孫肇才

(中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院無(wú)錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無(wú)錫 214151)

鄂爾多斯盆地油氣發(fā)現(xiàn)歷史回顧與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) (一)
——從鄂爾多斯漫長(zhǎng)找油氣史看李四光1968年底談話的歷史意義

孫肇才

(中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院無(wú)錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無(wú)錫 214151)

鄂爾多斯盆地油氣勘探歷史漫長(zhǎng)，新中國(guó)成立之前，盆地內(nèi)只開(kāi)展了少量的油氣勘探工作，大量系統(tǒng)的石油地質(zhì)調(diào)查和勘探開(kāi)始于新中國(guó)成立之后。在1955—1968年的14年間，雖然積累了大量地質(zhì)資料和尋找油氣的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，但既未發(fā)現(xiàn)工業(yè)油氣流，也沒(méi)有提出可以肯定能發(fā)現(xiàn)油氣的地區(qū)或目標(biāo)。自1969年起，遵照李四光“打回老家去”的指示精神，石油普查工作從渭河與河套外圍地塹轉(zhuǎn)回鄂爾多斯大盆地，先后在慶陽(yáng)、華池、吳旗地區(qū)發(fā)現(xiàn)了6個(gè)侏羅系油田，在延安—吳旗以北發(fā)現(xiàn)了5個(gè)億噸級(jí)大油田，在盆地中部發(fā)現(xiàn)了奧陶系陜北大氣田。鄂爾多斯盆地油氣發(fā)現(xiàn)歷史表明，油氣的發(fā)現(xiàn)來(lái)自于地質(zhì)學(xué)家的觀念，應(yīng)重視以地質(zhì)錘和放大鏡起家的基礎(chǔ)地質(zhì)工作，地質(zhì)調(diào)查方法應(yīng)用及勘查程序上必須有針對(duì)性，既不能把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，也不能將特殊問(wèn)題一般對(duì)待，應(yīng)按照實(shí)際情況確定選區(qū)方針，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。

鄂爾多斯盆地;油氣勘探;三疊系延長(zhǎng)組;侏羅系延安組;勘查程序

1 鄂爾多斯盆地油氣發(fā)現(xiàn)歷史回顧

1.1 新中國(guó)成立之前

早在公元前班固所著 《漢書·地理志》中已有“上郡高奴縣 (今延安)有洧水可燃”記載;1907年清政府聘日本技師在陜北延長(zhǎng)鉆了中國(guó)第一口機(jī)械 (頓鉆)鉆井——延1井，日產(chǎn)原油200～1250kg;1913—1916年，美孚石油公司在中國(guó)北方調(diào)查，范圍涉及魯、豫、冀、內(nèi)蒙及東北，重點(diǎn)是陜北，并用頓鉆打了7口井，得到的結(jié)論是，一共找到63處油苗，沒(méi)有一口井能產(chǎn)出足夠可以利用的石油;1933年，潘鐘祥、王竹泉來(lái)陜北調(diào)查，在編纂1∶2000000萬(wàn)地質(zhì)圖以及編寫 《陜北油田地質(zhì)》一文基礎(chǔ)上，潘鐘祥1941年在美國(guó)石油地質(zhì)家學(xué)會(huì)會(huì)刊 (AAPG Bulletin)上，以“中國(guó)陜北西北部和四川白堊系陸相生油”為題，表達(dá)了“陸相生油”的正確見(jiàn)解［1］。

Blackwelder E、Clapp F G及Fuller M L等散布了中國(guó)無(wú)油和貧油論，其依據(jù)是:①中國(guó)沒(méi)有中、新生代海相沉積;②古生代大部是不生油的;③除中國(guó)西部外，所有年代的地層都蒙受了劇烈的褶皺和斷裂;④中國(guó)大部分地區(qū)的巖石類型和生成年代沒(méi)有儲(chǔ)藏工業(yè)價(jià)值石油的可能。

但是，“美孚的失敗，并不證明中國(guó)沒(méi)有油田可辦［2］”;“延長(zhǎng)官井產(chǎn)油已十余年，而未曾鉆探之處尚多，徜能依據(jù)地質(zhì)學(xué)原理，更作精密的查探，未必?zé)o獲得佳油之希望，故一隅之失敗，殊不能定全局之命運(yùn)耳”［3］。

1.2 新中國(guó)成立以來(lái) (重點(diǎn)談地礦部系統(tǒng))

1.2.1 第一階段 (1950—1968年)

新中國(guó)成立之前，鄂爾多斯盆地開(kāi)展了少量的油氣勘探工作，大量系統(tǒng)的石油地質(zhì)調(diào)查和勘探工作，是全國(guó)解放以后開(kāi)始的。

1950—1954年，受背斜控油認(rèn)識(shí)的主導(dǎo)，前燃料工業(yè)部石油管理總局陜北地質(zhì)大隊(duì)首先進(jìn)入盆地，以清澗以南和銅川以北的陜北作首選，不僅因?yàn)檫@里有已出油的延長(zhǎng)油田，更有銅川—黃陵間盆地南緣幾排背斜構(gòu)造帶的吸引 (見(jiàn)圖1)。此期間的工作重點(diǎn)放在了延安的棗園、橋兒溝、青化砭，延長(zhǎng)的甘谷驛、胡家村，子長(zhǎng)的清澗，甘泉石門子，宜君四朗廟，以及黃陵的七里鎮(zhèn)等地區(qū)，以勘探三疊系延長(zhǎng)組 (T3y)和侏羅系延安組 (J1-2y)為目標(biāo)，對(duì)以上幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了1∶50000—1∶10000的地面詳查和細(xì)測(cè)，并從中選擇永坪、棗園、四朗廟及七里鎮(zhèn)進(jìn)行了鉆探驗(yàn)證 (共打探井142口)。除鉆探進(jìn)一步證實(shí)永坪是個(gè)小油田外(T3y4)①據(jù)楊俊杰資料，永坪油田是王竹泉、潘鐘祥和謝家榮于1934年發(fā)現(xiàn)的，發(fā)現(xiàn)井為201井。，包括四朗廟構(gòu)造上的9口鉆井，雖然遍見(jiàn)T3y的油氣顯示，終因測(cè)試無(wú)價(jià)值而放棄。1954年底撤出陜北，將工區(qū)工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)到盆地西緣斷褶帶馬家灘地區(qū)。

前地質(zhì)部系統(tǒng)在盆地的普查工作與全國(guó)一起開(kāi)始于1955年。由關(guān)士聰作技術(shù)指導(dǎo)的633隊(duì) (屬西北地質(zhì)局)的工區(qū)，在“臺(tái)地邊緣”找油思想指導(dǎo)下，首選盆地西部邊緣以固原為中心的六盤山區(qū);而以王永焱為首的206隊(duì)的首選工區(qū)，是在“基巖隆起”指導(dǎo)下的盆地北部的烏蘭格爾 (隆起)。633隊(duì)在1955—1957年期間，以白堊系六盤山組 (K1l)為主要目的層并兼顧第三系的評(píng)價(jià)，在南起涇川、隴縣，北至同心、海原的K1l裸露區(qū)，開(kāi)展了1∶200000普查，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的寺口子、馮川里、王大寺套及廟山等構(gòu)造，進(jìn)行詳查和淺井鉆探，僅在固原西南廟山構(gòu)造61號(hào)構(gòu)造井井深30～40m處見(jiàn)油氣顯示，在寺口子手搖鉆20m深見(jiàn)少量氣顯示。由于手段上的限制，此期間對(duì)六盤山的深部，包括對(duì)固原—同心地區(qū)的清水河流域覆蓋區(qū) (重力低)并無(wú)深入了解。致力于“東勝基巖隆起”的206隊(duì)，1955年在伊盟隆起頂上進(jìn)行了1∶200000普查，1956將普查范圍擴(kuò)大到北至大青山、東達(dá)準(zhǔn)噶爾旗、西到桌子山、南至杭錦旗、鄂托克旗以南。主要成果是發(fā)現(xiàn)了東西長(zhǎng)達(dá)56km的分布于“基巖隆起”頂部的K1地層中的“油砂”(可聞而難見(jiàn))，同時(shí)圈定了柳溝和長(zhǎng)盛源為代表的4個(gè)局部構(gòu)造 (膝狀撓曲)。此期間，鉆淺井8口，并在吳1—吳5井中見(jiàn)K1油氣顯示，同時(shí)在吳1-1、吳6、吳7井見(jiàn)石盒子組 (P1-2sh)油砂，還在吳1井井深107.9m K1/Ar不整合面上下見(jiàn)油氣顯示。633隊(duì)與206隊(duì)于1957年合并，在東勝成立了鄂爾多斯石油普查大隊(duì)。1957—1960年期間，放下六盤山，以鄂爾多斯北部為重點(diǎn)，繼續(xù)在“基巖隆起”思想下，進(jìn)行1∶200000普查和1∶50000詳查，并對(duì)基巖隆起東西較系統(tǒng)地開(kāi)展了鉆探工作，繼續(xù)發(fā)現(xiàn)了K1及P1～2sh油氣顯示，在吳6井還見(jiàn)到了P1s中的油氣顯示，并在吳19井土法試油中見(jiàn)少量氣噴。

圖1 鄂爾多斯盆地渭北撓褶帶構(gòu)造綱要圖 (★表示在J1f-T3面上流出石油的采煤坑道位置)Fig.1 Tectonic framework of North Weihe flexural fold in Ordos Basin

根據(jù)地質(zhì)部的決定，1959年在延安成立了由陜西省地質(zhì)局領(lǐng)導(dǎo)的陜西石油隊(duì)，1959—1960兩年間，在以延安為中心的南起邞 (富)縣，北至綏德，東至黃河地區(qū)內(nèi)，開(kāi)展普查、詳查工作。同時(shí)在溝門、甘泉一帶，針對(duì)侏羅系進(jìn)行鉆探，發(fā)現(xiàn)了J1-2y的油氣顯示。

1960年12月，鄂爾多斯石油普查大隊(duì)和陜西石油隊(duì)合并，組成第三普查勘探大隊(duì)。雖然技術(shù)指導(dǎo)思想上開(kāi)始注意到盆地的整體研究，然而，由于受松遼盆地發(fā)現(xiàn)“大慶長(zhǎng)垣”思想的影響，1960—1963年以志丹—麒麟溝重磁力異常為勘探重點(diǎn)，要找“二級(jí)長(zhǎng)垣構(gòu)造”。期間部署了3條區(qū)域性剖面對(duì)該異常進(jìn)行解剖，企圖了解中生界對(duì)基底“隆起”的繼承。1960—1962年間在異常帶東段打剖面井21口，證實(shí)志丹—麒麟溝重磁力異常在中生代并無(wú)隆起反映，整個(gè)陜北是一個(gè)傾角不到1°的西傾大單斜，是鄂爾多斯中生代陜北斜坡的一部分 (見(jiàn)圖2)。鉆井和地面詳查在否定長(zhǎng)垣思想的同時(shí)，重磁力異常東段志21、志22、志23、志25井，在T3y中普遍鉆遇油砂，中段的志5、志6、志8井也見(jiàn)T3y油砂，其中志8井油砂總厚達(dá)31.8m，還在延安以西的招4、招6、公8及柳1井中見(jiàn)到J1-2y油砂，在吳參井T3y及J1-2見(jiàn)良好油氣顯示。

圖2 鄂爾多斯盆地T6層構(gòu)造等高線圖 (西傾大斜坡)Fig.2 Tectonic contour map of T6sequence in Ordos Basin1—盆地邊界;2—延6等深線;3—下古生界氣田;4—上古生界氣田

在此期間，通過(guò)盆地整體研究獲得以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):

①通過(guò)編圖 (全盆地)，認(rèn)識(shí)到N38°線，或橫2—刀4一線，也就是盆地南部黃土塬區(qū)與北部沙漠區(qū)的分界，既是區(qū)內(nèi)中生界 (T3y—J1-2y)含油的北界，也是T3y河流相區(qū)與湖泊相區(qū)的分界，界線以南的三邊—延安以北一線是T3y構(gòu)造地形的緩坡三角洲分布地區(qū)。

②大單斜上，T3y及J1-2y油藏，具有“平面上一塊塊”和“剖面上一條條”的典型的巖性油藏特點(diǎn)②孫肇才，等.陜甘寧盆地石油普查地質(zhì)成果總結(jié)報(bào)告.1974.。由于T3y的孔隙度、滲透率極低，不實(shí)施壓裂 (當(dāng)時(shí)無(wú)此條件)只能是“孔孔見(jiàn)油，孔孔不流”。

③根據(jù)盆地東西兩側(cè)古生代特別是上部古生代沉積和構(gòu)造古地理的研究，提出在現(xiàn)在盆地中央存在一個(gè)“古中央隆起”(見(jiàn)圖3)。

圖3 鄂爾多斯盆地上古生界厚度圖Fig.3 A map showing Neopaleozoic thickness in Ordos Basin

④研究T3y及J1～2y沉積和沉降中心不吻合以及每有遷移現(xiàn)象，提出中生代沉積由西向東遷移亦即前淵遷移 (foredeep migration)概念。

第一階段后期 (1964—1968年)，伴隨對(duì)志丹—麒麟溝作為長(zhǎng)垣勘探思想的否定，加上陜北中生代地層因巖性致密而“孔孔見(jiàn)油、孔孔不流”以及“三低 (低孔滲、低產(chǎn)、低構(gòu)造幅度)，一無(wú) (無(wú)氣)”現(xiàn)象的存在，技術(shù)思想上出現(xiàn)了“陜北基底太穩(wěn)、蓋層太平、巖石太硬”等悲觀情緒。同時(shí)，受到華北新生代裂谷盆地出油 (華北東營(yíng)華8井沙河街組高產(chǎn))的影響，勘探工作放棄了陜甘寧盆地，轉(zhuǎn)而南下新生代的汾渭地塹開(kāi)展油氣勘探。

從1964—1968年，渭河地塹經(jīng)過(guò)先北后南、自東向西，包括7口深井、2口淺井以及近12個(gè)地震隊(duì)年的工作驗(yàn)證，證實(shí)渭河盆地的特點(diǎn)是:

①否定了過(guò)去認(rèn)識(shí)上的淺、小、碎、紅③解放初期，李春昱曾著文否定渭河是一個(gè)地塹，認(rèn)為第四系以下就是基底。，證實(shí)這是一個(gè)既新又深 (第三系沉積主體以N1—N2為主，第四系底界在 WC-4井達(dá)到2400m，新第三系底界在盆地西南部周至深達(dá)5200m以下)的依附于北秦嶺充填以新近系為主的半地塹 (見(jiàn)圖4)。

圖4 鄂爾多斯盆地及其南北兩端新生界Fig.4 Cenozoic uplifts and grabens on the south and north ends of Ordos Basin

②盆地發(fā)生在中生代東西向的屬于“北秦嶺”軸部的隆起背景上。盆地北部N1—N2以下就是奧陶系，盆地南部N1或局部E2-3之下，是前寒武系。

③沒(méi)有找到類似華北沙河街組的暗色湖相源巖，局部所見(jiàn)的古近系 (白麓塬組、紅河組)是紅層。唯一所見(jiàn)暗色湖相沉積 (永樂(lè)店群1—3組)，是第四紀(jì)早更新世三門組的同時(shí)異相［4］(見(jiàn)圖 5)。

圖5 通過(guò)渭南南北三門系 (永樂(lè)店群1—3組)巖相橫剖面圖Fig.5 Lithofacies of Sanmen System(Member 1—3 of Yongledian Group)across southern and northern Weinan area

歷經(jīng)14年，雖然積累了大量地質(zhì)資料和尋找油氣工作的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，但既未發(fā)現(xiàn)工業(yè)油氣流，也沒(méi)有提出可以肯定能發(fā)現(xiàn)油氣的地區(qū)或目標(biāo)，勘探工作面臨向何處去的困境。

1.2.2 第二階段 (1969—1980年)

迎來(lái)長(zhǎng)慶油田大會(huì)戰(zhàn)，突破慶、華、吳，盆地南部J1-2y石油地質(zhì)儲(chǔ)量上了第一個(gè)有史以來(lái)的大臺(tái)階。

1968年底，李四光部長(zhǎng)根據(jù)中國(guó)東部新華夏三條沉降帶的理論指出:“松遼、華北、江漢的第二沉降帶均已出油，因此，第三沉降帶的陜甘寧盆地 (鄂爾多斯盆地)和四川盆地，以及北邊到蒙古人民共和國(guó)也有兩個(gè)盆地 (指北東向產(chǎn)油的東戈壁及喬巴山盆地)，與東部的松遼平原—華北平原—江漢平原是兩個(gè)平行的含油遠(yuǎn)景帶”，并指示，“陜甘寧與四川盆地情況有些類似……這里存在生油層是沒(méi)有問(wèn)題的，應(yīng)該回到陜甘寧中去。作為伊陜盾地的盆地中部很值得搞，要接近它”…… “要打回老家去”［5］。

1969年，根據(jù)李四光部長(zhǎng)的指示精神，三普的石油普查工作從渭河與河套外圍地塹轉(zhuǎn)回鄂爾多斯大盆地。通過(guò)盆地區(qū)域整體分析，認(rèn)為晚三疊世T3y沉積時(shí)的鄂爾多斯是個(gè)大型的內(nèi)陸坳陷 (即前陸盆地)，是內(nèi)地臺(tái)基礎(chǔ)上的上疊盆地。慶陽(yáng)、華池、吳旗地區(qū)處于背靠穩(wěn)定區(qū) (陜北)和面朝活動(dòng)帶 (西部邊緣)的樞紐地帶，是個(gè)不粗不細(xì)、有粗有細(xì)的沉積地帶④國(guó)家計(jì)委地質(zhì)局.西安石油地質(zhì)座談會(huì)文件及資料匯編 (第一分冊(cè)).1973.。根據(jù)這個(gè)思路，結(jié)合慶陽(yáng)—東華池一帶老的電法以及新的地震成果，大膽地在慶陽(yáng)、東華池及山莊布署了慶參井和華參1井。其中，部署在東華池電法隆起上的華參1井，因遭洪水淹沒(méi)，雖然在T3y上部見(jiàn)到10層總厚74.5m油砂，仍然不得不放棄。后又根據(jù)342隊(duì)在Sh-Z測(cè)線上的山莊隆起顯示，部署了山莊的華參2井。

慶參井在T3y及J1-2y中共發(fā)現(xiàn)油氣顯示19層。汲取過(guò)去因低滲透導(dǎo)致“孔孔不流”的教訓(xùn)，1970年8月，對(duì)該井2組4層進(jìn)行了加砂壓裂測(cè)試 (這是地礦部的第一口壓裂井)，該井“從無(wú)產(chǎn)到有產(chǎn)，從有產(chǎn)到間歇自噴 (1970年8月23日自噴高出井口40m)”①，從而突破了隴東的出油關(guān)。

1970年5月部署在華池山莊的華參2井，因第一次在侏羅系延安組中發(fā)現(xiàn)了很好的油砂，在井深1367.6m提前完鉆試油，8月28日初試產(chǎn)量達(dá)到了創(chuàng)記錄的30.3m3/d。

慶參井和華參2井的突破，加快了隴東的勘探步伐。燃料化學(xué)工業(yè)部于1970年9月向中央呈報(bào)了請(qǐng)?zhí)m州軍區(qū)組織陜甘寧石油會(huì)戰(zhàn)的報(bào)告。11月5—10日由蘭州軍區(qū)主持，在蘭州召開(kāi)了有陜甘寧三省軍分區(qū)及40多個(gè)單位參加的會(huì)戰(zhàn)協(xié)作會(huì)議。筆者代表三普向唐克部長(zhǎng)和大會(huì)做了報(bào)告，唐克部長(zhǎng)建議三普從慶陽(yáng)、華池已突破區(qū)撤出，并以“威力偵察吳旗、火力偵察走馬灣 (渭北褶帶)”任務(wù)，重返陜北。

1971年2月，吳1井獲突破，產(chǎn)量14m3/d;同年8月，吳2井獲產(chǎn)量1.1m3/d，吳8井(張坪)獲得108m3/d的高產(chǎn)，完成了突破吳旗的任務(wù)。

從1968年12月向李四光部長(zhǎng)請(qǐng)示，1969年進(jìn)入盆地，再到1971年，先后四次就工作的進(jìn)展向李部長(zhǎng)匯報(bào)，并及時(shí)得到支持。

1969—1973年，三普在慶陽(yáng)、華池、吳旗和志丹地區(qū)，共打探井22口，幾乎每口都鉆遇了以J1-2y為主的油氣顯示，在經(jīng)過(guò)試油的16口井中，有13口獲得了工業(yè)油氣流。

1974年，三普轉(zhuǎn)戰(zhàn)志丹，在永2井獲23.7m3/d產(chǎn)量，突破了志丹縣的出油關(guān)。同年，孫肇才等編寫了 《陜甘寧盆地石油普查階段地質(zhì)成果總結(jié)報(bào)告》。從盆地整體出發(fā)，以三疊系和侏羅系為中心，以慶華吳的發(fā)現(xiàn)為重點(diǎn)，總結(jié)提出了以“讓開(kāi)大道，占領(lǐng)兩廂”為內(nèi)涵的勘探侏羅系底部砂巖油氣田的勘探模式，及以古河道和濱湖三角洲為主體的地層巖性油氣藏賦存規(guī)律，豐富了中國(guó)陸相油氣田的地質(zhì)理論和勘探方法。

1976年，在內(nèi)蒙伊盟部署伊深1井，2296.2m進(jìn)入片麻巖后完井，P1-2sh直接不整合在Ar變質(zhì)巖之上。該井在P1-2sh 6—8砂層中普遍見(jiàn)顯示，1977年7月進(jìn)行測(cè)試，其中對(duì)底部4層合試，在未采取壓裂工藝的條件下，獲得日產(chǎn)15920m3的自噴，上部砂層除日獲10000m3氣外，還獲得1m3凝析油。

1980年4月，地質(zhì)部在北京召開(kāi)全國(guó)地質(zhì)系統(tǒng)評(píng)功授獎(jiǎng)大會(huì)，三普被評(píng)為“在地質(zhì)找礦工作做出重大貢獻(xiàn)”單位。

1.3 突破陜北大氣田時(shí)期 (1981—1994年)

1982年中日合作隊(duì) (地震)成立后，中日雙方共同確定了合參井井位 (鄂托克旗大廟鄉(xiāng))，在P1-2sh底部砂層中，測(cè)試日產(chǎn)氣2.07×104m3，凝析油0.4m3。同時(shí)還在伊17、伊13井及榆林北伊24井發(fā)現(xiàn)從石盒子組到奧陶系的低產(chǎn)或顯示。其中伊17井初產(chǎn)僅2006m3/d，壓裂后達(dá)到3.7×104m3/d，伊24井奧陶系內(nèi)發(fā)現(xiàn)4層氣顯示，測(cè)試日產(chǎn)267m3。

1988年，中石油研究院與長(zhǎng)慶油田合作，在中央隆起所在的靖邊打了科學(xué)探井陜參1井和榆3井，分別在O1頂部風(fēng)化殼獲得日產(chǎn)28.3×104m3和13.8×104m3的高產(chǎn)天然氣流，從而成功地發(fā)現(xiàn)了鄂爾多斯盆地中部奧陶系頂部風(fēng)化殼古潛臺(tái)大氣田——中國(guó)陸上第一個(gè)世界級(jí)大氣田［6］。

此一時(shí)期末，長(zhǎng)慶油田在會(huì)戰(zhàn)期間對(duì)J1-2y的勘探，在慶華吳地區(qū)得手，長(zhǎng)慶油田年產(chǎn)原油超過(guò)100×104t，加上陜北地方淺油層的產(chǎn)量，總年產(chǎn)量接近200×104t。有總長(zhǎng)近500km的3條向蘭州輸油的管線在此期間建成［6］。

1969年以來(lái)，前石油部系統(tǒng)以J1-2古河道為對(duì)象開(kāi)發(fā)的油田是22個(gè)，累計(jì)探明油田面積156.8km2，石油地質(zhì)儲(chǔ)量2.33×108t;T3y繼安塞三角洲大油田發(fā)現(xiàn)后，相繼又發(fā)現(xiàn)了靖安、安鎮(zhèn)北、下寺灣和直羅柴窯等5個(gè)油田，近幾年又發(fā)現(xiàn)了西峰、姬塬2個(gè)油田，累計(jì)探明油田面積大于1002.1km2，探明地質(zhì)儲(chǔ)量大于6.9×108t，加上延長(zhǎng)油礦5個(gè)小油田 (延長(zhǎng)、永坪、青化砭、姚店、甘谷驛)，T3y油田共13個(gè) (加上馬家灘)，探明地質(zhì)儲(chǔ)量增至8×108t，目前僅長(zhǎng)慶油田年產(chǎn)油已上1000×104t，已發(fā)現(xiàn)氣田8個(gè) (劉家莊、勝利井、鎮(zhèn)川堡、中部大氣田以及神木、榆林、烏審旗和蘇里格)，累計(jì)探明天然氣儲(chǔ)量大于10000×108m3。

1.4 歷史回顧

假如把1949年以來(lái)工業(yè)部門與地質(zhì)部在鄂爾多斯盆地的工作和選區(qū)經(jīng)歷畫在一張圖(見(jiàn)圖6)上，則可以看到以下幾個(gè)特點(diǎn)。

1968年底李四光部長(zhǎng)指示“打回老家去”以后的歷史，是這個(gè)盆地油氣勘探史上一條重要的界線。此以前的20年中，雖然擴(kuò)大了陜北小油田的范圍，發(fā)現(xiàn)了靈鹽地區(qū)幾個(gè)背斜型的小油氣田，但對(duì)發(fā)展石油工業(yè)來(lái)說(shuō)，并無(wú)思想上及產(chǎn)儲(chǔ)量上的飛躍?！按蚧乩霞胰ァ焙?0年則不同，先以“讓開(kāi)大路，占領(lǐng)兩廂”的思想，在“老侏不夠朋友 (康部長(zhǎng)語(yǔ))”身上拿下了以慶、華、吳為代表的6個(gè)侏羅系油田;接著，在三疊系三角洲和“壓開(kāi)延長(zhǎng)組，重新認(rèn)識(shí)低滲透”的概念下，拿下了以安塞為代表的延安—吳旗以北的5個(gè)上億噸的大油田;在陜北榆3井和陜參1井發(fā)現(xiàn)O1頂部油流之后，又在認(rèn)識(shí)到“古中央隆起”思想背景下，發(fā)現(xiàn)了盆地中部奧陶系的陜北大氣田。

松遼盆地從幾乎是一張白紙上進(jìn)行調(diào)查到大慶油田發(fā)現(xiàn)，僅僅用了不到5年時(shí)間(1955—1959年);華北從1955年開(kāi)始到華8井出油，中間包括一個(gè)低潮和一段“先南后北”的經(jīng)歷，也僅用6年時(shí)間……。為什么鄂爾多斯盆地的勘探工作，從1907年有發(fā)現(xiàn)到真正有大的突破，前前后后經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)幾十年曲折的歷史。

按照一個(gè)地區(qū) (盆地)油氣田規(guī)模發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，總是大油 (氣)田在階段前期發(fā)現(xiàn)，為什么以鄂爾多斯中部大氣田為代表的大氣田的發(fā)現(xiàn)，是在勘探的后期。筆者想在簡(jiǎn)介鄂爾多斯盆地風(fēng)格的基礎(chǔ)上，先以強(qiáng)調(diào)指導(dǎo)勘探的觀念為基礎(chǔ)，再展開(kāi)從總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)出發(fā)的某些認(rèn)識(shí)或討論。

圖6 鄂爾多斯盆地石油普查工區(qū) (1955—1969)轉(zhuǎn)移示意圖Fig.6 A sketch map showing the changes of working areas of petroleum reconnaissance from 1955 to 1969 in Ordos Basin

2 歷史的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)

我們說(shuō)鄂爾多斯是個(gè)老區(qū)，因?yàn)檫@里不僅有中國(guó)最早的油田 (延長(zhǎng))，而且中國(guó)大陸上近代 (1907)第一口機(jī)械鉆井就打在陜北，外國(guó)石油公司首次 (1914)參與中國(guó)油氣勘探也始于陜北。然而，我們又可將該盆地看作是個(gè)找油 (氣)的新地區(qū)和新領(lǐng)域，因?yàn)橹胁看髿馓锖捅辈看髿馓锏耐黄疲▋?chǔ)量上億噸級(jí)的安塞西峰大油田的發(fā)現(xiàn)，都是近十多年來(lái)的成果［7-14］。這一老一新之間，歷盡艱辛和曲折，有不少經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)值得認(rèn)真總結(jié)。

2.1 按照實(shí)際情況確定選區(qū)方針是地質(zhì)家必須牢記的最基本的工作方法

石油普查初期，學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)的經(jīng)驗(yàn)，首先搬用俄羅斯地臺(tái) (東歐陸臺(tái))的經(jīng)驗(yàn)，以“臺(tái)地邊緣凹陷”思想作指導(dǎo)，上了盆地西南邊緣的六盤山;隨后又在“地臺(tái)基巖隆起”指導(dǎo)思想下，上了盆地北部邊緣的烏蘭格爾。兩次選區(qū)失敗之后，在松遼突破和大慶油田發(fā)現(xiàn)的啟示下，再用“大慶式長(zhǎng)垣”思想，主攻所謂“大理河長(zhǎng)垣”。否定了長(zhǎng)垣，又在“陜北基底太穩(wěn)、蓋層太平、巖石太硬”的認(rèn)識(shí)下，根據(jù)當(dāng)時(shí)華北突破華8井的“斷陷找油”經(jīng)驗(yàn)，上了渭河和河套。

然而所謂地臺(tái)邊緣凹陷，在俄羅斯是指作為古老地臺(tái) (俄羅斯或東歐地臺(tái))與烏拉爾山脈之間的從伯朝拉盆地到伏爾加—烏拉爾的烏拉爾山前 (前陸)，這是一個(gè)在變質(zhì)基底上，有里菲系及古生界，并有不厚中生代沉積的早古生代被動(dòng)大陸邊緣基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的海西期前陸盆地。該區(qū)以羅馬什金油田為代表的油氣98%以上產(chǎn)自古生代的泥盆—二疊系，它與作為“隴西系”的“六盤山新生代造山帶”無(wú)論在性質(zhì)上還是內(nèi)容上都完全不同。完全照搬國(guó)外或其他地區(qū)的勘探思想是行不通的。

2.2 從“老侏 (朱)不夠朋友”到侏羅系找油突破的思考

對(duì)于T3y的砂巖“磨刀石”來(lái)說(shuō)，侏羅系砂巖儲(chǔ)集層的物性，伴隨長(zhǎng)石含量的驟減及膠結(jié)物RCO3的降低，有了質(zhì)的變化。在我們說(shuō)“孔孔見(jiàn)油，孔孔不流”和“三低一無(wú)”時(shí)，我們就住在延安，幾乎每天都從延安砂巖 (T1-2y底砂巖)作塔基的寶塔山下經(jīng)過(guò)，為什么沒(méi)有想到把它當(dāng)作儲(chǔ)集層來(lái)勘探，從現(xiàn)在看，思想當(dāng)中有幾個(gè)“先入為主”的東西在支配。

①看不見(jiàn)延安砂巖，就是因?yàn)橛蜌庠陉懴嗟貙赢?dāng)中的“源控論”或“土生土長(zhǎng)”的“生油坳陷”認(rèn)識(shí)的局限。例如，既然是“源控論”，那么志丹以西，因出了侏羅系的生油坳陷 (盆地相)到了含煤的沼澤相區(qū)，加上T3y的油不可能逾越向上進(jìn)入侏羅系，所以，雖然早在1964年三普就在吳旗第一口深井吳參井見(jiàn)到了相當(dāng)延8的良好含油砂巖，最后仍然不試而別。事過(guò)6年之后，就在這口井的旁邊 (吳1井)同層位中，同是三普試出了日產(chǎn)幾十方的高產(chǎn)井 (見(jiàn)圖7)。

②當(dāng)時(shí)因?yàn)闆](méi)有煤成烴的理論，加上“土生土長(zhǎng)”以及“煤、油不能共生”和“難以共存”思路的支配，界定了侏羅系的找油范圍在志丹以東、安塞以南和富縣以北的J1-2湖相或較深湖相范圍內(nèi)。因此，20世紀(jì)70年代會(huì)戰(zhàn)中慶、華、吳的突破，首先是“煤、油不能共生”以及“源控論”思路的突破。今天，假如我們把T3y的油田和J1-2y的油田涂成不同顏色就會(huì)發(fā)現(xiàn)，幾乎全部侏羅系油氣田都分布在靖邊—志丹—直羅鎮(zhèn)以西非“生油坳陷”的含煤沼澤相帶內(nèi)。

在華池山莊部署的華參2井井位是根據(jù)342地震隊(duì)在Sh-Z線上發(fā)現(xiàn)的山莊隆起而定的。該井在施工中有兩件事值得回味。一是一位同志根據(jù)井隊(duì)施工條件的要求，定井位時(shí)改動(dòng)了井位地點(diǎn);二是在井深未打到原設(shè)計(jì)T3y目的層前，在J1-2y地層中發(fā)現(xiàn)了油砂。對(duì)第一種情況，是聽(tīng)到消息后的當(dāng)天，再次遠(yuǎn)赴300km外的現(xiàn)場(chǎng)把井位改回;對(duì)第二種情況，則遇到了是按設(shè)計(jì)向下打T3y，還是立即停鉆對(duì)J1-2y進(jìn)行試油兩種意見(jiàn)。本著實(shí)踐第一的觀念，提前到1970年7月21日完鉆，同年8月28日試出隴東第一口日產(chǎn)30.3m3的J1-2y油流。

圖7 鄂爾多斯盆地中下侏羅系延安組 (T1-2y)沉積環(huán)境Fig.7 Sedimentary environments of Yan'an Formation in the Middle and Lower Jurassic(T1-2y)in Ordos Basin1—沉積剝蝕邊界;2—河道;3—沖積平原;4—開(kāi)闊湖;5—三角洲;6—潟湖

2.3 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題是地質(zhì)學(xué)家的任務(wù)

20世紀(jì)60年代初，我們就總結(jié)出了鄂爾多斯盆地陜北中生代地層“三低一無(wú)”和“孔孔見(jiàn)油，孔孔不流”的問(wèn)題⑤1965年8月筆者應(yīng)邀參加CNPC銀川技術(shù)座談會(huì)，在報(bào)告中提出中央古隆起 (戲稱為“一條扁擔(dān)兩個(gè)筐”)和“三低一無(wú)”、“孔孔見(jiàn)油、孔孔不流”的認(rèn)識(shí)，后者是三普王杰 (已故)日常談笑風(fēng)生的一句話。這次會(huì)議被長(zhǎng)慶油田前局長(zhǎng)楊俊杰稱為“是鄂爾多斯盆地石油勘探走向勝利的一大轉(zhuǎn)折”。。到1969年歲末“打回老家去”的第一口參數(shù)井慶參井在T3y發(fā)現(xiàn)多層油氣顯示后，1970年夏，CNPC玉門局派壓裂隊(duì)伍來(lái)幫助工作。同年8月，該井出現(xiàn)井噴……。

現(xiàn)在，包括O1頂面的風(fēng)化殼以及T3y幾乎所有的產(chǎn)層，壓裂增產(chǎn)已成了常規(guī)性的手段?？梢栽O(shè)想，慶參井如不采取壓裂措施，慶華吳及長(zhǎng)慶會(huì)戰(zhàn)的局面肯定不會(huì)發(fā)生在1971年。

2.4 地質(zhì)調(diào)查方法應(yīng)用及勘查程序上必須有針對(duì)性，既不能把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，也不能將特殊問(wèn)題一般對(duì)待

在20世紀(jì)60和70年代，按國(guó)務(wù)院分工，地質(zhì)礦產(chǎn)部主要負(fù)責(zé)先行的普查和部分詳查，主要任務(wù)是從事以尋找后備勘探基地為目的的偵察工作。對(duì)待先行工作，我們應(yīng)該著力避免歷史上那種把“復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單對(duì)待”和“特殊問(wèn)題一般對(duì)待”的工作方法和模式，例如:一般化的白堊系覆蓋區(qū)的填圖;大單斜上傾角小于半度條件下的所謂大面積構(gòu)造詳查;粗獷的以電法為主的地球物理大剖面;缺少最低限度試油和壓裂設(shè)備的試油工藝時(shí)，希望不試和不壓而噴;長(zhǎng)期停留在依靠極少數(shù)參數(shù)井或大距離評(píng)價(jià)井基礎(chǔ)上的地層、巖相、油層對(duì)比研究途徑等等。

這些方法，對(duì)于地貌景觀上山高、溝深、彎彎多的黃土高原 (所謂塬、梁、溝、峁地形)和地質(zhì)條件上坡緩 (小于30′)、圈少 (指構(gòu)造圈閉)、圈小 (指構(gòu)造幅度)而沉積和巖性巖相變化大的鄂爾多斯盆地 (特別是盆地南半部)，既不能解決構(gòu)造問(wèn)題，也難以解決沉積問(wèn)題，當(dāng)然也就解決不了提供后備勘探地和油氣評(píng)價(jià)問(wèn)題。

2.5 重視以地質(zhì)錘和放大鏡起家的基礎(chǔ)地質(zhì)工作

當(dāng)鄂爾多斯已成為中國(guó)陸上頭號(hào)大氣田產(chǎn)地，并為天然氣西氣東輸作出貢獻(xiàn)時(shí)，筆者希望有關(guān)部門理解普查-勘探-開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。慶華吳的突破，除上述已談的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)外，地震隊(duì)伍和技術(shù)，加上可打大口徑中深探井的鉆機(jī)，是不可或缺的條件。但不應(yīng)忘記在當(dāng)初盆地深部資料極少的情況下，由普查隊(duì)員以地面地質(zhì)為主的整體研究，早在20世紀(jì)60年代初期就提出來(lái)的以“古中央隆起”、“延長(zhǎng)組三角洲”和“中生代沉積坳陷由西向東遷移”等非常重要的勘探思路。

3 石油的發(fā)現(xiàn)來(lái)自于地質(zhì)學(xué)家的觀念

本節(jié)這個(gè)命題來(lái)自于Dicky在1958年對(duì)美國(guó)Tulsa地調(diào)所的一段著名談話，也是美國(guó)石油地質(zhì)家學(xué)會(huì)1979年年會(huì)的主題。2002年美國(guó)油氣地質(zhì)雜志為慶祝創(chuàng)刊100周年，又重新把Dicky的話以 《Oil is found with ideas》［15］命題加以選登。Dicky的原話全文是:“通常，我們?cè)谝粋€(gè)新的地區(qū)用老的觀念可以找到油;有時(shí)候，我們用新的觀念，在一個(gè)老的地區(qū)也能找到油;然而，我們很難用老的觀念，在一個(gè)老的地區(qū)找到更多的石油……”。

用這段話，對(duì)照作為一個(gè)“找油老區(qū)”的鄂爾多斯盆地勘探歷史，其經(jīng)歷，特別是從1968年以來(lái)，油 (氣)發(fā)現(xiàn)三次上臺(tái)階的經(jīng)歷，幾乎是Dicky一席話的驗(yàn)證:

①慶、華、吳J1-2y古河道油田發(fā)現(xiàn)的思路，來(lái)自于1962年以來(lái)對(duì)J1-2y古地形西高東低，和延安砂巖河道“由西向東流”的巖相古地理的新概念，這個(gè)概念產(chǎn)生出來(lái)后，曾蒙受外界的多次質(zhì)詢。這個(gè)觀念的實(shí)質(zhì)就是“讓開(kāi)大路，占領(lǐng)兩廂”。

②鄂爾多斯盆地以長(zhǎng)城為界，故有一個(gè)“南油北氣”、“上油下氣”的說(shuō)法?！澳嫌捅睔狻笔侵钢猩挠?，特別是T3y湖相沉積和通常所說(shuō)的生油坳陷，是在盆地的南部。南部與北部分界的三邊—延安一帶，是延長(zhǎng)組北部河流與南部湖泊交匯的三角洲地區(qū)。正是有了吳旗、志丹、安塞和延安等幾個(gè)三角洲組成的三角洲體系，有了20世紀(jì)60年代編圖和國(guó)外引進(jìn)的三角洲觀念，才指導(dǎo)了T3y在20世紀(jì)后20年，從地質(zhì)儲(chǔ)量不足1億噸，上到了近10億噸的大臺(tái)階。

③自筆者在20世紀(jì)60年代初期，從分析C—P構(gòu)造古地理入手得出在鄂爾多斯盆地中部確實(shí)有一個(gè)“古中央隆起”概念以來(lái)，雖然也有西部肩部隆起甚至反對(duì)的觀念，但在我們的階段普查報(bào)告⑥孫肇才，等.陜甘寧盆地石油普查地質(zhì)成果總結(jié)報(bào)告.1974.中以及后來(lái)出版的“40年”報(bào)告［2］中得到確認(rèn)，特別是得到CNPC大量鉆井工作的證實(shí)。盆地中部陜北大氣田的發(fā)現(xiàn)，顯然與此指導(dǎo)思想有關(guān)。我們現(xiàn)在可以說(shuō)，這個(gè)古中央隆起，與川中隆起相似，它就是鄂爾多斯西緣—O1被動(dòng)邊緣上因加里東期的聚斂，那個(gè)從O2-3復(fù)理石前陸發(fā)展到泥盆紀(jì)碰撞前陸的加里東期周緣前陸盆地的前隆部位。

觀念不是天上掉下來(lái)的，觀念產(chǎn)生于注重基礎(chǔ)地質(zhì)工作的實(shí)踐 (自己的、前人的)?！皽毓识隆?，筆者期待大家一起努力發(fā)掘新的觀念，并用新的觀念去指導(dǎo)中國(guó)石化西部地區(qū)的勘探工作。

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［14］武麗，施煒，董寧，等.鄂爾多斯盆地塔巴廟區(qū)塊下石盒子組砂巖儲(chǔ)層含氣性預(yù)測(cè) ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)，2005，11(3):226～234.WU Li，SHI Wei，DONG Ning，et al.Prediction of gas potentials of sand reservoirs of the Lower Shihezi Formation in the Tabamiao area，Ordos Basin ［J］.Journal of Geomechanics，2005，11(3):226 ～234.

［15］Dicky P A.Oil is found with ideas［M］.Tulsa:Tulsa Geological Society，1958.84.

REVIEW ON THE HISTORY，EXPERIENCES AND LESSONS FROM PETROLEUM DISCOVERY IN ORDOS BASIN(Ⅰ):IMPLICATIONS OF THE TALK BY LI SIGUANG IN 1968

SUN Zhao-cai
(Wuxi Research Institute of Petroleum Geology，SINOPEC，Wuxi 214151，China)

The history of oil and gas exploration in Ordos Basin is long.Before the founding of new China，few of oil and gas surveying has been done in the basin.A lot of systematic petroleum geological survey and exploration began after the founding of new China.During the 14 years from 1955 to 1968，a large number of geological data have been accumulated，but neither commercial petroleum has been found，nor definite prospects or targets have been determined.Since 1969，according to the instruction of“return to Ordos Basin”，the petroleum exploration came back to Ordos Basin from Weihe and Hetao Graben.Six Jurassic oil fields in Qingyang，Huachi and Wuqi，five large oil fields over hundred-million tons in northern Yan'an-Wuqi，and a large Ordovician gas field in centre of the basin had discovered successively.History of petroleum exploration in Ordos Basin showed that oil and gas discovery comes from geologist's idea.We should attach great importance to basic geologic survey.Application of geologic surveying methods and exploration procedure must have pertinence.Neither can simplify the complicated issues，nor can generally approach the special problems.The exploration areas must be determined according to the actual situation.

Ordos Basin;petroleum exploration;Triassic Yanchang Formation;Jurassic Yan'an Formation;exploration procedure

［編者按］以下二篇論文的作者孫肇才教授在鄂爾多斯盆地從事油氣勘查工作近20年，歷經(jīng)了油氣發(fā)現(xiàn)的艱辛和曲折，是鄂爾多斯盆地油氣發(fā)現(xiàn)的重要領(lǐng)導(dǎo)者和見(jiàn)證人之一。1968年底，在鄂爾多斯盆地油氣勘探遲遲未能取得突破、隊(duì)伍陷入困境之時(shí)，時(shí)任原地質(zhì)礦產(chǎn)部第三石油普查勘探大隊(duì)總工程師的孫肇才教授，根據(jù)李四光部長(zhǎng)“打回老家去”的指示精神，重回陜甘寧，主持部署鉆探的慶參1井獲油氣突破。他還參與了陜甘寧石油會(huì)戰(zhàn)華池、吳旗、志丹等地區(qū)一批關(guān)鍵井的遴選，是陜甘寧石油普查階段總結(jié)報(bào)告的主筆及“讓開(kāi)大路占領(lǐng)兩廂”早、中侏羅世地層型油氣田富集規(guī)律的倡導(dǎo)者，是當(dāng)前陜北古生代大氣田地質(zhì)構(gòu)造背景——鄂爾多斯古中央隆起的提出者。另外，他在總結(jié)鄂爾多斯含油氣盆地風(fēng)格和油氣形成規(guī)律時(shí)，在長(zhǎng)期第一線實(shí)踐的基礎(chǔ)上，以“融未知于已知，化意外為意中”的哲學(xué)觀點(diǎn)，對(duì)盆地的構(gòu)造地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行深入的理論概括。他的油氣勘探思想和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)具有重要的理論意義和實(shí)踐指導(dǎo)意義，值得廣大油氣勘探工作者學(xué)習(xí)和借鑒。

1006-6616(2010)03-0223-14

2010-08-17

孫肇才 (1932-)，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事石油地質(zhì)調(diào)查及勘探領(lǐng)域的研究工作。

TE132.1

A