科技决定油气的未来，科技创造未来的油气。突破关键油气勘探理论技术瓶颈是实现高水平自立自强的重要保障
我国现代石油工业是在新中国成立后发展起来的。75年来，在中国共产党的坚强领导下，经过几代石油人不懈奋斗，我国从“贫油国”跻身世界产油大国，并建立起相对完整的油气勘探理论技术体系，关键理论技术突破推动了我国石油工业快速发展，有力保障了国家能源安全和经济社会发展需求。
油气勘探理论技术突破带动重大油气发现
纵观我国石油工业发展史，每一次油气地质理论技术突破都带动了重大油气发现。
1950至1959年，我国油气勘探重点集中在西部地区，以背斜成藏理论为基础，采用重磁电法、二维模拟地震、喷射钻井等技术，先盆缘山前带，后盆内地台区，注重野外地质调查和成藏地质条件理论研究，提出了中国陆相生油理论，逐步形成了中国石油地质学的理论框架，以此为指导，发现了克拉玛依油田和川中油气区，奠定了中国现代石油工业的基础。
1958年之后，经中央批准，我国石油工业战略东移，采用二维数字地震和旋转钻机，先后在松辽和渤海湾等盆地开展石油大会战，进一步验证了陆相生油理论的科学价值，创建了“源控论”和“复式油气聚集（区）带”等勘探理论，形成了较为系统的陆相油气地质理论。以此为指导，相继发现了大庆油田和渤海湾盆地油气区，1978年原油产量上1亿吨，迎来了第一个石油储量增长高峰，我国跻身世界产油大国行列。
1985年，中央针对石油工业做出“稳定东部、发展西部”的战略部署，采用三维地震、5千米～7千米钻机、水平钻井等技术，油气勘探在全国各主要盆地全面展开。在海相碳酸盐岩层系的油气勘探实践中，探索形成了海相油气地质理论与配套工程技术体系，中国石油地质学理论得到进一步充实和提升。以此为指导，油气勘探开发逐步向深层—超深层进军，在塔里木盆地相继发现了哈拉哈塘、塔中、塔河、顺北、富满等大型—超大型油气田，在鄂尔多斯盆地奥陶系发现了靖边大气田，在四川盆地二—三叠系台缘带、川中古生界、川中古隆起深层震旦系灯影组和寒武系龙王庙组等层系发现了普光、龙岗、元坝、高石梯、磨溪、川西等超千亿方的碳酸盐岩大气田。
21世纪以来，我国油气勘探领域、资源类型持续拓展，深层—超深层、近海—海域深水、常规—非常规油气不断取得新突破。针对中西部叠合盆地沙漠、黄土塬、山地等地面与地下双复杂地区，攻关“两宽、两高”三维地震技术，采用欠平衡、深层优快钻井等技术，探索形成了深层—超深层油气勘探开发理论技术，在塔里木盆地指导发现了克拉2、克深2等大型气田，在鄂尔多斯盆地指导发现了苏里格、大牛地、东胜等大中型气田；针对东部与西部陆相碎屑岩层系，采用高分辨三维地震、旋转导向钻井、长水平井分段压裂等工程技术，在鄂尔多斯、松辽、四川、准噶尔等盆地发现了一大批大面积、低渗透、规模巨大的岩性油气藏聚集区，创新形成大面积岩性油气成藏理论技术，以此为指导，探明了姬塬、庆城、华庆、徐深、新场、玛湖等大型油气田；针对海域深水区，采用海洋三维地震、深海钻井等工程技术，分别在渤海海域、东海、珠江口、北部湾盆地获得油气重大发现，海域油气勘探理论技术日趋完善，加快了我国近海盆地建设“海上大庆”的步伐；针对海相层系页岩气，有别于常规油气藏的成藏理论，立足储集和保存两大关键地质条件，创新形成页岩气“二元富集”理论，在四川盆地指导发现了涪陵、威远、长宁、泸州等大型页岩气田，实现了我国南方海相页岩气从“0”到“1”的战略突破，并成为我国天然气资源的重要组成部分。我国油气勘探理论技术全面深化与发展，保障了油气探明地质储量的持续高位增长，为原油产量稳定发展、天然气产量快速增长夯实了资源基础。
我国油气勘探理论技术从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”
陆相油气勘探理论技术居国际领先地位。在东部断陷盆地，继“源控论”“复式油气藏”油气勘探理论技术之后，针对岩性、地层、潜山等复杂油气藏的勘探形势与特点，创新形成了隐蔽油气藏勘探理论技术，成为我国油气增储上产的“稳定器”；在中西部碎屑岩领域，持续深化大面积岩性连续成藏、盆缘复杂带油气差异成藏理论认识，发展完善了薄层识别、微裂缝预测和地质甜点评价等技术，成为我国油气增储上产的“加速器”。我国陆相油气地质理论和复杂油气藏综合勘探技术居国际领先地位。
叠合盆地深层碳酸盐领域占据理论技术创新高地。在塔里木盆地、四川盆地深层—超深层海相碳酸盐岩领域，创新形成了碳酸盐岩缝洞型油气藏和断控型油气藏两大勘探理论技术体系，指导发现了塔河、富满、顺北等大型—特大型油气田；创建了“三元控储、多元供烃、复合控藏”的海相礁滩相油气成藏理论技术，指导 发现了普光、元坝、安岳、川西等大型气田。叠合盆地深层碳酸盐勘探理论技术已处于世界领先。
海相页岩气勘探开发理论技术实现从“跟跑”到“并跑”。创新形成南方海相页岩气“二元富集”理论、页岩气现场含气量测定、页岩储层孔隙结构精细表征、页岩气资源选区评价、甜点地球物理预测、地质建模—数值模拟、产能评价与预测等技术，形成海相页岩气开发技术政策，有力支撑了涪陵国家级页岩气示范区建设。页岩气勘探由海相中浅层向深层—超深层、常压和新区新层系新领域快速拓展。
陆相页岩油勘探理论技术实现零的突破。初步形成陆相页岩油富集机理新认识，建立陆相断陷湖盆物源、古地貌、气候控制页岩岩相“环洼有序分布”模式，揭示陆相页岩油具有源储一体特征，良好含油性和储集性是页岩油富集关键，有机质丰度、类型、热演化程度控制了含油性，无机矿物成分、含量及组构控制了页岩储集性，无机孔成为陆相页岩油储集空间的主体。基本明确了陆相页岩油高产主控因素认识，提出陆相页岩油单井产能受地质、工程因素以及钻井、压裂等工艺多要素综合影响，提出有利岩相良好源储配置关系是页岩油实现高产的物质基础，构造与保存耦合具备良好可动性是页岩油实现高产的重要条件，压裂改造效果是页岩油实现高产的关键。在渤海湾盆地古近系、准噶尔盆地二叠系、鄂尔多斯盆地三叠系、松辽盆地白垩系、四川盆地侏罗系、苏北盆地古近系等领域实现陆相页岩油重大突破，启动了准噶尔盆地吉木萨尔、松辽盆地古龙凹陷、胜利济阳断陷盆地三个国家级页岩油示范区建设。页岩油有望成为我国原油年产2亿吨硬稳定的重要接替资源。
深水油气勘探理论技术快速发展。建立南海拆离—核杂岩型盆地“拆离控盆—早洼晚坡—高温增热”耦合强生烃机制，揭示强活动型被动陆缘盆地深水深层优质储层差异发育模式，明确了南海深水油气富集规律。研发了深水陡陆坡崎岖海底区深层油气地球物理探测技术和深水深层产能测试流动安全保障技术。南海开平凹陷获得近亿吨油当量发现，宝岛凹陷天然气探明储量超500亿方，实现了我国首个深水深层宝岛21—1大型气田的重大突破，打开了我国强活动陆缘盆地超深水—深层天然气勘探新局面。
油气勘探理论技术攻关向深地深水和非常规油气迈进
根据我国油气资源禀赋特点和所处勘探开发阶段，未来我国油气勘探将持续推进陆地深层、海域深水勘探开发，不断获得战略新发现；持续推进非常规油气一体化勘探开发，实现规模效益、增储上产。突破这些领域“卡脖子”技术与“短板”装备，将增强我国油气资源保障能力，助力实现高水平自立自强，为我国从油气能源大国向油气能源科技强国转变作出贡献。
1.深层—超深层油气勘探理论与技术
向地球深部进军，是我国重要的战略科技问题，也是保障国家能源安全的关键环节。我国西部深层—超深层海相碳酸盐岩资源潜力巨大，实现高效勘探开发存在一系列理论技术挑战。一是油气资源评价技术，要深入认识古老层系成烃环境复杂性、恢复多元生烃、复合生烃过程，形成前寒武纪—古生代海相碳酸盐岩原含油气系统成烃有效性和资源量评价技术系列。二是勘探选区评价技术，要明确三大克拉通盆地碳酸盐岩深层—超深层储层成因与分布、大中型油气藏成藏主控因素，形成深层—超深层成藏过程恢复与选区评价技术。三是关键勘探工程技术，要完善以地震技术为主体的复杂地质体与优质储层识别、描述与预测技术，形成复杂超深层—特超深层地层条件下的优快钻完井技术系列与装备，增强超深层—特超深层勘探开发能力。
2.页岩油气富集机理与评价技术
“十三五”资源评价显示，我国陆上中高熟页岩油资源量283亿吨，页岩气资源量122万亿立方米。未来，深层页岩气和陆相页岩油将是资源接替的重要领域。要开展页岩油气成藏机理与富集规律研究，重建细粒沉积的物理、化学与生物作用过程，揭示古构造、古天文旋回、古气候、古生态和关键地质事件对富有机质页岩岩相和有机相组合多样性的控制作用。开展高频沉积层序制约下的细粒沉积物非均质成岩作用和孔缝结构演化机理研究，建立富有机质页岩层系有利储集和有利改造的岩相组合体发育模式。恢复沉积盆地热演化与形变地质过程，揭示富有机质页岩中烃类生成、排出与滞留的动力学机制，明确页岩油气的赋存和富集机理，建立不同构造—沉积背景条件下页岩油气差异富集模式。开展页岩含油气性、储集空间有效性和有效孔喉下限研究，形成页岩油气资源分类分级评价和地质—工程甜点预测技术。
勘探分公司通过创新建立深层页岩气“超压富气”模式、攻关“甜点”地震预测技术，在五峰组-龙马溪组页岩层喜获日产42.8万立方米高产气流，标志着川东南深层页岩气勘探攻关取得重大进展。图为勘探分公司部署在重庆綦江区赶水镇的重点页岩气探井丁页7井压裂现场。
3.深层煤层气富集机理与评价技术
我国深层煤层气有望成为新的天然气增长领域。要开展大型含煤盆地深层煤岩生烃潜力、储层物性、储集空间类型和演化特征等成储成烃关键因素分析，深化高温、高压、高应力条件下煤系非常规气富集规律研究，揭示深层煤层气非常规储层控气机理，明确深层煤层气有利岩性组合和资源潜力，解决深层煤岩气体赋存状态不清和甜点预测精度有限等难题，形成不同煤阶深层煤层气有利区和甜点层段评价方法，建立评价标准。
4.海域深水油气勘探理论与技术
我国深水—超深水海域油气资源主要分布在南海北部和南海中南部诸盆地，与大西洋两岸等世界典型深水区处于被动陆缘背不同，南海处于欧亚、太平洋等三大板块交汇处，地质条件极为复杂，亟需构建成盆、成烃、成储、成藏理论与勘探开发技术体系，在改善地震资料品质、提升油气烃检预测精度、规模优质储层搜寻、勘探作业降本增效等方面开展攻关，推动海洋物探、钻井、测井、工程技术快速发展。
作者 中国工程院院士 中国石化总地质师 中国石化石油勘探开发研究院院长
《中国石化》杂志2024年第3期《关注》栏目