《全油气系统理论》系统阐述了21世纪以来我国科学家在油气地质理论领域的重大创新成果，突破传统“从源岩到圈闭”的理论束缚，*次提出并构建了“全油气系统”理论框架，实现了常规与非常规油气地质理论的统一。《全油气系统理论》围绕油气成藏全过程，揭示了三类动力边界、三种动力场及有序分布模式，为深层超深层及非常规油气资源勘探提供了全新理论指导与技术方法，已在国内外多个盆地成功应用，显著提升了油气资源预测与勘探成效，对保障国家能源安全、推动全球油气地质学发展具有重要的理论与实践意义。

目录
序
前言
**章 绪论 001
**节 油气地质理论发展历程与突破性进展 002
一、浮力成藏理论及其进展 002
二、圈闭成藏理论及其进展 002
三、源控油气成藏理论及其进展 003
四、油气系统理论及其进展 004
第二节 非常规油气的发现对常规地质理论的突破 012
一、对油气成藏动力的突破 012
二、对油气聚集条件的突破 013
三、对油气储集条件的突破 013
四、对油气保存条件的突破 014
第三节 油气地质理论发展面临的重大挑战 014
一、常规油气成藏理论不能有效阐述非常规油气成藏特征 014
二、常规油气勘探方法不能有效指导非常规油气资源勘探 015
三、常规油气预测技术不能有效预测非常规油气资源分布 016
第四节 全油气系统理论的提出及其重大意义 018
一、全油气系统理论的提出 018
二、全油气系统理论核心内涵及重大意义 021
三、全油气系统理论未来发展前景展望 023
参考文献 025
第二章 全油气系统概念与研究思路 029
**节 全油气系统基本概念 030
一、提出全油气系统概念的原因 030
二、全油气系统概念多种表述方法 032
三、全油气系统概念的基本内涵 033
第二节 全油气系统研究内容 035
一、常规和非常规油气藏之间的差异性 035
二、常规和非常规油气藏之间的关联性 043
三、常规和非常规油气藏联合共生机制 049
四、常规和非常规油气藏联合分布规律 051
五、常规和非常规油气藏联合预测方法 051
第三节 全油气系统研究思路 052
一、全油气系统地质要素研究 053
二、全油气系统要素动态演化过程和关联作用研究 058
三、全油气系统油气、油气藏、油气资源分布规律研究 061
参考文献 063
第三章 全油气系统的结构特征 073
**节 全油气系统成藏的三个动力边界 074
一、浮力成藏下限 074
二、油气成藏底限 085
三、源岩供烃底限 100
第二节 全油气系统成藏的三个动力场 109
一、自由动力场及其控藏规律 110
二、局限动力场及其控藏规律 111
三、束缚动力场及其控藏规律 112
第三节 全油气系统成藏的三种原始烃量 113
一、原始烃量的评价原理 114
二、三种原始烃量的评价方法 117
第四节 全油气系统成藏的三种储集岩体 120
一、常规储集岩体与判识标准 120
二、致密储集岩体与判识标准 122
三、页岩储集岩体与判识标准 124
第五节 全油气系统赋存的三种油气藏 126
一、常规油气藏及其基本特征 127
二、致密油气藏及其基本特征 128
三、页岩油气藏及其基本特征 129
第六节 全油气系统分布的边界范围 131
一、平面分布范围及其判别 131
二、纵向分布范围及其判别 132
三、史期分布范围及其判别 133
参考文献 134
第四章 全油气系统内油气藏有序分布模式 139
**节 油气藏有序分布的基本概念 140
一、产生有序分布概念的缘由 140
二、不同学者对有序分布特征的表述 143
三、有序分布的基本概念与内涵 146
第二节 油气藏有序分布的基本模式 149
一、有序分布基本模式表述 149
二、有序分布基本模式内涵 154
三、有序分布模式的研究意义 162
第三节 油气藏有序分布的特殊模式 165
一、特殊模式的概念内涵 165
二、准噶尔盆地风城组页岩油气与致密油气彼此分离的特殊模式 167
三、鄂尔多斯盆地长7段油气藏类型上下双向有序分布的特殊模式 169
四、松辽盆地白垩系油气藏类型侧向有序分布的特殊模式 169
五、可能存在的其他形式的特殊模式 170
参考文献 172
第五章 全油气系统成藏动力机制 177
**节 油气成藏的动力类型与定量表征 178
一、油气成藏的动力类型及其定量判别 178
二、油气成藏动力贡献量的定量表征方法 179
三、渤海湾盆地应用研究实例与可靠性检验 180
第二节 非常规油气自封闭成藏的动力类型与差异性表征 190
一、非常规油气自封闭成藏机制与分子间作用力 191
二、非常规油气自封闭成藏的动力类型与成藏模式 195
三、非常规油气成藏过程中几种自封闭作用的定量表征 205
第三节 烃源岩排烃动力的成藏机制与贡献量评价 223
一、烃源岩生排烃的动力类型 223
二、烃源岩生排烃动力定量表征 225
三、烃源岩生排烃动力成藏贡献量评价 229
第四节 多动力连续成藏机制与演化模式 234
一、动态连续成藏模式 234
二、叠复连续油气藏形成的动力学机制 236
三、叠复连续油气藏成因机制与主控因素 243
第五节 油气动力场成藏机制与模式 251
一、油气动力场的基本概念 251
二、油气动力场成藏差异性比较 251
三、不同动力场联合成藏基本模式 252
四、不同动力场常规和非常规油气藏联合分布预测 255
第六节 油气藏动力学成因分类方案 260
一、统一成因分类必要性 260
二、统一成因分类方法原理 261
参考文献 267
第六章 全油气系统的基本类型与富油气规律 273
**节 全油气系统分类 274
一、全油气系统分类的必要性 274
二、全油气系统分类的基本原则 274
三、全油气系统分类的初步方案 275
第二节 碎屑岩层系（自源）全油气系统 278
一、碎屑岩层系全油气系统基本特征 278
二、碎屑岩层系全油气系统富集油气规律 279
三、碎屑岩层系全油气系统资源深化发展方向 281
第三节 碳酸盐岩层系（自源）全油气系统 283
一、碳酸盐岩层系全油气系统基本特征 283
二、碳酸盐岩层系全油气系统富集油气规律 284
三、碳酸盐岩层系全油气系统油气资源深化发展方向 287
第四节 含煤岩系（自源）全油气系统 289
一、含煤岩系全油气系统基本特征 289
二、含煤岩系全油气系统富集油气规律 291
三、含煤岩系全油气系统油气资源深化发展方向和领域 293
第五节 近地表特殊层系（多源复合）全油气系统 295
一、近地表特殊层系全油气系统基本特征 295
二、近地表特殊层系全油气系统油气富集规律 297
三、近地表特殊层系全油气系统油气资源深化发展方向和领域 298
第六节 复杂叠合盆地（多源复合）全油气系统 299
一、复杂叠合盆地全油气系统基本概念 299
二、复杂叠合盆地全油气系统成藏机制与过程特征 300
三、复杂叠合盆地全油气系统成藏类型与分布特征 306
参考文献 312
第七章 全油气系统理论的实际应用 317
**节 研发新一代盆地模拟系统 318
一、盆地模拟评价油气资源所面临的挑战以及应对策略 318
二、全油气系统理论评价油气资源的方法原理与模式 324
三、全油气系统理论用于盆地模拟和资源评价的关键技术 329
四、基于全油气系统理论研发盆地模拟系统的技术思路 333
五、基于全油气系统理论研发盆地模拟系统的构想与意义 334
第二节 预测常规和非常规油气藏形成分布 336
一、盆地模拟在评价油气资源中面临的挑战 337
二、全油气系统理论用于盆地模拟研究的技术流程 340
三、全油气系统理论评价油气资源的盆地模拟关键技术 341
第三节 预测评价常规和非常规油气藏*大埋深 355
一、基于全油气系统理论预测油气藏*大埋深的方法 355
二、基于全油气系统理论预测油气藏*大埋深的技术流程 356
三、基于全油气系统理论预测油气藏*大埋深的结果 357
四、基于全油气系统理论预测油气藏*大埋深的地质意义 360
第四节 联合定量评价三类三级油气资源量 365
一、全油气系统三类三级资源评价方法与流程 365
二、全油气系统三类三级资源评价结果 372
第五节 定量评价天然气水合物资源潜力 378
一、基于全油气系统理论评价天然气水合物资源潜力的方法原理 379
二、基于全油气系统理论的全球天然气水合物资源量评价结果 386
三、基于全油气系统理论预测评价天然气水合物资源潜力的意义 392
参考文献 393

**章 绪论
　　**节 油气地质理论发展历程与突破性进展
　　一、浮力成藏理论及其进展
　　基于地下油气的运移、富集和成藏受浮力作用控制的认识，美国学者White（1885）系统提出了浮力成藏理论；加拿大地质调查局局长Logan（1846）发现油苗沿背斜分布的现象，*早把背斜概念引入到石油勘探中；加拿大地质调查局Hunt（1863）初步提出背斜理论并明确提出背斜是油气聚集的主要场所，他指出：由于石油比水轻，聚集在背斜的顶部，可以期望沿着背斜或褶皱线钻井发现石油，并认识到烃源岩、背斜构造、裂缝性储层和储层上下的不渗透地层是石油聚集形成的基本条件，该理论基础是油气在饱含水的地层中向上倾方向运移并受浮力作用的控制。1882年，美国宾夕法尼亚州地质调查局的White*次按背斜理论布井成功，并于1885年在Science杂志上发表“The geology of natural gas”一文。浮力成藏理论在指导常规油气勘探开发过程中发挥着重要作用（Schowiter，1979；Dembicki and Anderson，1989），但随着石油勘探的发展，越来越多的地质现象已无法用该理论合理解释，因此人们又开始从其他方面寻找对油气资源形成和分布规律的认识。
　　二、圈闭成藏理论及其进展
　　油气藏在地下的形成与富集受圈闭构造的控制。Orton（1889）*次将“圈闭”这一术语应用于油气聚集：油气可能聚集在褶皱或拱的顶部，这些褶皱或拱是沿着其通向高地的路径发现的，但他并未给出圈闭的具体定义。McCullough（1934）提出“圈闭学说”，详细描述了美国加利福尼亚各大含油气盆地的基本构造特征并讨论了圈闭构造对油气聚集的影响，指出优质的厚层烃源岩、巨厚的砂岩储层和具有遮挡作用的圈闭条件是加利福尼亚地区油气资源富集的重要因素，成为圈闭成藏理论形成的重要标志。他*先提出用“圈闭”这一名词来表示各种性质的油贮并正式提出了圈闭控藏理论，将凡是能够阻止油气在储层中继续运移并在其中聚集起来的空间场所都称为圈闭，圈闭需具备3个重要条件：①适合于储存油气的储层；②阻止油气逸散的盖层；③从各个方向上阻止油气继续运移并造成油气聚集的遮挡物。此后，诸多学者相继提出圈闭分类方案：Wilson（1934）将油气藏分为闭合油气藏和开放油气藏两大类，其分类涵盖了构造、岩性地层及复合油气藏；Levorsen（1956）在其所著的Geology of Petroleum中建立了较为完善的圈闭分类体系，将圈闭划分为构造、地层和复合圈闭，并进一步将地层圈闭划分为原生地层圈闭（岩性圈闭）和次生地层圈闭（不整合圈闭）两类。随后Levorsen（1967）给圈闭下了一个简明的定义，即“阻止石油和天然气进一步运移的地方”。Dott和Reynolds（1969）对圈闭一词的概念和词源的后续演变进行了详细的描述。圈闭控藏理论指出了储层、盖层和遮挡条件的相互配合是油气藏形成的必要条件，背斜是*简单的特例（图1？1），油气在圈闭中成藏是常规油气聚集成藏的理论核心。
　　三、源控油气成藏理论及其进展
　　20世纪70年代，石油地质学家逐渐认识到，油气藏在地下的形成分布受富含有机质烃源岩层的控制，从而提出了源控油气分布理论（源控论），这一理论*早于1962年由胡朝元提出（胡朝元，1962）。胡朝元等对松辽盆地生、储、盖、圈、运、聚、保等石油地质基本条件进行了全面研究，总结出全盆地生油区基本控制着油气田的形成分布范围，认为油气运移距离较短，油气自烃源岩生成后就近聚集在生油区或邻近地带。由于保密原因，这些成果直到20世纪80年代初才得以发表（胡朝元，1982）。“源控论”的基本观点是有效生油气区控制油气田的分布范围，油气短距离运移是源控论的核心，是油气田在各地区构造、沉积、地化、水文等地质基础背景下，受诸多形成条件制约的综合结果。“源控论”是基于陆相沉积的岩性岩相频繁演变与有限的展布范围提出的，油气藏往往发育在“生油坳陷”的中心及其周边，成藏模式多为自源型，即石油形成后往往是就近成藏，大规模的长距离运移非常少。“源控论”的地质思想为油气藏或含油气区的形成需要的六大成藏要素在时间和空间上的有机匹配，缺一不可。其中，烃源岩作为油气成藏要素的*要条件，没有陆相和海相之分，没有地域之别，其品质好坏和分布直接制约着大中型油气田的形成和展布。事实上，国外也有部分学者提出过与“源控论”相似的油气分布观点，Tissot（1971）在研究巴黎盆地中侏罗统生油层问题时，发现所有油田及出油点均位于有利生油区内，生油率小于500g/t的区域没有油气井分布；Evamy等（1978）指出尼日尔三角洲油区被许多同生区域断层所分割，每个分割区都是一个相对*立的地质发展和油气运聚单元，内部生成的油气很难运移到另一个单元中；Demaison和Morris（1984）对世界上12个典型成油盆地的油气分布规律进行了分析，得出了与“源控论”相似的结论；Magoon和Dow（1994）将影响油气藏形成的诸多因素加以综合，包括一系列油气系统事件，认为这些事件并不是孤立存在的，而是相互联系、相互匹配的，受这些因素的共同影响，油气赋存在地下某一特定的深度和部位。“源控论”也被称为“有机地球化学找油论”，它们在指导油气勘探实践中发挥了越来越重要的作用。
　　四、油气系统理论及其进展
　　（一）油气系统理论的初步形成
　　关于油气系统的研究，以刊物记载为标志，*早提出这一概念的是美国石油地质学家Dow提出的“石油系统”（oil system），1972年在美国丹佛举行的AAPG会议上*次提出，1974年在刊物上得以发表（Dow，1972，1974）。在对美国Williston盆地油—油对比、油—源对比和区域性盖层分布特征分析的基础上，将其石油分布划分为三套主要的烃源岩和储层的组合系统，称之为石油系统。法国石油地质学家Perrodon*次提出了油气系统（petroleum system）这一名词（Perrodon，1983；Perrodon and Masse，1984），认为油气系统是一系列相关成藏地质事件在三维空间和时间上有机配置的结果，在该系统中地层沉降、流体运动、岩性组合与几何要素等在相关油气藏形成中必不可少。
　　此后，诸多学者便开始对油气系统理论展开更广泛和深入的研究，使得油气系统理论得到不断完善和发展，提出了产油盆地、石油生成器、*立油气系统等概念（Demaison and Morris，1984；Meissner et al.，1984；Ulmischek，1986；Magoon，1987）。Magoon*次使用“Element”来描述对油气聚集的控制因素，包括烃源岩、运移通道、储层、盖层和圈闭，并强调它们必须与时间和空间结合起来才能形成油气藏。
　　现今公认的油气系统概念是Magoon和Dow（1994）联合提出的。他们在前人研究的基础上，主编了The Petroleum System:from Source to Trap一书，对油气系统的概念、识别、特征、分类、研究方法及应用进行了系统总结，将油气系统定义为沉积盆地中的一个天然系统，包括一个有效烃源岩体和与此烃源岩体有关的所有已形成的油气以及油气聚集存在所必需的所有地质要素和成藏作用。Magoon等提出了油气系统的研究内容主要包括关键时间、展布范围、基本要素、持续时间和保存时间等。关键时间为油气系统中大部分油气生成、运移、聚集到圈闭中的时间；展布范围为一个活跃的生油洼陷及来源于该洼陷的所有油气显示、油气苗和油气聚集所界定的范围；基本要素包括烃源岩、储层、盖层和上覆岩层；持续时间是指一个油气系统形成所需要的时间，为上覆岩层形成的时间与烃源岩沉积的时间之差；保存时间是指系统内油气从开始保存到改造或破坏的时间，开始于油气生成、运移、聚集作用之后，若油气生成、运移、聚集一直持续到现今，则无保存时间。Magoon等提出的研究方法是在油源对比的基础上采用“四图一表”来表征烃源岩与储层的关系，即油气系统关键时间埋藏史图、区域展布图、剖面特征图、油气系统事件图和与烃源岩相关的油气藏分布统计表。埋藏史图可以反映油气系统的关键时间、基本要素、持续时间和保存时间，根据埋藏史*线计算出时温指数（TTI值），可以显示出大部分油气的生成时间，通常稍晚于烃源岩*大埋深处对应的时间。区域展布图可以显示出油气系统在平面上的展布范围，从剖面特征图可以直观地看出油气系统的基本要素以及各要素的分布关系，由事件图可得出油气系统的持续时间和保存时间。油气系统理论概括了浮力成藏、圈闭控藏、有机生烃、源控油气分布等多方面的研究成果，全面系统地阐述了油气藏形成和分布规律，奠定了现代油气地质学理论基础。
　　（二）油气系统理论的不断完善
　　油气系统理论阐述了油气从烃源岩到圈闭成藏的全过程，包括油气生成、运移、聚集过程中所涉及的全部地质要素和地质作用，将各个单一的要素有机联系起来，强调油气藏形成的时间和空间概念，有助于从三维空间和时间演化上认识和评价油气藏，为油气勘探提供了重要的理论指导。油气系统概念自提出后就备受国内外学者的关注，在其实际应用中遇到诸多挑战并在深入研究中逐渐得到了发展与完善。
　　1.考虑潜在油气资源的总油气系统理论
　　油气系统的概念只包含了已发现的油气，而忽略了未发现的潜在油气藏和油气资源，进行油气调查的目的是要确定勘探目标和发现潜在油气资源，因此油气系统的概念和理论需要完善。美国地质调查局1995年进行油气资源评估时提出了成藏组合（play）的概念（USGS，1995），定义为一组共享某些相似的地质、地理和时间属性（如烃源岩、运移模式、成藏期、圈闭发育机制以及油气藏类型等）的已知或未知的油气藏。如果采用油气系统表示已发现的油气，那么就可以用成藏组合表示未发现的油气。成藏组合的概念不仅包括了已发现的油气资源，还将潜在的未发现的油气资源纳入其中，将原有的油气系统概念扩大。为此，Magoon提出了互补性成藏组合（complementary plays）和互补性远景圈闭（complementary prospects）的概念（Magoon，1995），在此基础上于2000年提出了总油气系统（total petroleum system）的概念（Magoon and Schmoker，2000）。