羅 群，高 陽，張澤元，王仕琛，紅 蘭，馬文彧，許 倩

1. 中國石油大學(xué)(北京) 非常規(guī)油氣科學(xué)技術(shù)研究院，北京 102249；2. 中國石油 新疆油田 勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依 834000

1 研究概況

1.1 致密油的概念與內(nèi)涵

1.1.1 致密油的概念

致密油的概念最早出現(xiàn)在20世紀(jì)40年代出版的AAPG Bulletin雜志中[1]，但到目前尚沒有嚴(yán)格定義。北美地區(qū)相關(guān)機(jī)構(gòu)和媒體發(fā)布的報(bào)道中所提到的致密油或頁巖油，二者含義基本一致[2-3]。實(shí)際上，致密油和頁巖油有著本質(zhì)的區(qū)別：頁巖油是源內(nèi)聚集的，屬原位聚集，沒有明顯二次運(yùn)移；而致密油是自烴源巖排出后運(yùn)移至鄰接的或附近的致密儲(chǔ)層中聚集的石油，屬源儲(chǔ)鄰接或源儲(chǔ)近接，近源聚集，發(fā)生了明顯的短距離二次運(yùn)移。

綜合中國學(xué)者[4-10]對(duì)致密油的定義，參考國外學(xué)者對(duì)致密油的認(rèn)識(shí)，并與頁巖油區(qū)別，本文將致密油定義為：致密油是賦存于致密儲(chǔ)層孔隙系統(tǒng)和裂縫網(wǎng)絡(luò)空間中的石油的簡稱，是指被烴源巖包裹或與烴源巖互層，或與烴源巖緊鄰或近鄰的致密碎屑巖、致密碳酸鹽巖、致密火山巖等儲(chǔ)集巖中的，經(jīng)過大面積、近距離二次運(yùn)移的石油聚集。致密儲(chǔ)層覆壓基質(zhì)滲透率小于或等于0.1×10-3μm2，必須要經(jīng)過改造才能獲得商業(yè)油流。

1.1.2 致密油的內(nèi)涵

致密油屬于非常規(guī)油氣資源，其區(qū)別于常規(guī)石油的本質(zhì)與特征標(biāo)志是：石油運(yùn)移的動(dòng)力不是浮力，而是源儲(chǔ)壓差與擴(kuò)散作用力；運(yùn)移的阻力不是毛細(xì)管力，而是石油流體與周圍介質(zhì)之間存在的黏滯力和分子作用力；流體運(yùn)移的通道不是毫米—微米級(jí)為主及以上的孔隙—裂縫—斷裂系統(tǒng)，而是更微觀的以納米級(jí)尺度為主的微孔喉—微裂縫網(wǎng)絡(luò)；流體的滲流特征以納達(dá)西級(jí)滲流為主，流體流動(dòng)不遵循相對(duì)自由流動(dòng)的浮力公式和達(dá)西定律，而遵循受限制的甚至非自由流動(dòng)的納達(dá)西流、擴(kuò)散流的流動(dòng)規(guī)律；石油運(yùn)移的方式不是沿優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道的長距離幕式運(yùn)移，而是通過孔縫喉網(wǎng)絡(luò)輸導(dǎo)，由烴源巖進(jìn)入儲(chǔ)層的大面積、短距離的長期持續(xù)彌漫式運(yùn)移；源儲(chǔ)空間關(guān)系是緊鄰或近鄰，而不是源儲(chǔ)長距離相隔；石油聚集的空間不是圈閉，而是致密儲(chǔ)層的微納米孔縫喉空間系統(tǒng)；石油分布不是局部分布的高豐度孤立油藏，而是大面積連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)分布的低豐度油藏，并存在相對(duì)富集的甜點(diǎn)區(qū)域。

1.2 全球致密油資源布局與中國致密油地位和影響

1.2.1 全球致密油資源布局

全球約有66個(gè)盆地賦存有致密油，資源總儲(chǔ)量為67 840×108桶，主要分布在北美、亞太、中亞和中南美[11]，2/3以上的致密油可采資源集中于美國、俄羅斯、中國、阿根廷、利比亞、阿拉伯等6個(gè)國家和地區(qū)[2，12]。美國是致密油資源開發(fā)最成功地區(qū)，2015年美國致密油日產(chǎn)量達(dá)460萬桶，年產(chǎn)量達(dá)2.1億噸，占美國石油產(chǎn)量的48%。俄羅斯、加拿大、中國等也成功開發(fā)致密油。目前，全球已經(jīng)形成以北美的美國和加拿大為中心的西半球和以亞洲東部的中國為中心的東半球致密油勘探開發(fā)分布格局。

1.2.2 中國致密油全球地位與影響

自20世紀(jì)60～70年代以來，中國就在鄂爾多斯、四川、松遼等盆地中發(fā)現(xiàn)了特低和超低孔滲的石油資源，實(shí)際上就是現(xiàn)在所說的致密油[1，4]。目前，中國已經(jīng)在四川、柴達(dá)木等6個(gè)盆地獲得致密油勘探開發(fā)的突破，在鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、松遼盆地形成了3個(gè)超億噸級(jí)規(guī)模儲(chǔ)量區(qū)。中國主要盆地的致密油分布面積達(dá)20×104km2，地質(zhì)資源總量為(106.7～111.5)×108t(圖1)[1，5，13]，已成為東半球致密油勘探開發(fā)中心。

中國重視致密油理論研究與技術(shù)開發(fā)工作，尤其在致密油地質(zhì)特征、成藏富集、甜點(diǎn)預(yù)測(cè)等基礎(chǔ)理論研究與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)取得重大突破，發(fā)展和完善了連續(xù)型油氣聚集理論[14-15]。技術(shù)方面，中國成功研發(fā)了復(fù)雜地質(zhì)條件下致密油儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)、致密油“七性”測(cè)井評(píng)價(jià)、致密油水平井優(yōu)快鉆探、致密油水平井體積壓裂四大致密油勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，初步形成了中國特色的致密油勘探開發(fā)技術(shù)系列[4]。中國致密油理論研究與技術(shù)開發(fā)比肩世界領(lǐng)先水平。

目前中國致密油研究進(jìn)展迅速，但仍存在以下問題：①成果比較分散、零碎，缺乏提煉與總結(jié)。②缺乏完整性和統(tǒng)一性，沒有用一條主線很好地將中國致密油獨(dú)特的特征和共性整合起來，以形成一個(gè)相對(duì)系統(tǒng)的、有機(jī)的、完整的陸相致密油理論認(rèn)識(shí)。本文的目的，是想通過剖析中國西、中和東部典型致密油盆地以及對(duì)比中國與美國致密油盆地的成盆、成烴、成藏、富集與分布特征，總結(jié)中國致密油盆地形成演化與分布宏觀規(guī)律及其主控因素，揭示和對(duì)比中國與美國致密油盆地致密油富集與分布的差異性及其主要原因，在美國致密油成藏與分布規(guī)律的啟發(fā)下，進(jìn)一步整合中美致密油成藏富集的理論認(rèn)識(shí)，更好地指導(dǎo)中國的致密油地質(zhì)研究與勘探開發(fā)。

2 中國主要致密油盆地地質(zhì)特征

2.1 中國主要致密油盆地分布

致密油盆地屬于一類特殊的含油氣盆地，借鑒含油氣盆地的概念[16-19]，本文將致密油盆地定義為已經(jīng)進(jìn)行過致密油地質(zhì)評(píng)價(jià)，且具有致密油勘探開發(fā)潛力的含油氣盆地。

目前，中國在松遼、渤海灣、鄂爾多斯、四川、柴達(dá)木、準(zhǔn)噶爾、三塘湖、吐哈、酒泉等9個(gè)含油氣盆地中揭示致密油并獲得致密油地質(zhì)資源量，它們主要分布于中國的北方；從東西方向上看，中國致密油盆地呈條帶狀展布，中國中、東部的致密油盆地呈北北東、北東—北北東向條帶狀展布，中國西部的致密油盆地總體呈北西西向展布(圖2)。

從9個(gè)致密油盆地致密油產(chǎn)層來看，中國致密油主要分布于二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系和古近系的陸相盆地中，埋藏深度介于1 200～4 950 m，主要分布于2 500～4 000 m。由西到東，致密油層位總體由老至新。

2.2 中國主要致密油盆地地質(zhì)特征

由于中國大陸在大地構(gòu)造位置上的特殊性，導(dǎo)致了其致密油盆地具有獨(dú)特的大地構(gòu)造背景，即三面受擠[16]，進(jìn)而決定了其具有斷裂發(fā)育、陸相為主的基本地質(zhì)特征和獨(dú)特的構(gòu)造、沉積、成藏規(guī)律。

2.2.1 中國致密油盆地的大地構(gòu)造背景

大地構(gòu)造位置上，中國大陸及陸架自從晚古生代以來，長期處于東部太平洋、西南部印度、北部西伯利亞三大板塊越來越強(qiáng)烈的擠壓、俯沖、碰撞作用之中，形成了東部、中部、西部構(gòu)造特征明顯不同的中、新生界斷裂控制的陸相含油氣盆地[17-18]，包括中國的9個(gè)致密油盆地，奠定了斷裂發(fā)育、陸相沉積的獨(dú)特的中國致密油盆地基本地質(zhì)特征。

2.2.2 中國大陸構(gòu)造分區(qū)及致密油盆地形成演化機(jī)制

李德生[16]結(jié)合中國大地構(gòu)造背景與不同區(qū)域構(gòu)造演化歷史，以中國中部的兩條近南北向大地構(gòu)造分區(qū)線為界，由西向東將中國大陸分為構(gòu)造特征明顯差異的西部、中部和東部三大構(gòu)造區(qū)(圖3，剖面位置見圖2)。

圖2 中國陸上主要致密油盆地和致密油區(qū)分布

印支運(yùn)動(dòng)以來，西部構(gòu)造區(qū)受印度板塊向東北的強(qiáng)烈俯沖、擠壓和北部西伯利亞板塊的阻擋，導(dǎo)致了眾多的北西向延伸的大型逆沖斷裂帶的產(chǎn)生，控制了包括準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木、三塘湖、酒泉、吐哈致密油盆地在內(nèi)的中國西部含油氣盆地的形成與演化[20]。

燕山—喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)期間，東部構(gòu)造區(qū)受太平洋板塊向西俯沖影響，地幔上拱、地殼拉伸，在區(qū)域拉張應(yīng)力場(chǎng)作用下形成了包括松遼、渤海灣致密油盆地在內(nèi)的中國東部斷陷盆地群和斷坳疊合盆地群[16]。斷裂對(duì)致密油盆地形成、演化具有重要的控制作用。

中部構(gòu)造區(qū)位于東、西部構(gòu)造區(qū)之間，形成于燕山運(yùn)動(dòng)，因相對(duì)遠(yuǎn)離太平洋、印度和西伯利亞三大板塊，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)較弱，是中國最穩(wěn)定的地區(qū)。分布于中部構(gòu)造區(qū)的致密油盆地包括鄂爾多斯盆地和四川盆地，除了盆地邊界斷裂控盆明顯外，盆地內(nèi)斷裂不發(fā)育，褶皺不強(qiáng)烈，形成大型陸相湖盆，致密油分布面積大，如鄂爾多斯盆地三疊系長6～10段，致密油分布面積達(dá)2.5×104km2。

由此可知，中國致密油盆地的形成演化首先受板塊運(yùn)動(dòng)的制約，進(jìn)而受盆緣斷裂控制，致密油分布的層位與構(gòu)造分區(qū)、盆地構(gòu)造演化時(shí)期有關(guān)，由西向東，致密油層位抬升，跨度減少。圖3是對(duì)上述內(nèi)容的總結(jié)，反映中國大陸結(jié)構(gòu)與致密油盆地形成機(jī)制與分布的模式。

圖3 中國大陸結(jié)構(gòu)、致密油盆地形成機(jī)制與分布模式

3 中國主要致密油盆地成藏特征

3.1 中國主要致密油盆地致密油分布特點(diǎn)

中國大陸14個(gè)主要的含油氣盆地中有9個(gè)發(fā)現(xiàn)了規(guī)模致密油藏，劃分出16個(gè)致密油分布區(qū)(圖2)，致密油分布區(qū)致密油均分布于盆地次級(jí)凹陷(斷陷)的負(fù)向構(gòu)造單元中，成區(qū)成帶分布?？v向上主要分布在二疊系到新近系的各個(gè)地層中，具有由西向東層位變新的趨勢(shì)(圖3，表1)。

表1 中美主要致密油盆地致密油藏地層分布

3.2 中國主要致密油盆地?zé)N源巖基本特征

中國致密油藏形成于不同構(gòu)造背景陸相湖盆的深湖—半深湖相細(xì)粒沉積體系中(表2中國部分)，因此，要實(shí)現(xiàn)石油大規(guī)模充注到致密儲(chǔ)層中聚集成藏，必須要有一定規(guī)模的進(jìn)入生油窗的優(yōu)質(zhì)烴源巖。從中國的9個(gè)致密油盆地?zé)N源巖的評(píng)價(jià)指標(biāo)看(表2中國部分)，有以下特點(diǎn)：

表2 中美主要致密油盆地類型與沉積背景及烴源巖基本特征對(duì)比

①烴源巖巖石類型較多，但以油頁巖、暗色泥頁巖、暗色云泥巖為主。西部致密油盆地?zé)N源巖油頁巖相對(duì)不發(fā)育，但普遍含碳酸鹽巖，混合沉積特征相對(duì)顯著。

②有機(jī)質(zhì)品質(zhì)較好。以Ⅰ—Ⅱ1型和Ⅱ1型為主，總有機(jī)碳含量平均值大于2%。中、東部致密油盆地?zé)N源巖的品質(zhì)總體好于西部致密油盆地。

③有機(jī)質(zhì)演化適中。均處于生油窗，但中、東部致密油盆地?zé)N源巖成熟程度相對(duì)高于西部，更有利于致密油藏的形成。

④不同致密油盆地?zé)N源巖特征的差異與變化規(guī)律，與其所在構(gòu)造區(qū)的構(gòu)造穩(wěn)定性、地溫梯度等因素以及致密油盆地的類型有關(guān)。

3.3 中國主要致密油盆地儲(chǔ)層基本特征

中國致密油盆地獨(dú)特的大地構(gòu)造背景與演化歷史，導(dǎo)致了陸相沉積、地層破碎、巖性復(fù)雜、相變劇烈的總體儲(chǔ)集特征，不同致密油盆地具有不同的致密油儲(chǔ)層特點(diǎn)及其變化規(guī)律(表3中國部分)。

表3 中美主要致密油盆地儲(chǔ)層基本特征對(duì)比

①致密油儲(chǔ)層巖性復(fù)雜，巖石類型多。各種粒級(jí)的砂巖、粉砂巖甚至礫巖及其過渡性巖石組成的碎屑巖，灰?guī)r、白云巖組成的碳酸鹽巖，以及碎屑巖、碳酸鹽巖混合形成的各種混積巖，都可以成為致密油儲(chǔ)層。甚至火山巖也可以成為致密油儲(chǔ)層(如三塘湖致密油盆地的沉凝灰?guī)r)。西部構(gòu)造區(qū)致密油盆地致密油儲(chǔ)層以混積巖為主，渤海灣盆地發(fā)育碳酸鹽巖致密油儲(chǔ)層。

②構(gòu)造穩(wěn)定性、水介質(zhì)、巖性影響儲(chǔ)層的物性條件。大型穩(wěn)定的淡水致密油盆地(如鄂爾多斯、松遼盆地)儲(chǔ)層孔隙度要普遍高于斷裂發(fā)育的中、小型半咸化—咸化致密油盆地儲(chǔ)層孔隙度。單一巖性有利于增大儲(chǔ)層孔隙空間，復(fù)雜巖性易形成各種裂縫(微裂縫)，有利于改善滲透條件。中、小型半咸化—咸水致密油盆地儲(chǔ)層滲透率要普遍高于大型淡水致密油盆地儲(chǔ)層滲透率，這是因?yàn)榍罢咛妓猁}巖含量相對(duì)高，且斷裂相對(duì)發(fā)育。

③致密油盆地的儲(chǔ)層規(guī)模受其所在區(qū)域構(gòu)造位置控制，位于中部構(gòu)造區(qū)的致密油盆地儲(chǔ)層規(guī)模最大，其次是西部構(gòu)造區(qū)擠壓(前陸)凹陷致密油發(fā)育區(qū)，東部斷陷致密油發(fā)育區(qū)的儲(chǔ)層規(guī)模最小。

3.4 中國致密油盆地成藏富集特征

3.4.1 中國致密油盆地源儲(chǔ)組合類型

源儲(chǔ)組合是致密油成藏與富集的基本要素和單元，不同的源、儲(chǔ)組合關(guān)系具有不同的致密油成藏機(jī)制和致密油分布富集結(jié)果。目前有不少學(xué)者從不同角度對(duì)中國的源儲(chǔ)組合特征與類型進(jìn)行了研究[21-22]，其主要問題是只考慮了源內(nèi)或鄰源致密油儲(chǔ)層與烴源巖的空間關(guān)系，沒有考慮源上隔層近源致密油儲(chǔ)層與烴源巖的時(shí)空匹配關(guān)系，也沒有考慮裂縫發(fā)育的烴源巖本身對(duì)致密油成藏富集的貢獻(xiàn)。表4是本文依據(jù)致密油概念和內(nèi)涵，考慮已有方案存在的缺陷，結(jié)合中國陸相致密油自身特點(diǎn)和特殊的地質(zhì)條件，在前人認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上擬定的陸相致密油源儲(chǔ)組合劃分方案(共劃分出3類12種)及其典型致密油藏實(shí)例。圖4是一條橫跨鄂爾多斯盆地延長組致密油區(qū)東西向的致密油藏源儲(chǔ)組合及其成藏與分布綜合剖面，反映了源儲(chǔ)組合類型及對(duì)致密油成藏的控制作用。

圖4 鄂爾多斯盆地延長組致密油源儲(chǔ)組合特征及成藏分布綜合剖面

表4 中國陸相致密油源儲(chǔ)組合類型劃分與典型致密油藏

3.4.2 中國主要盆地致密油藏成藏富集特征

在前人成果基礎(chǔ)上[21-23]，以源儲(chǔ)組合劃分結(jié)果為基礎(chǔ)，在成藏充注動(dòng)力、運(yùn)移通道、成藏主控因素等方面，本文解剖對(duì)比了中國9個(gè)盆地典型致密油的成藏特征(表5中國部分)。

表5 中美主要致密油盆地致密油成藏特征對(duì)比

①相對(duì)碎屑巖和碳酸鹽巖致密油，中國混積巖致密油的源儲(chǔ)組合類型多而復(fù)雜，源儲(chǔ)共生類、鄰源類、近源類都可能同時(shí)存在于混積巖儲(chǔ)層的致密油成藏背景中，從而導(dǎo)致其成藏條件、成藏機(jī)制與成藏模式也比較復(fù)雜多樣；西部構(gòu)造區(qū)致密油盆地多為混積巖盆地，中、東部構(gòu)造區(qū)致密油盆地多為碎屑巖或碳酸鹽巖致密油盆地。

②生烴增壓是源儲(chǔ)共生類源儲(chǔ)組合的主要成藏動(dòng)力，而源儲(chǔ)壓差是鄰源類和近源類源儲(chǔ)組合致密油運(yùn)聚成藏的最普遍和最重要的動(dòng)力。不排除在致密油儲(chǔ)層的局部地帶存在相對(duì)高孔滲運(yùn)移通道，存在浮力作為動(dòng)力的因素，如鄂爾多斯致密油盆地長6致密油。

③致密油運(yùn)移輸導(dǎo)能力與致密儲(chǔ)層的巖性及其組合有關(guān)，碳酸鹽巖和混積巖致密油儲(chǔ)層因含有碳酸鹽巖脆性礦物而裂縫相對(duì)發(fā)育，有利于石油向致密儲(chǔ)層的運(yùn)移；源、儲(chǔ)薄互層有利于形成層理縫，可改善石油的橫向運(yùn)移。致密油運(yùn)移輸導(dǎo)能力還與構(gòu)造有關(guān)，如中、高角度構(gòu)造縫則有利于石油的縱向運(yùn)移，如鄂爾多斯盆地溝通長7段烴源巖與長6段致密油儲(chǔ)層的區(qū)域構(gòu)造縫；東、西部構(gòu)造區(qū)斷陷致密油盆地?cái)嗔迅浇臉?gòu)造縫，也有利于烴源巖待排出的石油沿構(gòu)造縫縱向運(yùn)移(包括穿層運(yùn)移)，在烴源巖上、下緊鄰或近鄰的致密油儲(chǔ)層中聚集成藏。

④不同致密油盆地具有各自的致密油成藏主控因素和富集規(guī)律，但也有共性。源、儲(chǔ)品質(zhì)及其組合類型、裂縫發(fā)育程度是致密油成藏主控因素。致密油多沿與優(yōu)質(zhì)烴源巖聯(lián)通好且近的相對(duì)高孔高滲物性甜點(diǎn)區(qū)帶富集。

4 中美致密油盆地地質(zhì)特征對(duì)比

與中國將頁巖油不歸入致密油不同，北美專家將頁巖油歸入致密油的范疇，這雖然擴(kuò)大了致密油的范疇，但頁巖油往往與致密油共生于致密油盆地之中，因此，就致密油盆地而言，中國致密油盆地與美國致密油盆地含義是一致的，中美致密油盆地可以進(jìn)行對(duì)比。

4.1 美國沉積盆地構(gòu)造背景與分布宏觀特征

美國的沉積巖分布面積約為803×104km2，其中淺海大陸架143×104km2，沉積巖總體積約為235×104km3。除阿拉斯加盆地區(qū)外，方位上將美國分成東、中、西、南四部分。再結(jié)合美國區(qū)域構(gòu)造演化、沉積環(huán)境及油氣分布規(guī)律等，可將美國沉積盆地分為阿拉斯加盆地區(qū)、西海岸盆地區(qū)、落基山盆地區(qū)、西南盆地區(qū)、中陸盆地區(qū)、墨西哥灣沿岸盆地區(qū)、東部盆地區(qū)、太平洋盆地區(qū)和大西洋盆地區(qū)。受區(qū)域構(gòu)造演化影響，美國沉積盆地發(fā)育具有以下特征：①地層年代上，除墨西哥灣沿岸、西海岸盆地區(qū)及阿拉斯加盆地區(qū)以沉積中新生界為主，其余大部分地區(qū)以沉積古生界為主，少部分地區(qū)發(fā)育古生界變質(zhì)巖和侵入巖；②盆地類型上，主要發(fā)育前陸盆地和克拉通盆地，前陸盆地沿褶皺帶分布，克拉通盆地毗鄰加拿大地盾；③盆地發(fā)育規(guī)模上，位于美國中西部的落基山盆地區(qū)發(fā)育盆地?cái)?shù)量眾多，其中以小型盆地居多，同時(shí)也發(fā)育多個(gè)大型盆地，而東部以發(fā)育大型盆地為主，數(shù)量相對(duì)較少[24-26]。

4.2 美國致密油盆地分布

北美是致密油勘探開發(fā)的發(fā)源地，又是全球致密油主要產(chǎn)區(qū)，而北美的致密油又主要產(chǎn)自美國。目前美國已發(fā)現(xiàn)威利斯頓(Williston)，西灣(Western Gulf)和洛杉磯(Los Angeles)等近10個(gè)致密油盆地，并在其中20余個(gè)致密油富集區(qū)獲得產(chǎn)量(圖5)[6，27-34]，其致密油資源主要分布于6個(gè)盆地的9個(gè)頁巖層系之中，即西灣盆地中的Austin Chalk組和Eagle Ford組、威利斯頓盆地中的Bakken組、粉河(Powder River)盆地中的Niobrara組、二疊紀(jì)(Permian)盆地中的Avalon/Bone Springs組和Straberry組、阿納達(dá)科(Anadarko)盆地中的Woodford組、圣華金(San Joaquin)/洛杉磯盆地中的Monterey/Santos組以及阿巴拉契亞(Appalachian)盆地中的Utica組。其中，Bakken組、Eagle Ford組、Avalon/Bone Springs組和Monterey/Santos組是致密油的主要富集層位[23-24]。平面上，這些致密油盆地呈U形分布于美國東部、南部、中西部和西北部[27]；層位上，美國的致密油主要賦存于上奧陶統(tǒng)—新近系，而中國的致密油主要賦存于二疊系—古近系(表1)。

圖5 美國致密油盆地與致密油藏分布

4.3 中美致密油成藏特征共性與差異

分析與對(duì)比中美致密油盆地的基本特征，不僅在致密油的外延(即頁巖油的歸屬)，而且在致密油的基本地質(zhì)特征和成藏特征方面都有明顯不同。本文挑選了中國9個(gè)、美國6個(gè)共15個(gè)典型致密油盆地，對(duì)其基本地質(zhì)特征與致密油成藏條件進(jìn)行了分析，分別從致密油的盆地類型、沉積特征、烴源巖條件(表2)、儲(chǔ)集條件(表3)和成藏機(jī)制與富集規(guī)律(表4)等多個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比，表5是中美兩國致密油盆地主要特征綜合對(duì)比指標(biāo)和結(jié)果。

由表5可知，中美致密油盆地既有共性，又有差異。主要共性是，均形成于相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造背景中，分布于負(fù)向構(gòu)造單元的中心及其周邊的斜坡區(qū)，賦存于最大湖(海)泛面及其上下的細(xì)粒沉積體系中，成熟優(yōu)質(zhì)烴源巖與致密儲(chǔ)層大面積互層或緊鄰或近鄰，微—納米孔縫喉輸導(dǎo)與聚集系統(tǒng)，非浮力驅(qū)動(dòng)短距離運(yùn)聚成藏，相對(duì)高孔高滲甜點(diǎn)富集。由于中美大地構(gòu)造背景與沉積演化特征的不同，導(dǎo)致致密油盆地特征存在差異，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①中國致密油盆地是陸相盆地，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)強(qiáng)烈，拉張、擠壓和過渡型盆地都有發(fā)育；美國致密油盆地是海相盆地，構(gòu)造穩(wěn)定性相對(duì)較好，主要發(fā)育克拉通盆地和擠壓型盆地。

②中國致密油盆地的儲(chǔ)層類型多而復(fù)雜，儲(chǔ)集條件總體要好于美國，但烴源巖的生烴條件總體要比美國差。

③中國致密油成藏機(jī)制與富集模式獨(dú)特，斷裂控藏、裂縫富集特征明顯，源儲(chǔ)組合、孔縫喉輸導(dǎo)體系比美國更豐富多彩。

④中國致密油藏的含油飽和度相對(duì)較低，原油密度相對(duì)較高，流動(dòng)性相對(duì)較差，油藏壓力相對(duì)較低，致密油藏開發(fā)參數(shù)總體差于美國致密油藏。

⑤中國致密油盆地和致密油藏規(guī)模比美國小，致密油發(fā)育的層位各時(shí)間跨度比美國少和小，美國致密油資源的勘探開發(fā)潛力要大于中國致密油資源。

中美致密油盆地地質(zhì)特征的差異的根本原因在于兩者具有不同的大地構(gòu)造背景及其沉積演化過程，即中國致密油盆地總體處于三大板塊長期多期構(gòu)造作用之中，斷裂發(fā)育，陸相沉積，代表陸相致密油盆地的基本風(fēng)格；而美國致密油盆地總體處于兩個(gè)大板塊之間，構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，海相沉積，代表了海相致密油盆地的基本特征。

5 結(jié)論

(1)中國目前主要在鄂爾多斯、松遼、四川、準(zhǔn)噶爾等9個(gè)致密油盆地中發(fā)現(xiàn)了16個(gè)致密油區(qū)帶，平面上分布于中國的東部、中部和西部三個(gè)構(gòu)造區(qū)，縱向上賦存于從二疊系到古近系的地層中。

(2)中國的致密油盆地是在東邊太平洋、北邊西伯利亞、西南邊印度三大板塊的長期共同作用下形成與演化的，斷裂控盆控?zé)N、陸相沉積、巖性致密且非均質(zhì)性強(qiáng)、裂縫普遍發(fā)育是中國致密油盆地的基本地質(zhì)特征。

(3)由三大板塊向中國板塊碰撞造成的由西向東，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)由早到晚，構(gòu)造應(yīng)力由壓扭到張扭，構(gòu)造與斷裂活動(dòng)由強(qiáng)到弱再到強(qiáng)，沉積演化由古生代—新生代多旋回到新生代單一旋回，古水介質(zhì)由咸到淡再到咸再到淡，地溫梯度由低到高，這些特點(diǎn)及其變化特征決定了中國的致密油盆地在不同構(gòu)造區(qū)其成盆、成烴、成儲(chǔ)、成藏、分布獨(dú)有的特征及由西向東這些特征有規(guī)律的變化趨勢(shì)。

(4)中美致密油盆地既有共性，又有差異，主要不同在于構(gòu)造的穩(wěn)定性與沉積相類型，并導(dǎo)致了在烴源巖品質(zhì)、儲(chǔ)層物性、成藏與富集多樣性及致密油潛力等方面的不同。根本原因是中、美所處大地構(gòu)造位置及其構(gòu)造、沉積演化背景的差異。