近日，國家能源局發佈2023年全國油氣勘探開發十大標誌性成果，其中渤海伸展-走滑複合斷裂帶深部發現的全球最大的變質岩油田—渤中26-6油田入選，這是該油田第二次入選全國油氣勘探開發十大標誌性成果。渤海深部斷裂帶的這一重大突破進一步印證了伸展-走滑複合斷裂帶深部油氣勘探理論技術的科學性、指導性和引領性。

“勘探禁區”路在何方

我國第一大原油生産基地——渤海油田所在的渤海灣盆地，是個“富油盆地”，近年重大油氣發現屢有斬獲。但“富油盆地”也有吝嗇的時候。20世紀70年代末以來，國外多家知名石油公司在斷裂帶歷經多年多輪勘探，鑽探了80余口深層井，均無功而返。這裡因此一度被認為是勘探禁區，“渤海灣的斷裂帶深部是否有大型油氣藏”一度成謎。

斷裂帶深部何以久攻不下？

斷裂是岩層破裂的“傷痕”，盤錯交織的多期斷裂讓渤海的構造破碎的如同一張“蜘蛛網”。其中郯廬斷裂帶是一條巨型斷裂，在我國境內延伸達2400多公里，至今仍為世界上最活躍的斷裂帶之一。在漫長的地質歷史時期中，若干像郯廬斷裂帶這樣的多期、多組斷裂，像剁菜一樣，把渤海灣盆地切割得支離破碎。

按照傳統的構造解釋模式，幾乎不可能有完整的大型圈閉存在。沒有像樣的圈閉，怎麼能找到油氣？

在斷裂帶深部，岩層往往表現出更低的孔隙度和滲透率，絕大多數深層的儲層變得異常堅硬和緻密，使得油氣根本無法進入。此外，渤海灣盆地是個高熱的盆地，在高溫烘烤下，即使處在相同深度，儲層會變得更加緻密，在渤海以前的勘探中，3500米以下幾乎沒有好的儲集層發育了，要再往更深的地方找大油氣田，如何找到具備儲存規模油氣條件的儲集體是一個極大挑戰。

傳統石油地質理論認為，深層大型油氣田一般都形成在構造相對穩定區，持續強活動的構造區深部油氣藏往往都被後期構造活動破壞，深部油氣藏被破壞後會向淺部逸散，在淺部聚整合藏。“持續強活動斷裂帶深部油氣如何保存下來”是橫亙在科研工作者面前最大的難題。

事實上，此前也的確在斷裂帶的淺層“花狀”構造發現了蓬萊19-3等多個億噸級油氣田，證實油氣通過深部斷裂逸散至淺層成藏。

認識一小步，勘探一大步

在地殼漫長的板塊與造山運動中，渤海經歷了從陸地到湖泊，再到內海的滄桑演變，同時，巨型郯廬斷裂帶從南到北橫切渤海，造成了地質構造破碎、斷裂發育、油藏複雜的特點。石油科技工作者一直在自問，難道在渤海浩瀚海面之下的斷裂帶深部，真的就沒有大規模的油氣田了麼？

十多年前，渤海油田勘探團隊懷著“我為祖國獻石油”的壯志豪情，再次把灼灼的目光投向斷裂帶深處，並逐漸找到了打開深部斷裂帶資源寶庫的金鑰匙。那麼，到底是什麼原因，讓這個深部碎盤子近年來變成了一隻“金盤子”，讓往日令人生畏的勘探“老大難”，日趨成為中國海油建設“海上大慶油田”的主戰場？

伸展-走滑複合斷裂帶深部油氣勘探理論，無疑是開啟眾多地下寶藏的一個關鍵理論，更是打開深部斷裂帶資源寶庫的金鑰匙。

早自2012年，現任中國海洋石油公司勘探副總師徐長貴就開始帶領團隊不斷對深埋于海底的山體進行摸排。在全世界範圍內幾乎都還受困于“潛山高部見水，水下無法找油”的時候，他們從地質結構分析入手，通過人工激發地震，對渤海灣盆地的潛山進行了細緻、全面的“掃描”，並驚喜地發現，深埋的潛山並非如傳統認識的那樣貫通的，而很有可能被斷裂尤其是具有走滑性質的斷裂切割後，將斷層的兩盤分隔為獨立的成藏單元。

“這就好比一張桌子，你給它劈成幾段，然後錯位放置，但桌子裏面的許多抽屜依然是獨立的，具備存儲條件。”徐長貴的解釋簡單明瞭。

鑽井取回來的岩芯成為科研團隊進一步明確地下潛山儲層和儲油儲氣的依據。渤海石油研究院科研人員對渤海油田不同時期、不同深度的大量岩芯樣本進行了詳細的判研和理化分析，這些在外人看來數量繁多、冰冷、沉重的岩芯，在他的眼中卻是渤海油田最寶貴的財富，是解開渤海深處油氣寶藏的密碼。

通過精細的構造分析和大量的模擬實驗，團隊篩選出那些具有特殊的強封隔性的斷裂，認為這些具有“扭”性的斷層相當於給一個整體的容器加了隔斷，可將傳統認為完整的潛山含油氣系統分隔為一個個獨立的“單間”，並通過獨特的地震資料處理技術和高精度的“螞蟻體”技術，讓曾經模糊不清的微小斷裂變得清晰可見。同時，渤海油田首次構建了碎屑岩成岩過程中完整的成縫序列，闡明瞭斷裂帶多期裂縫形成的機制，揭示了碎屑岩裂縫帶主要發育在距離深大走滑斷裂3000米之內，儲層平均滲透率增加了10~200倍。這一理論創新提出複合斷裂帶具有多種來源流體由深至淺互補式分佈的特徵，完善了渤海深部碎屑岩儲層的形成機制。渤海碎屑岩的勘探商業門檻向深拓展了1000米，深部優質儲層預測率由35%提高至76%。

斷裂看清楚了，斷裂帶深部構造圈閉呼之欲出。“深部如何形成油氣的儲集層”及“油氣如何保存下來”等難題迎刃而解。

從“顆粒無收”，到石油滾滾

要想在深部實現油氣勘探突破，除了必須破解強伸展-走滑斷裂帶如何“規模成圈、有效成儲、難以保存”等一系列重大理論難題，也要解決諸多重大技術挑戰。

面對這些世界級難題，渤海油田勘探人員沒有退縮，他們決心扛起責任與擔當，用智慧與勇氣，積極探索新理論新技術，完成對這張“超出教科書範圍”的試卷的作答，試圖用技術的“慧眼”識別出一個個深部的富含油“抽屜”。

▲伸展-走滑複合斷裂帶深部油氣差異富集模式圖

歷經10年勘探實踐，渤海油田發展了“韌脆性共存、增釋壓對偶”分層差異控圈機制、高熱流盆地“多源流體溶蝕、多期裂縫增滲”的深部優質儲層發育機制、持續活動斷裂帶深部油氣強封閉機制等地質理論、成藏理論，推動地質認識持續深化，引領油氣勘探不斷向深部拓展，解放了一批走滑斷裂帶油氣藏。

同時，三維地震、鑽井等地球物理技術的突破成為深部勘探飛躍的最堅實保障。針對渤海深部走滑斷裂帶地震信號弱、照明不均的難題，渤海油田研發海上超低頻全方位地震採集技術，自主研製海洋超低頻地震採集設備，成為全球擁有該技術的三家石油科技公司之一。同時，渤海油田還自主研發了首支204℃高溫高精度多探頭脈衝中子測井儀，破解了超高速模數轉換器晶片“卡脖子”難題，首次提出全能域中子反應流體飽和度評價方法，填補了國內外雙孔介質流體測井評價技術的空白。

伸展-走滑複合斷裂帶深部油氣勘探理論技術，最終指導發現了渤中26-6全球最大的變質岩油田和蓬萊9-1全國最大的花崗岩油田等多個億噸級油田群，新增地質儲量超12億噸，實現了渤海深部原油勘探重大戰略突破，支撐渤海油田躍升為全國第一大原油生産基地。其中，“渤中26-6”大油田勘探實踐所形成的“增壓成隆-釋壓成谷”兩種對稱分佈的差異控圈機制認識，突破了傳統伸展-走滑斷裂深部圈閉形成機制認識盲區，豐富了石油構造地質學理論，指導了渤海深部構造解釋，新增有效勘探面積超8500平方千米，推動了渤海勘探主戰場由淺部拓展至深部、顯性潛山拓展至隱性潛山。

2023年，渤海油田全年累産油氣當量超3680萬噸，其中原油增量近230萬噸，首次達到全國原油總增量的50%以上，並在近4年內平均增量佔到全國石油增産量的40%左右，“渤海伸展-走滑複合斷裂帶深部油氣勘探理論技術”功不可沒。

這一理論技術不僅破解了持續強活動斷裂帶深部油氣難以規模聚集的傳統難題，改變了渤海油田以淺層為單一增産點的局面，為我國海洋石油持續增産打造了新的增長極，也豐富和發展了陸相盆地碎屑岩儲層地質學、複雜斷陷盆地深部油氣成藏理論，多項技術達到國際領先，為我國石油工業勘探開發向深部複雜領域發展，提供了堅實的理論和技術儲備。

著名構造學和地球動力學專家、瑞典烏普薩拉大學教授海明.科伊更是認為，伸展-走滑斷裂特徵及其對成藏的控製作用研究具有重要的學術意義和工業價值，其成果可推廣應用於全球範圍內類似盆地的研究。

伴隨“七年行動計劃”的深入推進，渤海油田上産4000萬噸已進入攻堅決勝階段。面對新形勢和新任務，渤海油田正以“追求高品質”為工作標準，以“能源報國”為企業責任，以“永遠奮鬥”為時代戰歌，在新長征路上破浪前行。

▲科研工作者正在觀察壁心

（供稿：《科學中國人》雜誌）