天然气作为清洁能源，越来越受到全球的重视。在中国，随着经济的快速发展和环保理念的提升，人们对天然气的需求急剧增加。大力发展天然气，已经成为我国能源发展的重要战略。

伴随天然气地质理论的发展、技术的进步和大型天然气田的陆续发现与上产，截至 2013年底，我国天然气累计探明地质储量已经达到9.8×10¹²m³，年产量超过 1078.7×10 ⁸m³，跃居世界第六位，天然气勘探开发取得了飞跃式发展。同时，天然气消费量也在急剧上升，需求缺口逐年拉大。根据《能源中长期发展规划纲要（2004～2020 年）》预计，到2020年，我国天然气消费量将超过 3000×10⁸m³，而国内产量届时只有 2400×10⁸m³，缺口仍然很大。因此，只有通过天然气地质理论和技术创新，加快勘探步伐，不断发现更多的大型天然气田，才能从根本上缓解供需矛盾。

中国天然气地质理论与勘探实践历程

中国天然气地质理论与勘探实践历程，可概括为三个发展阶段。

第一阶段为天然气地质理论引进与萌生阶段（1949～1978 年），通过引进和学习国外天然气地质理论和技术，并结合中国地质特点积极开展天然气勘探。当时学界认为只有海相和陆相的泥质岩与碳酸盐岩才能作为气源岩，天然气勘探以找寻油型气为主，且没有形成系统的天然气地质理论体系，天然气勘探受到很大制约，仅在四川盆地与渤海湾盆地等盆地取得了一些发现。至20世纪70年代末，天然气累计探明地质储量 2460×10⁸m³，年产量仅 100×10⁸m³，发展速度缓慢。

第二阶段为煤成气理论发展阶段（1979～2000年），大致为“六五”到“九五”末。我国开始加强天然气地质科技攻关，天然气地质学、煤成气地质学等各种论著纷呈，以 1979年戴金星院士“煤成气”理论的提出为标志，人们首次把煤系源岩作为天然气的重要来源，认为含煤盆地有利于形成大中型气田。该阶段陆续发现了克拉 2、靖边、崖城 13-1、磨溪等煤成气大型气田，天然气储量和产量逐年增大。至 2000 年底，天然气累计探明地质储量 2.6×10¹²m³，年产量上升到 191.6×10⁸m³，从此拉开了中国天然气工业快速发展的序幕。

第三阶段为多元天然气地质理论系统形成阶段（2001年至今）。中国具有小陆块拼合、多旋回演化、强烈陆内构造活动性等地质特点，决定了中国天然气地质具有天然气成因类型多、气藏类型丰富、成藏过程复杂、天然气勘探领域多样的特点。成因类型包括煤型气、油型气、原油裂解气、生物气、无机气等，储层类型包括常规砂岩、致密砂岩、碳酸盐岩岩溶、台缘礁滩、火山岩、变质岩、煤层、页岩等，气藏类型包括构造、构造岩性、岩性构造、地层岩性等，为多元天然气地质理论系统形成创造了条件。

这一阶段，随着天然气地质实验技术的快速发展，人们对煤成气、原油裂解气、干酪根裂解气、生物气等生气机理有了深入认识，包括有机质“接力成气”、生气下限大幅度下延等；对不同类型气藏、不同天然气勘探领域的成藏机理与富集规律形成了系统的认识；针对不同天然气勘探领域的特色地球物理技术得到了快速发展与应用。这期间发现了苏里格、乌审旗、普光、大北 3、广安、合川、龙岗、克深 2、塔中、克拉美丽、徐深等大型气田，有力地支持了天然气储量和产量的快速增长。2013年产量比 2000年增加了887.1×10⁸m³ ，有力推动了中国天然气工业的大发展。

《中国陆上天然气地质与勘探》的主要作者大多有幸参加了“八五”至“十二五”国家和中国石油天然气集团公司的天然气科技攻关研究，特别是主持了“十五”至“十二五”国家和中国石油天然气集团公司的天然气科技攻关研究，成为这期间天然气科技攻关研究的一支重要队伍，亲历了中国天然气地质理论与勘探实践的快速发展过程。《中国陆上天然气地质与勘探》主要反映了该团队在“十一五”期间天然气攻关的研究成果，汇集了中国陆上天然气地质、勘探技术与勘探实践等方面的最新研究成果。概括起来，主要体现在以下 8个方面。

（1）天然气生成方面：进一步明确了煤系烃源岩的生气下限、原油裂解生气的终止温度和生物气生成的温度下限，提出了煤和碳质泥岩在高演化阶段（R _o为 2.5%～5%）仍能大量生气、天然气生成量占总量的 20%以上的新认识；通过生烃动力学模拟实验，发现原油在地温 230℃时裂解终止，修正了前人普遍认为的原油在地温200℃时裂解终止的认识；将生物气的生成下限从原来的75℃下延到85℃，生物气生成的深度向下延伸了数百米。为深层天然气勘探提供了理论依据。

（2）大气田储集机理方面：发现了高温、高压条件下砂岩快速溶蚀现象（模拟实验发现150℃之后，长石溶蚀速率增大2～3 倍），极大地改善了深部砂岩储层的储集性能，丰富了前人深部储层的快速埋藏、储层超压和构造裂缝等形成机理的认识，拓展了深层碎屑岩天然气勘探领域。通过水槽实验模拟了平缓构造背景、多物源和水体频繁振荡形成大面积砂体的沉积特征，为“敞流型”湖盆沉积模式的建立与有效砂体的预测提供了依据。

（3）天然气封盖层方面：提出了考虑盖层有效厚度、排替压力、气藏压力系数及断层等因素的大气田盖层多因素综合定量评价新方法（CSI），建立了不同类型气田盖层定量评价参数体系，确定了不同类型大气田的盖层参数下限，盖层评价逐步走向定量化。应用多因素综合定量评价方法初步评价了超高压、火山岩、碳酸盐岩大型气田的封盖条件。

（4）天然气聚集效率方面：通过刻度区解剖，近源运聚系数可达 3%～5%，近源高效聚集的大面积低渗砂岩在生气强度大于 10×10⁸m³/km²区域可以形成大气田，突破了前人认为由于天然气易散失，运聚系数一般 0.3%～1.0%，大气田主要分布在生气强度大于 20×10⁸m³/km²区域的认识。拓展了大气田的勘探领域与范围，有效指导了源储一体大面积低渗砂岩的天然气勘探。

（5）大气田成藏富集规律研究方面：提出了源储交互叠置、孔缝网状输导、近源高效聚集和大面积成藏为要素的低渗砂岩成藏新认识，提出了大面积古老烃源岩、大面积古老丘滩岩溶储层、长期继承性大型古隆起、大型古油藏原油裂解为核心的古老碳酸盐岩成藏理念，提出了基底大断裂控相带、台缘礁滩云化控储、源岩储层断裂共同控藏、沿台缘控源断裂找礁滩的成藏认识，提出了以生烃断槽为基本单元的“断槽控源、相缝控储、断裂控藏、定槽选带”断陷盆地火山岩气田成藏与勘探新思路。发展了天然气成藏理论，有力支持了勘探方向的选择、风险井的突破和大气田的发现。

（6）天然气地质实验新技术方面：针对天然气成藏面临的问题，开发了连续无损耗天然气生成模拟，天然气成因鉴别与气源对比，高温、高压储层溶蚀，天然气成藏三维模拟和断裂对盖层破坏物理模拟等实验新技术。其中，天然气中非烃气体（H ₂ S、CO ₂、N ₂ ）的硫、氧、氮同位素在线分析技术填补了国内空白，在国际上处于领先地位。丰富和完善了天然气生成、资源潜力评价、气源对比和成藏示踪指标体系，并在鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地、松辽盆地等天然气成藏研究和大气田勘探中发挥了重要作用。

（7）天然气地球物理评价和预测技术方面：一是针对低渗砂岩成功研制出低孔渗人造砂岩，在国内首次模拟出第三类 AVO 效应，建立了岩石物理分析与正演模型，开发了地震储层预测与气层检测技术；二是针对碳酸盐岩缝洞型储层非均质性强、气水关系复杂的特点，建立了缝洞精细雕刻预测技术；三是针对碳酸盐岩礁滩，开发了礁滩储层预测和气层检测技术；四是针对疏松砂岩和低孔致密气层，自主研发了多系列、多参数天然气层测井定性识别技术。为鄂尔多斯盆地、四川盆地和塔里木盆地等相关领域的评价勘探提供了技术支持。

（8）勘探实践方面：通过对四川盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、松辽盆地等 7 个盆地天然气地质条件和成藏主控因素的深入研究，在古老碳酸盐岩岩溶、台缘礁滩、低渗砂岩和火山岩等勘探领域，优选了以四川盆地高石梯-磨溪长期继承性古隆起构造为代表的几十个有利勘探区带，自主评价了以高石 1 井为代表的多个风险勘探目标，指导了大气田的发现，同时为“十一五”期间新增天然气探明地质储量 3.1×10¹²m³ 及天然气产量的快速增长提供了有力的技术支持。

本文由安静摘编自魏国齐、李剑、杨威、张水昌等著《中国陆上天然气地质与勘探》之前言，内容有删减。

978-7-03-039470-5

《中国陆上天然气地质与勘探》为国家科技重大专项“中国大型气田形成条件、富集规律及目标评价”项目研究成果，由四篇组成：第一篇为天然气基础地质理论研究新进展，第二篇为大型气田成藏富集规律，第三篇为重点气区大型气田勘探领域，第四篇为大型气田勘探技术。

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