加大天然气勘探开发力度，对改善我国能源结构、保障国家能源安全具有重大意义。四川盆地是我国重要天然气生产基地，川中古隆起震旦系—寒武系，是我国重要的天然气勘探领域。1964年，在川中古隆起高部位发现了探明储量400亿方的威远气田，之后该领域虽持续长达40余年的勘探，在古隆起的不同部位钻井21口，均未取得突破。2007年以来，由中国石油西南油气田公司、中国石油勘探开发研究院、中国石油川庆钻探工程公司组成的项目组，在国家和中国石油的持续立项支持下，以杜金虎教授为首的项目组针对高过成熟烃源岩能否形成规模资源、古老碳酸盐岩是否发育规模储层、古隆起斜坡及低部位能否规模富集等世界级难题，进行了长期系统研究，取得了4项重大理论和技术创新，其中2009年在高石梯磨溪地区评价的高石1、磨溪8两口风险探井都获百万方的高产，发现了我国单体储量规模最大的安岳气田。专家鉴定认为，本成果是我国震旦系—寒武系油气地质理论与深层碳酸盐岩高效勘探技术攻关的重大创新成果，对发展古老碳酸盐岩油气地质理论、推动勘探突破具有深远的历史意义，达到国际领先水平。日前荣获2014年中国石油天然气集团公司科学技术特等奖。

    四川盆地是上扬子克拉通台地的一部分，以往认为其在震旦纪—寒武纪克拉通内沉积构造非常稳定，发育均一化的台地沉积。项目组通过区域构造分析以及钻井、地震资料深入研究，首次在上扬子克拉通内发现了晚震旦—早寒武世的大型裂陷，称为“德阳—安岳克拉通内裂陷”，其发育受张性断裂控制，呈NNW向展布，南北长320km、东西宽50—300km，面积达6万km2。通过地球化学实验分析、测井有机碳评价、地震岩性预测等分析手段，新发现德阳—安岳克拉通内裂陷发育寒武系麦地坪组、筇竹寺组、震旦系灯影组灯三段3套高过成熟优质烃源岩（RO>2.0%、TOC>2%），分布面积6万km2。裂陷内烃源岩累计生气强度80—180亿方/平方公里，是裂陷外的4倍。在烃源岩评价的基础上，结合烃源岩生气模拟实验，重新评价四川盆地震旦—寒武系天然气资源量为4.1—5.0万亿方，是第三轮油气资源评价结果的10倍，其中德阳—安岳克拉通内裂陷烃源岩贡献的资源量占总资源量的62%。克拉通内裂陷生烃中心的发现，为特大型气田的形成奠定了资源基础。

    以往认为四川盆地震旦纪—寒武纪为均一化的碳酸盐岩台地，规模性优质储层不发育，制约了勘探思路和勘探部署。项目组通过大量资料分析、样品化验，创建了震旦系灯影组克拉通内镶边碳酸盐台地沉积新模式和寒武系龙王庙组双颗粒滩沉积新模式，明确了优质储层的形成机制，预测了分布范围。受晚震旦世德阳—安岳克拉通内裂陷的控制，灯影组的沉积为以克拉通内裂陷的槽盆相为轴，两侧对称发育台地边缘、台缘后潟湖和开阔—半局限—蒸发台地相，与经典碳酸盐岩镶边台地相模式相比，增加了克拉通内台地边缘、槽盆2个相带。在克拉通内裂陷两侧台地边缘发育由底栖微生物群落及生化作用建造的大型丘滩体，岩性以凝块石格架白云岩、泡沫绵层白云岩、砂屑白云岩为主，纵向叠置厚度达800m，平面上呈U型展布达500km。形成准层状大面积分布的缝洞型和缝洞—洞穴型白云岩储层，厚约120—210m，沿台缘带展布面积达6000km2。在加里东早期同沉积古隆起背景上，寒武系龙王庙组发育碳酸盐缓坡双颗粒滩沉积，自西北向东南依次为后缓坡混积潮坪、内缓坡颗粒滩（上滩）、内缓坡蒸发潟湖、中缓坡颗粒滩（下滩）和外缓坡—盆地相，与经典缓坡相模式相比，新模式以澙湖为中心，两侧古地貌高地均发育颗粒滩，新增加的上颗粒滩相面积达3.2万km2。龙王庙组上颗粒滩发育体腔蠕形动物造架孔，经准同生白云石化及大气淡水淋滤溶蚀，形成大量早期溶孔并得以保存，后期又叠加了加里东—早海西期的多期岩溶作用，形成蜂窝状孔隙、孔洞发育的裂缝—孔隙型和裂缝—孔洞型优质储层，厚度约20—70m，面积达8000km2。

    威远气田发现后，提出了震旦系—寒武系以构造气藏为主、川中古隆起今构造高部位天然气富集的认识，该领域的勘探一直以此为指导。项目组通过成藏条件的研究，创建了有别威远气田的安岳特大型构造—岩性地层气藏的成藏模式，高石梯—磨溪地区发育的3套优质烃源岩和2套有利储层形成了3套有效成藏组合，受克拉通内裂陷、非均质丘滩相储层和多期不整合3个因素的的控制，发育大型构造—岩性地层圈闭。其中，灯影组发育大型构造—地层圈闭，圈闭幅度达370m，面积约7500km2；龙王庙组发育大型构造—岩性圈闭，面积超过1600km2。油气成藏经历了二叠纪—中三叠世古油藏形成、晚三叠世—白垩纪原油裂解气成藏两大阶段，多种证据证明原油裂解气为主要的气源。构造—岩性地层圈闭控制了油气成藏，规模优质储层控制了油气富集，灯影组形成大面积成藏、台缘带富集的特点，已发现的台缘带含气面积达1500km2、气柱高度达590m；龙王庙组高部位整体含气，已发现的含气面积超过1600km2。新认识直接指导了安岳特大型气田的发现和评价。

    通过对威远气田发现之后钻探的21口探井分析，认为该领域的勘探技术方面具有深层地震信噪比低、气层测井评价难、钻井速度慢周期长、高温压储层改造难的等技术瓶颈。项目组通过持续技术攻关，形成了地震、测井、钻井和储层改造4方面的创新技术系列：自主研发了多路径双谱域混合相位子波反褶积等6项地震新技术，攻克了低分辨率、低信噪比、低成像精度“三低”的难题，地震资料主频从25Hz提高到40Hz、频宽从10—60Hz提高到8—70Hz，储层预测符合率从76%提高到85%；自主研发了震旦—寒武系专有测井处理解释软件，集成了成像测井、核磁共振等6项测井新技术，攻克了高沥青质、高矿化度、高黄铁矿“三高”气层解释精度低的难题，气层解释符合率从66%提高到92%；形成了井身结构优化、适应高效PDC钻头优化、钻井液优化（三优化）关键技术，平均机械钻速由1.69m/h提高到3.0m/h、提高了78%，龙王庙专层井平均钻井周期为97天，比高石1井同井深节约了111天，震旦系井钻井周期从302天缩短至149天；形成了实验评价、优化设计、分层转向酸化、压前储层量化评价等储层改造关键技术,实现了不同层段储层的分层改造，充分发挥了气井的自然产能，单井用酸规模降低了50%，产量增加了4倍。创新技术的规模应用，大幅提高了勘探效益。

    经过三年整体勘探开发，截止到2014年底，安岳气田新增天然气探明储量4400亿方、新增三级储量超万亿方，2014年龙王庙组已建成产能53亿方，2015年计划建成产能110亿方。

    目前，成果获国家发明专利8件、软件著作权2件、技术秘密5项、发表SCI、EI检索论文28篇。获2013年中国地质学会十大地质找矿成果， 2014年中国石油集团公司科技进步特等奖。

    项目主要完成人：杜金虎,李鹭光、魏国齐、徐春春、伍贤柱、邹才能、何海清、沈平、杨雨、李亚林、张义杰、杨跃明、宋家荣、黄建章、汪泽成、黄先平、陈刚、张健、杨威、赵路子、文龙、李伟、罗冰、张宝民、冉启华、谢冰、段国彬、刘定锦、李军、纪学武。

    项目负责人：杜金虎教授，勘探与生产分公司副总经理，李四光地质科学奖获得者，长期从事油气勘探项目的研究和管理，为推动油气储量增长和石油地质理论发展做出重要贡献。获国家科技进步奖和省部级科技进步奖多项、油气重大发现奖多项，发表论文多篇、出版专著多部。

    （杜金虎 魏国齐）