罗晓容：油气成藏动力学之我见

目前，国外尚未明确提出成藏动力学的概念和研究体系，油气成藏动力学是我国学者根据中国陆相盆地复杂地质特征，将系统论动力学方法与传统石油地质学相结合提出的全新概念。然而，关于油气成藏动力学的概念和内涵，国内学术界长期以来争议很大，主要焦点在于成藏动力学是一门有别于石油地质学的新兴学科，还是石油地质学研究发展至高级阶段的一种新思路和研究方法。

▋ 油气成藏动力学起初是由“成藏动力学系统” 的概念及讨论引发的。

田世澄等(1996) 提出的成藏动力学系统包含两个最基本的部分: 一是成藏的动力学条件，二是成藏动力学条件在地质历史中有机地配合所发生的动力学过程及结果。他们认为成藏动力学是以地球动力学为基础，以油气运移聚集的动力学系统和过程为核心，把油气的生储运聚散连结为一个整体，探讨盆地油气生成运移聚集和分布规律，从而指导油气勘探工作。

田世澄等(2007) 对原概念进行了扩充，指出成藏动力学系统是盆地内流体运移的一个客观存在的复杂天然系统，包含了两个最基本的条件: 一个是若干个成藏动力学的子系统； 二是联系这些子系统的连通体系”。

张树林等(1997) 称油气成藏系统为“成藏动力系统”，认为它是指具有统一油气运移和聚集动力源的地质单元，其核心是研究油气运移和聚集的动力条件。

与成藏动力学系统相近，康永尚和郭黔杰(1998) 提出了“油气成藏流体动力系统” 的概念，认为一个油气成藏流体动力系统是由固体格架和其中的流体(油气和水) 组成的一个统一整体，它具有特定的功能和相对稳定的边界，其中的流体构成一个流动单元，受控于一个统一的压力系统，并提出重力驱动型压实驱动型流体封存型和滞流型流体动力系统的划分方案。

应当说，这些定义强调了成藏动力学系统明显不同于含油气系统，系统划分和研究重点是成藏动力学条件和过程，但对成藏动力学系统与成藏动力学之间关系的界定都较模糊。

▋ 在此基础上，很多学者提出将油气成藏动力学作为一个独立的学科领域来研究。

郝芳等(2000) 指出，成藏动力学是综合利用地质地球物理地球化学手段和计算机模拟技术，在盆地演化历史中和输导格架下，通过能量场演化及其控制的化学动力学流体动力学和运动学过程分析，研究盆地油气形成演化和运移过程及聚集规律的综合学科。

张厚福和方朝亮(2002) 认为油气成藏动力学是石油地质学与地球动力学相结合的一个新兴边缘学科，是石油地质学基本原理与地球动力学环境紧密结合的产物； 油气成藏动力学是以盆地为研究背景，以油气为对象，以油气系统为单元，研究油气生成运移聚集和保存的成藏动力学过程及其控制因素的学科，其内涵包括油气生成动力学油气运聚动力学以及油气藏保存与破坏动力学。

田世澄等(2007) 则进一步将构造动力学沉积动力学热动力学化学动力学流体动力学都纳入到了成藏动力学的研究内容，其内涵已扩大到盆地地质动力学的研究范畴。

▋ 同时，另外一些学者倾向于认为成藏动力学是石油地质学研究的进步和延伸。

金强和信荃麟(1995) 就曾提出了成藏动力学研究的初步设想，认为成藏动力学是研究油藏或一系列油藏在沉积盆地中所受到的各种营力作用及其在多种营力作用下油藏形成演化或消亡的过程与油气水分布模式，需要研究油藏构造及应力场演化史储集空间成岩演化史渗流物理特性演化史和油气运移及聚集史，探讨油藏形成的控制因素，为油气勘探开发提供一套新的研究与预测方法。

杨甲明等(2002a) 提出，油气成藏动力学是在某一特定地质单元内，在相应当烃源岩和流体输导体系格架下，通过对温度压力应力等各种物理化学场的综合定量研究，历史地再现油气生排运聚直至成藏全过程的多学科综合研究体系； 研究对象可以是单一的含油气系统，也可以是多个相关含油气系统的组合，甚至可以是与某一油气藏形成有关的某些地质单元； 目的是由油气成藏的动力学机理出发，进行区带和勘探目标的评价，并形成一套可操作的工作方法。

综合前述石油地质学发展过程中相关的动力学研究认识不难发现，油气成藏动力学归根结底是对油气运聚成藏地质条件影响因素动力条件及演化过程的动力学研究。从目前油气勘探开发所获得的石油地质学认识的水平而言，人们在油气成藏研究中所做的，或者说能够做到的，应该是“油气成藏动力学研究”，而不是建立“成藏动力学学科”。

油气成藏动力学应该是对油气成藏过程和机理进行定量研究的思想和方法，不是一个单独的学科或学科分支，也不是含油气盆地内的一个具体的单元或组成部分。油气成藏动力学是含油气系统理论和方法在中国叠合盆地油气生运聚散复杂过程应用基础上的发展，是石油地质学研究思想和研究方法随整个科技的进步和地质科学的发展而呈现出的必然的发展趋势。因盆地地质条件和环境的不同，成藏动力学研究的表现形式有所不同，复杂的叠合盆地背景要求成藏动力学研究更加注重油气成藏的机理和过程，更加注重定量的分析。

罗晓容(2008) 将成藏动力学研究定义为对油气运聚成藏地质条件影响因素动力条件及演化过程所进行研究的动力学方法。成藏动力学研究通过对盆地油气运聚成藏过程的全面分析，划分出单期油气成藏阶段，建立从油气源到油气藏的具有统一动力环境的基本单元(成藏系统)，定量研究各个系统中油气供源运移聚集的机理控制因素和动力学过程，进而综合地描述含油气盆地中油气生运聚散的全部过程。

油气成藏动力学研究强调定量研究是解决成藏过程中的动力学问题的有效手段，是将不同的成藏因素和过程有机地联系在一起的必要途径。为能够在复杂多变的含油气盆地实现定量的研究，成藏动力学研究必须注重单一期次的成藏过程，即以油气成藏期次为依据，在时间和空间上划分出油气运聚成藏的单元。统一的流体动力环境既是实现定量研究的条件，也是划分流体动力单元确定成藏系统的依据。

▲ 油气成藏动力学系统及划分方法

a. 对于同一成藏期同一生-储-盖流体动力学系统，成藏系统的划分以流体势所确定的分隔槽为界限； b. 同一背斜圈闭中两期成藏，每个成藏期，绿色虚线圈出了各期成藏系统中属于同一流体动力系统的供源单元-运移通道-目标圈闭的范围

在油气成藏动力学研究的概念体系中，对供源的考虑已突破了烃源岩生油排烃的局限，而是包括了烃源岩生油排烃再次生烃因早期油气藏的溢出破坏而发生的他源供烃等多种可能。这样，在实际操作中以可辨识的油气成藏期次作为时间上划分成藏系统的基本依据，而且早期成藏系统中油气藏的保存条件，可以作为新系统的供源条件来研究。

油气成藏动力学研究涉及了石油地质学的整个研究体系。作为现代石油地质学发展的一个阶段，成藏动力学研究必须充分地吸收和采纳石油地质学研究已取得的研究成果和认识，而其本身不必要承担所有的研究内容，不应将构造动力学沉积动力学热动力学化学动力学等盆地动力学相关的内容也纳入成藏动力学研究的范畴。

作为流体矿产，油气的流动性决定了油气运聚过程是最终能否成藏的关键，而这些过程受流体动力条件和输导体系联合控制，随时间而变。因而，成藏动力学研究应当紧紧抓住油气的流动特性，从流体动力学角度分析油气运移聚集和成藏，以及经历构造变动后仍能保存下来的动力学背景和条件，定量揭示油气运聚成藏的机理和过程。同时，成藏动力学研究必须准确地划分油气主要成藏时期，建立关键时期统一油气成藏系统匹配下的流体输导格架。其根本原因在于任何输导格架在一定地质时间内隶属于某一成藏系统，只有该成藏系统内发生大规模油气运移的条件下才具有意义。因而成藏系统具有时效性，输导体系可能随盆地的演化及成藏系统的改变而重新组合。

综上所述，油气成藏动力学研究采用定量分析的方法，以油气从烃源到圈闭的运聚动力学过程为主线，以运聚成藏的动力学机制研究为核心； 依据油气成藏期和油气运移发生时的流体动力学特征，将复杂的含油气系统划分为时间和空间均有限的成藏系统，化繁为简，条分缕析； 从各种地质要素相互作用发展演化的角度，重点开展油气成藏时间油气运聚动力特征和背景及其演化油气运聚输导格架及其演化等的定量研究； 在时空限定的成藏动力学系统内，耦合关键成藏期油气运聚动力与通道的动力学关系，定量研究油气运聚成藏的机制和过程，追踪油气运移路径的展布特征及油气藏的分布规律； 在此基础上，估算油气在不同运移聚集和成藏阶段的损失量和油气聚集量，评价各成藏系统和油气聚集位置的资源量，优选高效的油气运聚区，为区带评价和勘探目标选择提供依据。

本文摘编自《油气运移——定量动力学研究与应用》（罗晓容等著. 北京: 科学出版社，2018. 1）一书“第1章 绪论”，有删减修改，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-055803-9

责任编辑: 焦健 韩鹏

《油气运移——定量动力学研究与应用》主要介绍了作者多年来在油气运移方向的研究成果。以油气运移为主线，将油气成藏的各个要素和过程有机地串联起来，开展定量化的成藏动力学研究； 介绍了运移机理物理模拟实验，以地质解剖和模拟实验研究为基础，探索油气运移过程中输导体系连通性及输导能力的量化参数和评价方法，确定关键成藏时期油气输导体系的构成和输导格架模型； 根据油气在不同的运移聚集阶段和相应阶段的散失机理，求取油气损失量，进而提出油气资源及其分布的评价方法； 并以渤海湾盆地东营凹陷南部斜坡东段的实际应用为例，指出其油气运移方向和聚集范围，评价油气勘探潜力。

（本文编辑：刘四旦）

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