｆｕ，ＸＵＺｈａｏ－ｈｕｉ

（ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２４９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｃｌａｒｉｆｙｉｎｇｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｈｉｓｔｏｒｙｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ，ｉｔｉｓａｎｉｎｅｖｉｔａｂｌｅｃｏｕｒｓｅｏｆｈｉｓｔｏｒｙｔｈａｔｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ－ｌｉｔｈｏｌｏｇｉｃｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓａｒｅｒｅｇａｒｄｅｄａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｉｎｔｈｅｐｅｔｒｏｌｅｕｍｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ．Ｔｈｅｃａｔｅｇｏｒｙ，ｇｅｎｅｓｉｓａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ－ｌｉｔｈｏｌｏｇｉｃｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ａｎｄｔｈｒｅｅｔｙｐｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｓｅａｒｃｈｈｉｓｔｏｒｙｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ；ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ－ｌｉｔｈｏｌｏｇｉｃｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ；ｅｘａｍｐｌｅａｎａｌｙｓｉｓ

文章编号：１６７３－８９２６（２００８）０１－０１１４－１０

收稿日期：２００７－０９－２５；修回日期：２００７－１１－１９

作者简介：张厚福，１９３２年生，男，教授，主要从事石油地质科学研究和教学工作。地址：（１０００５５）北京市宣武区手帕口南街４８号４１１单

元。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｚｈｌｕ２００５＠１２６．ｃｏｍ

第２０卷第１期２００８年３月

岩性油气藏

ＬＩＴＨＯＬＯＧＩＣＲＥＳＥＲＶＯＩＲＳ

Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．１Ｍａｒ．２００８

从中可以初步看出其中的涵义与区别。

笼统地讲，储集层、油潴、圈闭和油气藏４个概念是依次变小的，为进一步对其加以区分，特图示如图１。

储集层这个概念比较侧重于从岩性角度出发，不管其中是否存在封闭条件，是否已经容纳了流

层－岩性油气藏尽快纳入勘探目标，刻不容缓。

１油气藏的概念

油气藏概念的诞生、演变经历了复杂曲折的过程，美国、原苏联、中国等不同国家的不同学者和译者对油气藏及其相关术语的理解和应用存在不少模糊与混乱现象。为了便于我国石油工作者进行国内外对比及与国外同行学术交流，很有必要区分并澄清油气藏的相关概念及其关系。

在美国著名石油地质学家Ａ．Ｉ．Ｌｅｖｏｒｓｅｎ编著的《石油地质学》第一、二版中［２］，都提出了“储油圈闭（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｔｒａｐ）”的概念，并以大量篇幅用其来表述不同类型油气藏的特征及分布。该书第三章“ＴｈｅＲｅｓｅｒｖｏｉｒＲｏｃｋ”被译为“储集岩”，其中“ＴｈｅＲｅｓｅｒ－ｖｏｉｒ”、“ＲｅｓｅｒｖｏｉｒＤｙｎａｍｉｃｓ”分别被译成“油贮”和“油贮力学”。可见Ｌｅｖｏｒｓｅｎ将“ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ”一词分别用于表达储集岩、油贮、油潴、油气藏等意，概念易被混淆。他在教材中还常用“ｏｉｌｐｏｏｌ”表示油藏，但是“ｏｉｌｐｏｏｌ”严格涵义是指“油池”，与油藏的内涵仍有差别。

在Ｆ．Ｇ．Ｃｌａｐｐ相继发表的重要论文中［３～５］，常用“油气田”、“油气聚集”、“油气构造”等概念来论述油气田（ｆｉｅｌｄ），而不是“油气藏”。发表论文专门讨论油气藏分类的Ｗ．Ｂ．Ｗｉｌｓｏｎ［６］和Ｏ．Ｗｉｌｈｅｌｍ［７］分别用“ｏｉｌａｎｄｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒ”和“ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｒｅｓｅｒｖｏｉｒ”来表示油气藏，他们均用“ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ（油潴）”表征油气藏。而Ｋ．Ｃ．Ｈｅａｌｄ［８］则明确用“ｏｉｌｐｏｏｌ”来表示油气藏。

综上所述，在美国石油地质学界对“油气藏”尚无严格的专业术语，而往往是用“ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ（油潴）”或“ｆｉｅｌｄ（油田）”来表述。

在原苏联石油地质学家中，油气藏（залежь）、油气田（месторｏждение）、油气聚集带（зона）三级概念普遍使用，界限非常严格。但个别学者如И．О．Брод也引用“резервуаｐ（油潴，ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ音译）”来表述储集层或油潴［９］。

在外文文献中比较容易混淆的术语有：英文中的ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ（储集层或油潴）、ｔｒａｐ（圈闭）、ｏｉｌ（ｏｒｇａｓ）ｐｏｏｌ（油藏或气藏）等，俄文中有коллектор（储集层）、резервуар（油潴）、ловушка（圈闭）、залежь（矿藏、油藏）等。对这些词汇可以有多种理解，但在具体的语境中就有其特定的涵义了。实际上，这些专业名词所代表的涵义在某种情况下是可以相互重叠的。以上这些外文词汇可译为以下几个概念：储集层、油潴、圈闭、油气藏等。各种翻译文献中对这几个概念的称谓不止一种，但是，归纳起来，几乎全都是围绕在这４个概念周围。例如，储集层又可以被称为储层、储集岩等，油气藏也被译为油池、油潴、油贮、油库等。相对而言，圈闭的概念较为统一，对应的中文翻译也较为清晰。以下我们就围绕储集层、油潴、圈闭、油气藏这４个概念进行对比、分析。首先将这４个概念的定义和特征描述以表１列出，

对比项定义特征描述

储集层能够储存和渗滤流体，在开发时能够

将这些有用矿产采出的岩层

岩石类型、渗透率类型（孔隙型、裂缝型、混合型）、孔隙度、有效孔隙度、

渗透率等数值（这些参数与流体力学特征、比表面、裂缝开度、裂缝体系

和密度等的计算有关）

油潴油、气和水的天然容器，其存在取决

于储集层与非渗透性岩石的关系

储集层类型、储集层与非渗透性岩石的关系、容积、流体动力学特征、

地层能量和形状及埋藏条件

圈闭具备油气聚集条件的场所，是油潴的

一部分，其中可有或可无油气

由储集层、盖层及遮挡物３个部分组成（在四周全为岩性的油潴的

个别情况下，油潴与圈闭的参数可能相同，此时整个油潴就是一个圈闭）

油气藏地壳上油气聚集的基本单元，是油气

在单一圈闭中的聚集，具有统一的压

力系统和油、气、水界面

含油（气）边界、含油（气）面积、油（气）柱高度、充满系数等都是衡量油气

藏的指标。油气藏形成的基本要素可以归结为“生、储、盖、运、圈、保”

表１４个术语的定义和特征比较表［１］

Ｔａｂｌｅ１Ｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｆｏｕｒｔｅｒｍｓ

张厚福等：从油气藏研究的历史论地层－岩性油气藏勘探１１５

岩性油气藏第２０卷第１期

体，只要岩石具有足够的孔隙度和渗透率，就称为储集层。

油潴是由储集层与其上、下渗透性较差岩石（盖层）组合而成的复合体，流体可以赋存其中。通常情况下，在褶皱地层中，油潴就是指２个向斜之间的背斜部分。油潴的涵义比较侧重于几何形状及储集层与盖层的配置关系。“油潴”这个术语在国内外有时被混同于“储集层”或“油气藏”。

圈闭是具备油气聚集条件的场所，相当于油潴的一部分，油潴中溢出点之上的部分就是圈闭，油气可以赋存其中，并能达到油、

气、水的平衡状态。与油潴相比而言，圈闭是一个较为动态的概念，随着构造作用导致溢出点改变，圈闭的范围会在油潴中有所变动。但是，圈闭的涵义只是强调具备油气聚集的能力，不论其中是否真正含有油气。

油气藏是地壳上油气聚集的基本单元。与以上３个概念相比，油气藏是从流体角度入手的。单一圈闭中充注了一定数量的油气，就形成了油气藏，它具有统一的压力系统和油、气、水界面。

由以上分析可以看出，储集层、

圈闭和油气藏的概念较为清晰和完善。油潴的概念在理解上往往存在一些争议，它与储集层或油气藏涵义相当，概念较模糊。在中译本中，常见将其译成储集层、油潴、油贮或油气藏等术语，实际上储集层与油潴相当，建议采用前者而不用后者。油气贮与油气藏概念相当，建议采用后者而不用前者。

通过上述讨论与分析，笔者认为应该摒弃“油潴”这个理解多变的术语，而采用“储集层、圈闭和油气藏”这样的三级概念体系较妥，在国际石油地质界易被理解和接受。

油气藏（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）可定义为油气在单一圈闭中的聚集。它是地壳上油气聚集的基本单元，具有统

一的压力系统和油、气、水界面。更具体地说，就是一定数量的运移着的油气，由于遮挡物的作用，阻

止它们继续运移，而在储集层的圈闭部分聚集起来，就形成了油气藏。油气藏形成必须具备圈闭、储集层、盖层和烃类充注系统等几个要素，而充注系统的发生必须晚于或同时于圈闭的形成，否则，圈闭就是“空”的。油气藏定义的特点着重在“单一圈闭中”。所谓“单一”的涵义，主要是指受单一地质要素所控制，在单一的储集层中，具有统一的压力系

统、统一的油、气、水边界。

油气藏是地壳上油气聚集的基本单元，它们是油气田、油气聚集带、含油气区、含油气盆地等各级油气聚集单元的组成部分，是油气勘探与开发的重要对象。因此，欲查明各级油气聚集单元的分布规律及含油气远景，必须从研究油气藏及其类型入手。

２油气藏及其分类的研究历史

世界石油工业约有１６０余年历史，早期是根据

各种产状的油气苗进行小规模钻井采油或采气；Ｔ．

Ｓ．Ｈｕｎｔ（１８６３，１８９５）、Ｅ．Ｂ．Ａｎｄｒｅｗｓ（１８６１）和Ｈ．Ｈｏ－ｅｆｅｒ（１８７６）早就意识到油气聚集与一个区域的背斜

构造之间存在某种普遍关系［３］；直到１８８５年美国地质学家Ｉ．Ｃ．Ｗｈｉｔｅ发表背斜学说后，油气勘探才在全世界获得蓬勃发展，找到许多油气田，但是这个时期大多数成果仍属早期研究成果。对油气聚集及其分类的系统研究直到１９１０年才见报道，从此，在美、苏、中等国关于油气藏及其分类的研究陆续发展起来，出现了许多分类方案，对油气勘探不断起着导向作用。

２．１Ｃｌａｐｐ的分类方案

美国Ｌｅｖｏｒｓｅｎ［２］、Ｗｉｌｓｏｎ［６］、Ｗｉｌｈｅｌｍ［７］和原苏联

Ｍ．Ф．Ｍирчинк［１０］、Брод

［１１］

等两国著名石油地质学家的论著，一致推崇首先提出油气聚集及其分类的学者是Ｃｌａｐｐ，他于１９１０年发表的“石油和天然气

田的建议构造分类”［３］

是最早的创见，后又于１９１７

年修改［４］，１９２９年再次补充完善正式发表［５］，成为被国际上广泛接受的分类方案。在他１９１０年的文章中，还从全球角度选择典型油、气田进行了归类，这在世界上尚属首次。在他提出的最终分类方案中，尽管列入了不整合、透镜体、裂隙－洞穴等地层－岩性油气藏，但自始至终都突出强调地质构造在油气聚集中的重要作用。应该说Ｃｌａｐｐ的分类方案在相

图１

４个术语之间的关系图解

［１］

Ｆｉｇ．１

Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｆｏｕｒｔｅｒｍｓ

油潴

圈闭油气藏

水

水

储集层

气

油

盖层溢出点

盖层

１１６

当长时期的油气勘探中起到了重要的指导作用，对世界石油工业作出了重大贡献。

Ｃｌａｐｐ对油气藏的分类为：①背斜构造（包括正常背斜、宽缓的台隆褶皱（或者区域性隆起）、倒转褶皱）；②向斜构造；③均斜构造（包括构造“阶地”、均斜“鼻状构造”、均斜“沟壑”）；④穹状构造或“穹隆”（包括背斜穹隆、均斜和单斜上的穹隆、闭合盐丘、刺穿盐丘（或底辟构造）、岩浆侵入引起的穹隆构造）；⑤不整合；⑥透镜状砂层（可在各种构造中发育）；⑦不考虑其它构造的裂隙和洞穴（包括石灰岩、白云岩、泥岩和岩浆岩中的）；⑧断层引起的构造（包括上升盘一侧的、下降盘一侧的、逆冲断层、断块（或者地垒））。

２．２Ｗｉｌｓｏｎ的分类方案

１９３４年Ｗｉｌｓｏｎ在他的论文“油藏和气藏的建议分类”［６］中，从地层局部变形和岩石孔隙性变化２个方面详细剖析了油气藏的成因类型，他将岩性、地层油气藏提高到与褶皱、断层等构造油气藏同等重要的地位，并注意到复合型油气藏的成因分析；值得指出的是他将当时暂无商业价值的“开放油气藏”单列为一大类，显示出作者预见未来的匠心。其重要贡献还在于将《美国典型油田的构造》第Ⅰ、Ⅱ卷中所描述的油田纳入了自己的分类，这为外国学者研究美国油气田提供了一个便捷索引。

Ｗｉｌｓｏｎ的油气藏分类方案在理论上考虑油气藏成因较全面，在实践上又密切结合美国油气田实例，因而得到较广泛的应用，至今仍可被视为一个较好的分类方案。他将油气藏分为闭合油气藏（图２）和开放油气藏（没有商业价值），但对地层不整合油气藏考虑不够。

图２Ｗｉｌｓｏｎ的闭合油（气）藏分类

Ｆｉｇ．２ＣｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｃｌｏｓｅｄｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｂｙＷｉｌｓｏｎ

２．３Ｌｅｖｏｒｓｅｎ的分类方案

最受世界各国广大石油地质工作者重视的油气藏分类方案应属Ｌｅｖｏｒｓｅｎ在《石油地质学》教材中关于储油圈闭的分类［２］。他广泛收集世界各国油气藏实例，对背斜油气藏地面、地下位置不符的原因作了详尽的分析，从而在指导预探井钻探、提高成功率方面作出了杰出贡献。

值得注意的是他将地层圈闭类油气藏首次明确区分为原生型与次生型，为后来学者单独划分岩性油气藏打下了基础。１９４１年他还发表了专著《地层型油田》，为世界各国加强地层、岩性油气藏勘探起到了重要的导向作用。此外，他首次提出流体圈闭，对生物礁油气藏的形成条件、盐丘油田的形成背景都作了详细分析，这些在理论与实践上都有重

由褶皱作用与孔隙性变化结合封闭形成的油气藏

由地层局部形变闭合的油气藏

由断层作用与孔隙性变化结合封闭形成的油气藏

岩石孔隙性变化造成封闭的油气藏（仅在油气藏上覆层面绘制的等高线并不闭合。除区域翘倾外，地层不一定发生形变）

闭合背斜和穹隆油气藏

闭合向斜和坳陷油气藏

盐岩侵入

岩浆岩侵入

由相对非渗透性地

层超覆形成封闭的

由粘滞性烃类封盖

形成封闭的

由褶皱作用闭合的油气藏

（在上覆层面绘制的等高线

局部闭合）

均斜构造中断层造成地层

水平错断形成的油气藏

褶皱与断层结合形成的油

气藏

侵入体造成地层切割形成

的油气藏

在断层和节理裂缝带及压

碎带中形成的油气藏

由于砂岩透镜体作用或者

砂岩孔隙性变化造成的砂

岩油气藏

石灰岩和白云岩中的透镜

状孔隙带

削蚀和封闭地层中的油

气藏

岩浆岩和变质岩中的透镜

状孔隙带

闭合油

气藏

张厚福等：从油气藏研究的历史论地层－岩性油气藏勘探１１７岩性油气藏第２０卷第１期

油气藏类型

油气田名称

可采储量累计产量

类亚类油（×１０８ｔ）气（×１０１２ｍ３）油（×１０８ｔ）气（×１０１２ｍ３）

地层油气藏类

地层超覆油藏东得克萨斯７．８７．２４

地层超覆油藏夸仑夸尔８．８（地质）１．００

潜伏剥蚀背斜油藏哈西・迈萨乌德３４（地质）

潜伏剥蚀单斜油气藏普鲁德霍湾１３．５０．７３６

潜伏剥蚀突起油气藏潘汉德尔＞１．２５＞０．７生物礁油气藏基尔库克２０．５

生物礁油气藏波扎里卡３．７０．０３５

生物礁油气藏田吉兹７．５～１１．５１．３（地质）

岩性油气藏类

透镜状浊积砂体油气藏奇孔特佩克２５大单斜尖灭、超覆、断层等油气藏玻利瓦尔湖岸大油田４７．７

水动力油气藏类水动力封闭气藏圣胡安盆地布兰科大气田０．７水动力封闭气藏Ｆｏｏｔｈｉｌｌｓ大气田１１．２

要意义。

２．４Брод和Ｍирчинк的分类方案

在原苏联得到广泛应用的是Брод［１２］和Ｍирчинк［１０］分别提出的分类方案。前者根据储集层（油潴）的形状提出了油气藏的形态分类法，将油气藏划分为层状、块状、不规则状三大类，然后结合圈闭成因细分。这个分类法简明，有助于阐明油藏边水或底水的分布，便于探井部署。后者首次从成因原则明确将油气藏划分为构造、地层、岩性三大类，强调寻找地层－岩性油气藏的重要性，符合国际上大型地层－岩性油气藏日益增多的勘探实际，为找油气领域从理论与实践上扩展了方向。

２．５中国大规模油气勘探起步较晚，受原苏联、美国影响较大

关于油气藏及其分类的较重要研究成果可参阅潘钟祥［１３］、胡见义［１４］和张厚福等［１５～１７］的著作。

潘钟祥教授是最早在国际上发表中国陆相地层生油论文的著名学者，对中国陆相生油研究起了重要的先导作用。他在《石油地质学》教材中，根据成因原则将圈闭划分为构造圈闭、地层圈闭、水动力（流体）圈闭及复合圈闭四大类，这些都很重要。但对岩性圈闭形成因素分析过于简化，不符合发现岩性油气藏的圈闭类型及其成因愈益复杂多样的现代趋势。

胡见义院士等博览了国内外大量非构造型油气田的相关资料，系统总结了非构造油气藏的成因类型及分布规律，发表了《非构造油气藏》等多项专著，这对在中国及海外寻找各种成因复杂的岩性、地层、水动力等类型油气藏具有指导意义。

中国石油大学（北京）连续出版了三版《石油地质学》，张厚福、张万选等随着国内外油气勘探成果的不断丰富、教学实践经验的不断积累，逐步修改完善油气藏分类的原则和方案，强调分类应遵循科学性与实用性２项基本原则，据此将油气藏划分为构造、地层、岩性、水动力及复合等五大类，再细分为若干亚类，以适应国内外油气勘探的新形势。

综上所述，油气藏及其分类研究的发展历史，就是一个从以构造油气藏为主，逐步向多种类型油气藏并重的勘探史，随着易找的背斜油气藏愈来愈少，类型多样、数量繁多、分布甚广的岩性、地层、水动力等类较隐蔽的油气藏显得日益重要，世界各国已经发现了一批巨型的地层－岩性油气藏（表２），表明它们在储、产量上都相当可观，应该在世界油气勘探史上占有更加瞩目的地位。这是油气勘探发展

表２巨型地层－岩性油气藏一览表

Ｔａｂｌｅ２Ｇｉａｎｔｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ－ｌｉｔｈｏｌｏｇｉｃｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ１１８２００８年

的必然，也是现代世界科技发展的自然结果。

３地层－岩性油气藏的范畴、成因及勘探特点

概括而言，地层－岩性油气藏是指储集层因岩性横向变化或纵向连续性中断而形成圈闭中的油气聚集。狭义的岩性油气藏包含砂岩透镜体、砂岩尖灭体、白云岩化带、裂缝－洞穴状石灰岩、火山岩透镜体等；广义的地层－岩性油气藏尚应增加地层超覆体、地层不整合遮挡（各种古潜山）、生物礁以及水动力封闭等类油气藏。现简述其成因及勘探特点如下：

３．１砂岩透镜体和尖灭体油气藏

二者常常伴生，都是由于砂岩储集层横向岩性变化沿上倾方向尖灭或两端渗透性消失于泥岩（或低渗透砂岩）所形成圈闭中的油气聚集。如我国泌阳盆地双河油田砂岩尖灭体油藏、墨西哥始新统奇孔特佩克浊积砂岩透镜体油藏群及美国堪萨斯州哲洛基滨岸砂坝油藏带、阿巴拉契亚盆地下石炭统“百呎砂岩”低渗透砂岩中的高渗透带砂岩透镜体油藏。

从上述几个典型实例可知：它们与古海盆或古湖盆边缘的冲积扇、三角洲，古深湖或古深海的浊流水道、浊积扇，古滨岸砂洲，古河道，非均质砂岩体的渗透性变化等有关，从成因上看也都是沉积环境变化的结果，从而为寻找这２类油气藏指明了方向。

这２类油气藏多属砂、泥岩互层剖面，波阻抗差显著，用现代数字地震勘探容易发现；它们往往成群成带分布，加强岩相古地理及沉积环境分析，掌握它们的分布规律，可以显著提高勘探成功率。３．２白云岩化带和裂隙－洞穴石灰岩油气藏石灰岩中的白云岩化带及裂隙－洞穴带是油气聚集的有利场所。关于白云岩化的成因有２种假说：（１）当含镁地下水沿裂隙渗入石灰岩中，方解石分子被白云石分子置换时，体积会收缩１２％～１３％，增大了岩石孔渗性。反应式为

２ＣａＣＯ３＋ＭｇＣｌ２→ＣａＭｇ（ＣＯ３）２＋ＣａＣｌ２

（２）石灰岩中方解石晶体趋向于Ｃ－轴顺层理定向排列，但白云岩中白云石晶轴完全不定向，由于方解石变成白云石过程中，Ｃ－轴收缩会在岩石中产生孔隙，因而白云岩中颗粒堆积比石灰岩中疏松，白云岩也就比石灰岩更易渗水遭溶蚀，形成良好的孔渗－洞穴带。美国密歇根州泥盆纪深河油田、俄亥俄—印地安纳州奥陶纪利玛—印地安纳油田及墨西哥北部白垩纪石灰岩油田都是典型实例。

这２类不规则分布的油气藏需要在海相碳酸盐岩发育区加强构造裂隙、地层不整合等地下水运移通道的分布规律结合古水文地质发育史的综合研究，才易于高效地寻找。

３．３火成岩透镜体油气藏

该类油气藏是在火山锥岩体（玄武岩等基性岩浆喷发的产物）经蚀变而成蛇纹岩透镜体中的油气聚集。美国得克萨斯州海岸平原用磁力勘探发现了１７个火成岩体异常，钻探发现有几个值得开采的含油气圈闭，林顿泉油藏就是最佳实例，此外，古巴也有这类蛇纹岩油藏。

３．４地层超覆砂岩油气藏

著名的美国东得克萨斯大油田是典型实例，它是在墨西哥湾盆地西部沙滨隆起西侧，上白垩统乌德宾组砂岩超覆沉积在下白垩统不整合面之上，向东上倾被奥斯汀群超覆覆盖，砂岩顶、底２个不整合面在上倾方向相交，油气聚集其中而成。总可采储量达７．８×１０８ｔ，累计产油量已逾５×１０８ｔ，是美国最大油田之一。世界上已发现很多这类油气藏。在滨海、滨湖区的水陆交替地带，由于水体进退造成的超覆和退覆作用，容易形成这类地层超覆砂岩圈闭，它们往往沿着古岸线成片、多层分布，形成多个、多层地层超覆油气藏。发现一个就可能找到一大片的多个油气藏。

３．５地层不整合遮挡油气藏

不整合面上下是油气聚集的有利地带，在区域性地层不整合面之下，常有剥蚀突起或剥蚀构造，只要其上有非渗透盖层，附近烃源区供给的油气即可在其中聚集形成地层不整合遮挡油气藏，又称古潜山油气藏。随着地球物理勘探及深井钻探技术的发展，在世界各地发现这类油气藏愈来愈多，它们往往都属于世界性大油气田。根据古潜山性质的不同，可区分为下列几种：①潜伏剥蚀突起油气藏（如美国潘汉德尔大油气田）；②潜伏剥蚀背斜构造油气藏（如阿尔及利亚哈西・迈萨乌德大油田）；③潜伏剥蚀单斜构造油气藏（如美国阿拉斯加州普鲁德霍湾大油气田）；④潜伏剥蚀断块构造油气藏（如我国任丘大油田）。

张厚福等：从油气藏研究的历史论地层－岩性油气藏勘探１１９

３．６生物礁油气藏

这是目前世界上出现日产万吨高产井最多的油气藏类型。生物礁乃指由珊瑚、层孔虫、苔藓虫、藻类、古杯等类造礁生物及其碎屑组成的、原地埋藏的碳酸盐岩建造，其中尚可掺有海百合、有孔虫等喜礁生物。不同地质时代有不同的造礁生物。从寒武纪以前到近代的每个地质时代的地层中都有生物礁发育。生物礁主体及前礁相是油气生成聚集的最有利相带，后礁相发育蒸发岩是良好的盖层。无论是在海进或海退条件下，它们都可构成良好的生储盖组合。在加拿大阿尔伯塔盆地、美国二叠盆地、俄罗斯乌拉尔前陆盆地、墨西哥湾盆地、波斯湾盆地、利比亚锡尔特盆地、印度尼西亚萨拉瓦蒂盆地等生物礁油气藏多成带分布，形成丰富的产油气区。我国目前发现的珠江口盆地流花１１－１大油田属此类。

生物礁油气藏多在浅海区平行古海岸线成群成带分布，随海进或海退，在适宜的造礁条件下会向岸推进或向海盆中心发展，掌握这种分布规律有助于寻找生物礁发育带，发现一个就有可能找到一串生物礁。所以加强各地质时代岩相古地理的详细研究，配合现代数字地震勘探，是寻找生物礁油气藏的正确途径。

３．７水动力封闭油气藏

随着科技进步，相信发现这类油气藏的机率会迅速增多。目前著名的暂只发现美国圣胡安盆地和加拿大阿尔伯塔深盆地２个向斜型水动力封闭气藏，又称深盆气藏（ＤｅｅｐＢａｓｉｎＧａｓＰｏｏｌ）。这类油气藏实质上应属岩性－水动力复合油气藏［１７］。它们具有以下特点：①多分布在前陆盆地深坳陷或向斜盆地轴部；②含气层出现气水倒置现象，二者之间存在气水过渡带；③圣胡安属致密砂岩气藏，但阿尔伯塔深盆气却属常规孔渗性砂岩储层；④气藏下伏有生气活跃的气源岩，源源不断地供给气体，供气与逸散达到某种动平衡，所以深盆气藏实为一种动态圈闭气藏。

４典型实例

４．１墨西哥湾奇孔特佩克浊积砂岩透镜体油藏群在墨西哥波扎里卡白垩系生物礁油田之上的始新统深海浊流砂岩透镜体油藏群的发现，作为采用现代数字地震技术与沉积相相结合的方法找到砂岩透镜体油藏群的典型事例，具有很高的参考价值。

随着石油的开采，波扎里卡油田内以白垩系生物礁灰岩为目的层的油气藏３．８×１０８ｔ可采储量即将告罄，在重新复查老井剖面过程中，发现漏掉了上覆始新统存在大套暗色泥岩及油气显示。为了找到新油藏以弥补储、产量的下滑，在老油区部署了现代数字地震测线网（图３），解释出的累积纯砂岩等厚图（图４）酷似河流，实为一浊流水道，充填了一套由暗色泥岩、粉砂岩、砂岩组成的浊流沉积，经微古生物鉴定证明属于始新世海相深水道沉积，由海底水道与若干支流组成。沿着水道走向和垂直水道走向所切的纵（图５）、横（图６）剖面显示：海底水道中充填有许多分散的、不同层位的砂岩透镜体。其中大多充注有油气，为砂岩透镜体油气藏，其产量差别大，受厚度和岩性控制，与构造关系不大。经过更进一步的研究得出了该区的地层柱状图（图７），从中可以看出规模巨大的浊流水道切穿了包括第

图３Ｍｉｓａｎｔｌａ盆地地震测线展布和已知的油气聚集Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｅｉｓｍｉｃｌｉｎｅｓａｎｄｔｈｅ

ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎＭｉｓａｎｔｌａＢａｓｉｎ

Ⅰ～Ⅳ．主测线；Ⅴ．联络测线

图４Ｍｉｓａｎｔｌａ盆地奇孔特佩克组砂岩等厚图

Ｆｉｇ．４ＳａｎｄｔｈｉｃｋｎｅｓｓｍａｐｏｆＣｈｉｃｏｎｔｅｐｅｃＧｒｏｕｐ

ｉｎＭｉｓａｎｔｌａＢａｓｉｎ

奇孔特佩克组油藏

利用古生物控制的井位

横剖面

０１００００ｍ

墨西

哥湾Ⅴ

Ⅴ′

Ⅳ′

Ⅲ′

Ⅱ′

Ⅰ′

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

８００

１００

３００

５００

６００

４００

０

２００

０

０１０ｋｍ

三系、白垩系在内的巨厚地层，直入侏罗系，浊流水道中充填了奇孔特佩克组巨厚深海暗色泥岩夹浊积砂岩透镜体群，显示出奇孔特佩克组与老地层之间的不整合关系。其中深海暗色泥岩为良好的烃源岩，油源充沛，大多数砂岩透镜体都含有油气。整个奇孔特佩克组分布区可能都有油气藏分布，估计可采储量达２５×１０８ｔ，为特大型油气田。

４．２俄罗斯田吉兹生物礁巨型油气田

田吉兹油气田是１９７９年在前苏联滨里海盆地

发现的深层巨厚生物礁油气田，拥有１２０口油井，

平均井深达５５００ｍ。该油气田１９９４年投入开发，石油年产量从１９９７年的５００×１０４ｔ增加到２０００年的１０４０×１０４ｔ，计划２０１０年生产原油３６００×１０４ｔ。石油地质储量３４．２×１０８ｔ、伴生气１．３×１０１２ｍ３［１８］；石油可采储量（７．５～１１．５）×１０８ｔ，引起国际关注。

该油气田是基底隆起的大型穹隆，面积５８０ｋｍ２

（油田面积４００ｋｍ２）。下二叠统亚丁斯克组暗色泥岩夹泥灰岩及石灰岩为烃源层，最厚可达１０００ｍ；孔谷尔组厚达４００～２５００ｍ的含盐岩系是良好盖层。二者角度不整合于中、下石炭统至上泥盆统巨

图５

Ｍｉｓａｎｔｌａ盆地东部的Ⅴ—Ⅴ′

地层纵剖面图（测线位置见图３）Ｆｉｇ．５Ⅴ－Ⅴ′ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｓｅｃｔｉｏｎｉｎｅａｓｔｅｒｎＭｉｓａｎｔｌａＢａｓｉｎ

图６

Ｍｉｓａｎｔｌａ盆地的Ⅳ—Ⅳ′

地层横剖面图（测线位置见图３）Ｆｉｇ．６Ⅳ－Ⅳ′ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｅｃｔｉｏｎｉｎＭｉｓａｎｔｌａＢａｓｉｎ

图７

Ｍｉｓａｎｔｌａ盆地奇孔特佩克组浊流水道充填中的不整合关系

Ｆｉｇ．７

ＴｈｅｕｎｃｏｎｆｏｒｍｉｔｙｉｎｔｈｅｔｕｒｂｉｄｉｔｙｃｈａｎｎｅｌｏｆＣｈｉｃｏｎｔｅｐｅｃＧｒｏｕｐｉｎＭｉｓａｎｔｌａＢａｓｉｎ

２３２４２５２６２７２８２９３０３１３２

油藏暗色泥岩

▲

▲

▲

▲

▲

▲

▲

１０１１

１２１３１４１５１６Ⅳ′

油藏

暗色泥岩

０１０００ｍ

１００ｍ

浊流水道充填

大洋海平面

奇孔特佩克组下始新统

上古新统

第三系

白垩系

侏罗系下始新统

上古新统下古新统上白垩统中白垩统下白垩统上侏罗统

ＳＡＮＡＮＤＲＥＳ

ＰＩＭＩＥＮＴＯＬ．ＴＡＭＡＵＬＩＰＡＳ

Ｕ．ＴＡＭＡＵＬ

ＡＧＵＡＮＵＥＶＡ

ＳＡＮＦＥＬＩＰＥＭＥＮＤＥＳＢＡＳＡＬＶＥＬＡＳＣＯ

Ｌ．ＶＥＬＡＳＣＯＭ．ＶＥＬＡＳＣＯＡＲＡＧＯＮＰｖｍＥｇＰｖｂＫｍＫｓｆＫｏｎＫｔｕＫｔｌ

ＪｐＪｓｇ

Ｋｔｕ

Ｐｖｌ▲

▲

Ⅳ

正常海相地层

等深线单位（ｍ）

厚生物礁碳酸盐岩之上。生储盖及圈闭条件十分理想，为形成大油气田创造了有利的地质背景（图８）。

油藏呈块状，埋深３９００～５４００ｍ。

石灰岩较均质，以生物碎屑成因为主，并被后生作用改造，裂缝及溶蚀孔洞发育，储集性能良好，平均孔隙度６．３％，

平均渗透率可达１０×１０－３μｍ２。油柱高度１５００ｍ，尚未见油水界面，单井最高产能达１０００ｔ／ｄ。平均油层压力８０ＭＰａ（深４０００ｍ），油层温度在４０００～５４００ｍ深度处由１０５℃增至１１６℃。

在含油层段孔隙空间含有大量固体沥青也是该油气田的突出特征之一。

原苏联学者在田吉兹油气田开展了以实测地应力为主、兼顾温度和压力的综合性试验模拟研究，这样开展的地应力场、地温场、地压场综合研

究，在世界上尚属首例。

研究发现在基底断块之上约１２０００ｍ沉积岩剖面中，自下而上形成不可逆挤压压实带、塑性剪

切变形带及扩张带３个应力作用带。塑性变形带恰与生油窗对应，力学化学作用使有机质成熟大量生

烃；同时，塑性变形带又是微裂缝及储集层次生孔隙发育带，有利于油气生成、排烃、储集并聚集，从而形成了这个油气储量丰富的巨型油气田。

４．３加拿大阿尔伯塔前陆盆地逆掩断层下盘中生界深盆气藏

该区是一个典型的向斜型水动力封闭气藏，整

个深盆地长６４０ｋｍ，宽９６ｋｍ，含气沉积岩体积达

１２５０４０ｋｍ３，天然气可采储量达１１．２×１０１２ｍ３。在１０６５ｍ以下整个中生界地层都含气，气层平均孔

隙度１０％，渗透率平均为０．５×１０－３μｍ２。中生界地层厚４５７０ｍ，向东４８０ｋｍ处减薄至３００ｍ。气层上倾方向渐变为水层，水层孔隙度２０％～２５％，渗透率

５×１０－３μｍ２，气水过渡带宽度９．６～１５ｋｍ（图９）。其

深度（ｋｍ）

图８田吉兹生物礁油气田

Ｆｉｇ．８Ｔｅｎｇｉｚｏｒｇａｎｉｃｒｅｅｆｏｉｌｆｉｅｌｄ

（ａ）Ｒ标准层构造图；（ｂ）油气田地层模型及Ｒ标准层位置

图９阿尔伯塔深盆气及含气饱和带示意剖面图［１９］

Ｆｉｇ．９ＳｅｃｔｉｏｎｓｈｏｗｉｎｇｄｅｅｐｂａｓｉｎｇａｓａｎｄｂｅｌｔｓａｔｕｒａｔｅｄｗｉｔｈｇａｓｉｎＡｌｂｅｒｔａＢａｓｉｎ

５ｋｍ

１０ｋ

ｍ

２．５

３．０４．０

Ｎ

３１

－５０００

－６０００

Ｐ１

Ｄ２

Ｄ３—Ｃ２

时间（ｓ）

海平面

含气饱和带

埃尔姆华士

阿尔伯塔

不列颠哥伦比亚

１０００

－１０００

－２０００

－３０００

Ｒｏ（％）

０．７

０．８

１．０１．３

２．１

Ｃ２＋３

ＴＪ

Ｋ２

Ｋ１

Ｃ１

Ｐ

Ｄ３

深度（ｍ）

５２０

８．０

６．０

Ｒ

４．０

Ｐ—Ｔ（ａ）

（ｂ）

世界上多数大型气田都有一个特别有效的蒸发岩或永冻层作为封盖层，以阻止天然气散失。阿尔伯塔深盆气藏虽没有合适的封盖层，但它在上倾方向具有水动力封闭、下倾方向能不断地补充新的天然气。需要强调指出，深盆气藏不全是致密砂岩气藏。在致密砂岩气藏分布范围内，即瓶颈的下倾方向，仍有常规孔渗性岩石分布带。Ｆａｌｈｅｒ段的砾石质滨岸相就发育了一套非常好的储集层。这套储集层宽１５ｋｍ，长５０ｋｍ，渗透率达几个达西，试气结果日产气１１５×１０４ｍ３，流压８ＭＰａ。其它的孔隙性滨岸相储集层发育在Ｃａｄｏｔｔｅ段、Ｎｏｔｉｋｅｗｉｎ段和Ｂｌｕｅｓｋｙ段地层剖面中。

在这个地区，由于在气窗封隔舱内有部分良好的砂岩储层，因而可形成具有经济价值的气田。６个砂岩带都充满了气，砂岩带平均长８０ｋｍ，宽１６～２４ｋｍ［１９］。

５结束语

从油气藏研究的历史可知地层－岩性油气藏勘探被提上勘探日程，是世界及我国油气勘探史的必然，它们成因类型繁杂、形态各异、大小悬殊、分布广泛，随着石油地质综合研究的精细化和定量化，以及现代地球物理勘探和钻井技术的发展，地层－岩性油气藏这个重要的勘探领域必将展现出灿烂前景。

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