西南油气川西雷口坡组永兴2井测试现场。 万大晖 摄
□中国石化石油勘探开发研究院
张军涛 王静彬
全球能源基石与东方崛起
碳酸盐岩作为地球多圈层系统中沉积圈的重要组成部分，承载着人类文明发展的能源命脉。在全球油气资源版图中，碳酸盐岩油气资源以其规模大、产量高的特点在能源体系中一直占据主导地位：从波斯湾沿岸绵延千里的侏罗系生物礁，到墨西哥湾盐下白垩系鲕粒滩，这些地质奇观构成了现代工业的能源基石。
面对我国碳酸盐岩领域“埋藏深、构造期次多、成岩改造强、温压场复杂”的勘探实际，地质学家历经半个多世纪的砥砺前行，在塔里木、四川、鄂尔多斯三大盆地取得显著进展：发现了塔里木盆地奥陶系岩溶缝洞体经受加里东期隆升剥蚀与喜马拉雅期断裂活化双重改造；四川盆地二叠系生物礁经历深埋藏白云石化与燕山期流体叠加蚀变；鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩则记录了华北克拉通多旋回岩溶作用等独具特色的油气地质现象。
地质复杂性促使我国碳酸盐岩油气勘探开发走出了一条“非均质性理论创新”的特色道路，我国深层超深层油气勘探开发技术已走在世界前列，深层超深层碳酸盐岩探明储量占比持续攀升，成为国家能源安全的战略接替领域。
三次认知革命推动油气勘探革命
我国碳酸盐岩油气勘探史是一部突破认知边界、重构能源地理的壮阔史诗，其核心动力源自三次颠覆性认识革命。
一是从陆相到海相的范式转移。20世纪中叶，勘探人员在四川盆地威远构造的震旦系白云岩中获得工业气流，不仅拉开了我国古老层系勘探的序幕，更引发了对海相地层含油气性重新审视。但当时仍局限于陆相生油学说，海相碳酸盐岩被视为“贫瘠之地”。直至20世纪70年代，任丘油田在渤海湾盆地奥陶系古潜山中实现突破，“新生古储”模式揭示了新生代构造运动对古生界储层的活化效应，真正开启了海相勘探的新纪元。这一阶段的理论突破，本质上是将油气成藏研究从“源控论”拓展至“构造-储层耦合”的多元视角。
二是从均质到非均质的认知跃迁。传统碳酸盐岩勘探遵循“寻找构造高点、追踪均质块体”的思路，但该理论在塔里木盆地遭遇严峻挑战——沙参2井虽在奥陶系获高产油流，但后续钻探成功率低。转机出现在1997年塔河油田沙48井的突破，该井揭示了缝洞型储层彻底颠覆了“均质块状油藏”假说，首次系统论证了碳酸盐岩储层的离散式分布特征，建立了“古地貌控储、断裂输导、多期成藏”动态模型，不仅催生了高精度地震各向异性检测技术，更推动了勘探策略从“打高点”向“追缝洞”的转型。
三是从浅层到超深层的理论重构。随着勘探深度突破9000米大关，传统成藏理论面临新的挑战：超压环境下储层是否完全致密化？深部流体如何维持孔隙有效性？顺北油气田的发现给出了颠覆性答案——走滑断裂带控制的缝洞储集体在超深层依然多见。“走滑断裂带控储”理论揭示了构造应力场与流体化学场的协同保孔机制，将有效储层预测深度边界向下拓展了3000米。与此同时，普光、元坝等高含硫气田的开发实践，构建了“地质风险量化评价-工程安全智能控制”全链条理论体系，我国成为复杂碳酸盐岩气藏开发的国际标杆。
中国石化四大发现：理论创新铸就实践丰碑
塔河油田的勘探史完整演绎了岩溶型油藏从偶然发现到系统开发的认知跃迁。早期勘探受困于缝洞体分布的强非均质性，直至“岩溶旋回控储”理论的提出，才揭示了表生期大气水溶蚀、埋藏期热液改造与构造期断裂活化的孔隙演化机制，发现我国首个古生界海相亿吨级大油田。基于此恢复了海西早期古地貌和古水系，建立了岩溶发育模式，指导形成了“地震波形结构反演-动态产能模拟”一体化技术，缝洞体钻遇率实现跨越式提升。
普光气田的突破标志着我国在高含硫气藏领域实现了从理论跟随到标准制定的角色转变。针对硫化氢浓度超常、安全风险极高的挑战，创新提出深层碳酸盐岩“三元控储”理论，突破了传统理论的局限。在开发层面，“地质-工程-安全”三位一体理论框架系统解决了含硫流体封存机制、井筒完整性保障等世界级难题。
元坝气田的发现历程是一部破解海相生物礁强非均质性的理论创新史。面对台地边缘相带迁移规律不清、储层“甜点”预测困难的挑战，建立了“早滩晚礁、多期叠置、成排成带”的发育模式，提出“孔缝耦合”的超深层生物礁优质储层发育机理新认识，创新建立“三微疏导、近源富集、持续保存”的超深层油气成藏模式。创新形成复杂山地超深层地震勘探技术系列，超深层储层预测厚度与实钻误差小于7%，孔隙度误差小于10%，探井钻遇储层成功率100%，探井成功率达92%。
顺北地区超深层勘探的突破，彻底改变了碳酸盐岩成藏深度极限的理论认知。提出“走滑断裂带控储控藏”理论，建立断裂带“栅簇状”结构模型，指导发现了多个超深层高产油气藏，先后解决超深、高温、高压等工程难题，探索形成具有顺北特色的复杂超深层井身结构设计、配套技术和标准规范，大幅缩短超深井钻井作业周期，多口井多项工程指标刷新亚洲纪录，有力推动了顺北油气田高质量勘探，为全球超深层勘探提供了新的理论范式和工程案例。
未来图景：创新引领深地探索
在“三元控储”理论基础上，多学科交叉融合催生新一代成储成藏理论体系。
传统与新兴技术推动理论体系拓展完善。古海洋化学与成储机理通过重建古海水pH值、氧化还原条件等参数，揭示微生物岩与鲕粒滩的差异成孔规律；构造-流体协同演化量化多期构造运动与有机酸流体的时空耦合关系，预测深部次生孔隙发育带；数字孪生与智能预测构建盆地尺度的虚拟地质模型，实时模拟亿年尺度的岩溶-成岩-构造演化过程。
新兴理论正在重塑油气勘探思维。在塔里木寒武系盐下领域，微生物诱导白云石化理论指导发现了新的勘探靶区；在四川盆地灯影组，古流体地球化学追踪技术揭示了深部油气运聚路径。未来，理论深化将推动勘探对象向9000米以深、15亿年古老层系拓展，挑战成储成藏的理论极限。
我国独创的碳酸盐岩勘探理论正在产生全球影响力。中东鲁卜哈利盆地应用顺北断裂带理论发现了埋深超5000米的亿吨级油藏；哈萨克斯坦Aktobe项目借鉴元坝生物礁勘探经验将钻井成功率提升至行业领先水平。