在盆地基底以下纵深部位的结晶岩、变质岩中，如存在破碎带、裂隙带，将是深部油气赋存的最佳场所。在这些地方（包括基底以上未勘探部分）进行深部钻探，将会有 新的发现
中国石化报2011年10月31日讯
【编者按】
10月23日，中央电视台报道，我国有史以来最大的地质勘探计划——“地球深部探测”计划已全面展开。这个集合了12位院士、200多名研究员以及上千名科研人员的地球深部探测工程，希望能从深层次解决困扰我国油气勘探开发的一系列重大问题。
国务院总理温家宝在首都科技界大会上谈到，在地球深部资源探测方面，我国已有固体矿产勘探开采的深度大多小于500米，而世界一些矿业大国已经达到2500米～4000米。他还举例说，澳大利亚在本世纪初率先提出“玻璃地球”计划，就是要使地下1000米变得“透明”。加拿大人近期也制订类似计划，要使地下3000米变得“透明”。全国人大常委会副委员长、中国科学院原院长路甬祥强调，深部矿产资源勘探与开发是影响我国可持续发展能力的战略性科技问题。他说，应使我国主要区域地下4000米变得“透明”，以解决我国资源短缺的问题。
我国地层深部油气赋存状况、储量状况如何实现工业化开采？本期邀请相关专家为你解读。 □郑晓萌
石油地质学以有机成因学说占主导地位，而有机成因学说的核心是生油岩（烃源岩）问题。
20世纪50年代，地质学家对生油岩原始有机物质中什么成分形成了石油的问题众说纷纭。1971年，法国地球化学家B. P蒂索推出干酪根热解生烃模型，认为80%的石油烃是由干酪根转化而成的，这一观点为业内专家普遍接受。
蒂索的尴尬
然而，随后发生的事情让蒂索学说陷入尴尬之境。
因找油热潮席卷全球，地质学家发现，许多不具备成熟生油岩的地区发现工业油流，与蒂索生油模型相悖。
于是，低熟、未熟生油岩的概念出现了。
但低熟、未熟生油岩也存在问题。按干酪根热解生烃说，对于盆地，只有进入成熟期才有大量液态烃，如此，不成熟烃类占很大比例的油田（如江汉油田和辽河油田等）就不应该存在。更不可思议的是，这种未熟油的胶质含量高、密度大、含轻烃和气态烃组分少。这种黏度的原油，若无很高的压力和温度，是不可能从生油岩中运移出来的。
地质学家利用同位素辐射技术，证明塔里木盆地的沥青与干酪根是异源的，且塔里木盆地大部分沥青的形成与寒武系、奥陶系页岩中的干酪根无关。对辽河断陷下第三系有机质（干酪根、可溶有机质）原油的Pb同位素研究发现，干酪根的Pb同位素组成以壳源、壳幔混合为特征，可溶有机质的Pb同位素以地幔为特征，而原油的Pb同位素具有明显的幔源或壳幔混合特征。原油这种Pb同位素幔源特征与克拉玛依、塔里木盆地沥青相一致，而与下第三系干酪根的Pb同位素组成有显著差别，两者不同源。
生油岩之谜
乌克兰科学院可燃矿产地质及地球化学研究所科学家格林贝尔格指出：“典型生物成因有机物质各种变质作用期，只能以两个不可逆的过程转化，气体产物是甲烷、二氧化碳、硫化氢和氨气等，固体产物是干酪根和煤，而不能产生液态馏分及高于甲烷的碳氢化合物。”按这一理论，油和气与干酪根和煤是典型的天然对映体。
生油岩是一个具有诸多不确定性的概念。然而，这一学说却长期禁锢地质学家的思维。在我国石油勘探早期，发现火成岩、变质岩、基岩中的油气藏，便解释说油气是侧向运移来的，而不去追究更深层次的储油的可能性。
墨西哥雷佛尔玛油田从1911年开始勘探，当时认准第三系生油，所以只钻探第三系目的层，却始终没有大的发现。直到1972年，人们才发现，真正的大油藏存在于中生界的灰岩中。荷兰格罗宁根大气田从1952年开始钻探，也是认准上二叠统为生气层位。但直到1959年才发现，真正的大气藏存在于下二叠统。
可见，油气勘探需要挣脱生油岩学说的桎梏。
石油深部起源
乌克兰科学院院士波尔菲利也夫，早年也是石油有机成因学说的“粉丝”，曾提出只有在300摄氏度及大于100个大气压的条件下、原始有机物质发生裂化才能生成油气。然而，伏尔加—乌拉尔油气区不存在这样的条件。该油区油气应是从乌拉尔山前坳陷形成后，远距离运移到这里的。在以后的研究中，他发现了石油深部起源的依据，并形成了新的学说。这一学说认为，石油的形成与上地幔活动有关——油气田是第三纪末由上地幔沿大断裂带垂直运移，并在基底及沉积盖层孔隙—裂隙岩石油潴中聚集而形成的。
20世纪70年代，波尔菲利也夫领导乌克兰科学院地质学家在油气成因方面开展一系列的研究活动。通过对西西伯利亚基底油田系统全面的试验分析，他们发现西西伯利亚基底岩石中的油气田形成于中新世，起源于深部无机地幔区，是垂直运移的结果。他们指出，为尽快开发基底结晶岩和变质岩中的油气，应在沉积盖层已有油田的地方及沉积盖层远景构造的地方钻探。随即，格林贝尔格提出地球深带碳氢化合物真空压力合成理论及试验原理，并进行多次地幔油气合成试验，获得肯定的结果。
美国地球动力学委员会表示，波尔菲利也夫等科学家的研究工作，立足于地质资料而不是模型，这是一条探索真理的道路。该委员会认为，根据样品分析得出模型解释，其基础是不牢固的。
我国学者张景廉从地球化学角度，提出油气深部起源学说。他指出，过去一些地质学家认为张性断裂是油气的运移通道，压性断裂是油气的遮挡面。然而，渤海湾盆地油田绝大部分属张性断裂，却同样起到油气遮挡的作用。他认为全球大油气田的分布模式与大断裂或基底断裂相沟通。
波尔菲利也夫在分析伯绍拉盆地断裂变动时指出，已知这些断裂具有最大的渗透性，仅仅局限于活动时期。相反，如果这种活动停止了，渗透也就停止了。这就是油气田与断裂的关系为何如此密切的原因，它也从另一个角度印证了油气垂直运移及深部起源的可靠性。
裂隙带赋存深部油气
按干酪根热解生烃模型，石油生成的最深深度为4000米，4000米以下只有天然气。然而事实并非如此，美国得克萨斯州凯依罗乌—阿依兰德油气藏的深度为6593米，加利福尼亚州圣—好阿肯油区油藏最深深度为6569米，路易斯安那州密西西比河三角洲钻进6885米，原油产量为64吨/小时。目前，深度超过5000米的油田遍布世界，那些井每天都在生产石油。
传统观念认为，随着深度的增加，油藏孔隙度会减小，这不利于油气聚集。但最近地质学家发现，深度增加让原生孔隙度迅速变小，但次生孔隙度则增大。次生孔隙的出现，可以解释为与裂缝发育有关。裂缝发育增强了流体的溶解能力，并成为次生孔隙形成的主要因素。科拉半岛超深井钻探证明，在4000米～6800米深处，裂隙数量很大，在1米长的岩芯中，裂隙高达数十个。从6000米～11000米深处所取的取芯样品，可见与蜕化变质带相关的构造裂隙。波罗的地盾结晶基底破碎带、裂隙带和低温热液矿化带垂向延伸范围，可能增至15公里。同样，在含油气盆地基底以下纵深的范围，可能存在与断层活动相伴生的破碎带、裂隙带。油气从深部运移上来，必然在这些有利储集部位形成油气藏。
目前，已发现的油气藏都是在盆地基底以上（包括基底表面）的储集部位。在盆地基底以下纵深部位的结晶岩、变质岩中，如存在破碎带、裂隙带，将是深部油气赋存的最佳场所。在这些地方（包括基底以上未勘探部分）进行深部钻探将会有新发现。
油气分布不均，所以在老油田开展深部钻探，成功率较高。
（作者为长江大学地球化学系教授）
来自：中国石油信息资源网
