[科学技术]油气门限控藏：探寻地下油气的新钥匙——记第15届李四光地质科学

庞教授在工作

油气是工业的血液，是保障国防建设安全的战略物资。

当中国东部老油区产量不断减少，西部油气勘探遇到巨大挑战时，中国社会发展的压力可想而知。中国从1993年开始成为纯石油进口国，对外依存度越来越高。因此，在复杂地质条件下准确、高效地勘探油气资源具有重要意义。

寻找新的视角看地下油气的藏身之处

油气藏的形成是一个从量变到质变的过程。它们已经在地下储存了数百万年。实现「油足气丰」可以经历哪些变化？庞提出了“油气门限储层控制”模型，从一个新的角度揭示和阐述了复杂地质条件下油气藏的形成和分布。

油气藏的形成要经历“生、排、运聚、聚集”的全过程。在这个过程中，各种地质条件的相互作用决定了油气的“缺失”、“生成”、“残留”、“排出”、“运移”、“聚集”、“保存”或“破坏”。庞熊琪教授将这种从“量变”到“质变”的临界条件称为“油气门限”,并发现“油气门限”的时间空组合、组合和组合决定了复杂地质条件下油气藏的形成和分布。

庞及其团队对东北松辽盆地、东海岸渤海湾盆地、西南四川盆地、西北塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地的13980个油气藏进行了统计分析。在此基础上，他们进行了939组物理模拟和1456组数值模拟，发现了10个“油气门限”及其形成条件，并将其分为三类，揭示了储层控制机制。

首先，找到了三个运移聚集门限，揭示了储层联合控制机制。庞认识到，只有当烃源岩的总生烃量满足“生排”、“运聚”、“成藏”过程中的全部损失时，剩余烃量才能构成有效的常规资源。为此，建立了油气聚集扩散平衡方程，建立了油气运聚门限组合成藏模型，纠正了长期以来将烃源岩中残留有机质丰度作为有效烃源岩和常规油气资源潜力的正评价指标的误区。

其次，找到了四个分布阈值，揭示了油藏联合控制的机理。庞在分析中认识到，四个独立的、不可缺少的、可定量表征的功能要素，决定了纵向有序组合的成藏层位，历史时期的成藏期有效组合，平面叠加的成藏范围。在此基础上，他建立了油气分布门限空组合成藏模型，突破了经典理论对油气成藏六要素的认识。

后来，他们发现了三个油气富集阈值，揭示了复合储层控制机制。庞认识到近源—有利相—低势的组合决定了圈闭目标的油气富集程度，并揭示了储层内外毛管力差大于2倍是油气富集的基本前提。创建了油气富集门限复合成藏模型，实现了钻前有利目标成藏概率、油气饱和度和探井产能的定量预测和评价，改变了主要地球物理资料的长期解释，为降低探井风险提供了新思路。

庞教授建立了“油气门限储层控制”理论模型，开发了油气资源评价、有利成藏带预测和钻井目标优化三大系列新技术。获得发明专利16项，在国内外26个流域和地区推广应用，成效显著。

在应用于中国东部盆地系统时，提出以“排烃门限”和“排烃量”作为有效的烃源岩判别标准，并利用运聚门限控制模型预测了4个潜在资源区，评价的资源量比传统方法提高了40%以上。通过对油气分布临界条件的研究，揭示了受源域、储层相、盖层和低潜力区四大功能要素控制的油气分布阈值，并通过它们的组合、组合和复合关系预测了构造、断块和岩性油气藏的形成和分布。仅在渤海盆地就预测了294个有利成油层，为油田公司3年内探井成功率提高20%，探明储量增加14亿吨做出了突出贡献。

在西部复杂叠合盆地体系中的应用，揭示了多阶段多动力多因素控油阀界限的联合、组合、复合控藏机制及其演化过程特征，阐明了常规油气藏与非常规致密油气藏的成因关系，预测了6个有利资源区、12个有利成藏区和大量有利油气富集目标，为油气勘探提供了科学依据。经专家组鉴定，研究成果达到国际领先水平。在实际应用中，为油田公司近十年探明储量17亿吨做出了重要贡献，深层复杂油气藏勘探成功率提高26%，领先世界勘探。

在国外的含油气盆地得到了系统的应用:在马达加斯加莫龙达瓦盆地3112区块，庞教授和他的团队根据研究成果部署了3口探井，均为含气层，mhb-1井日产天然气15万立方米，是西方石油公司勘探该盆地近一个世纪、钻73口探井后的第三口商业化油气流动发现井，开创了油气勘探的新局面，为学校赢得了1000万元的捐款。在哈萨克斯坦楚沙雷苏盆地油气勘探的指导下，发现了储量超过1500亿立方米的3c气田，得到了国际评价公司gca的确认，为一带一路的建设做出了积极贡献。

拥抱科学理想，实现科研报国的愿望

庞教授几十年孜孜不倦地研究油气门限控制，实现了自己的人生理想。因在科研方面的突出贡献，获国家科技进步一等奖、二等奖各一项，省部级科技进步一等奖十余项。此外，他还获得了市级劳动模范、全国优秀教师奖章等荣誉。当被问及是什么激励他无私地工作和奋斗时，他谈到了感恩国家的培育、科学家的责任和他对地质事业的热爱。

1961年，他出生在湖北省南部的一个贫困村庄。小时候吃不饱饭。就我记忆所及，我最渴望的是能像在山里实习的大学生一样从事地质事业。1978年高考改革后，考入江汉石油学院，成为石油勘探系大学生。毕业后以优异成绩考入大庆石油学院石油勘探系，顺利获得硕士学位。之后去中国地质大学(北京)带薪学习三年，获得博士学位。1994年被国家选为石油系统跨世纪学术带头人，派往美国进行盆地模拟和油气聚集定量研究。

在他学习期间，他得到了国家的资助。硕士期间，他每个月还帮弟弟20块钱学习。工作后三次晋升讲师、副教授、教授。“回馈国家，就是用所学去解决科研问题”，这是庞教授给我们展示的最直接的工作动力。1996年赴美留学回国后，在石油部老部长王涛同志的关怀下，从大庆石油学院调到中国石油大学(北京)。面对产量下降、东部老油区发现新储量困难等一系列挑战，他从来没有害怕过。

在张一伟院长的带领下，在金志军主任的带领下，他和盆储研究中心的同事们以极大的斗志对科学问题发起了攻击:为了找出问题所在，他们经常讨论到深夜，在大楼关闭后，翻墙翻窗进入办公楼；为了保证科研进度，出差几个月，把没去过北京，不懂普通话的母亲留在家里；为了克服科学上的困难，他夜以继日地工作，休息一天后他感到内疚。四十岁不到还不停的工作，甲状腺机能亢进，高血压，高血脂。

热爱地质事业是庞教授的学术品格——坚定不移。出生在山区，从小热爱矿藏，工作后研究油气藏的形成与分布。我在博士期间，发现了“排烃门限”的存在，认识到了它在复杂条件下解决油气聚集的意义。从此，我以此为切入点，坚持不懈地探索了几十年，最终建立了油气门限控制储层的理论模型，为解决复杂地质条件下的油气分布预测难题开辟了新的途径。

只有共同努力，我们才能在科学研究上取得突破

油气门限储层控制的研究涉及理论创新、技术研发、实际应用等方面。油气门限储层控制理论模型的建立和成功应用，归功于各方的共同努力和团结奋斗。庞教授在访问期间，始终强调科研团队在创新过程中的主体作用，个人的作用始终是有限的。他把相关的成就归结为五个方面和组合。

一是高水平研究团队的建设为“油气门限控制油藏”研究提供了人力支持:为解决油气勘探难题，金志军教授在张一伟院长的指导下创办了盆地与油藏研究中心，吸引了一批国内外高校的博士，庞就是其中之一。1996年加入中心后，先后担任秘书、副主任、主任，与中心的老师们一起奋斗；作为国家“973”工程的首席科学家，他与中国科学院地质研究所、中国地质大学、中国石油勘探研究院、塔里木油田公司和新疆油田公司的专家组成了一个项目组，齐心协力解决关键问题。

二是高资质的学术委员会和项目专家组为“油气门限控制储层”的研究提供了方向指导:“油气门限”的概念和储层控制的研究自始至终得到了著名科学家院士、金志军院士、贾承造院士、邱院士、刘光鼎院士等的肯定和鼓励。在他们的指导下，他们一直专注于解决油气勘探中的关键问题，每一次进步都凝聚了所有导师的心血和智慧。

三是高水平科研项目的实施为“油气藏油气门限控制”研究提供了资金支持:1996年以来，庞教授参与并组织了60个科研项目，其中3个国家973个项目、2个国家基金项目、7个石油公司重大应用基础研究项目，科研总支出1.6881亿元。充足的科研经费保证了研究的有序进行。

四是高水平实验室建设为“油气门限控制与储层聚集”研究提供了有效的技术手段:高水平实验建设在中心成立之初就已开展。在金志军、方浩、贾承造等领导的领导和组织下，中国石油重点实验室、教育部重点实验室、国家重点实验室相继建成。庞作为实验室建设成员，先后担任相关学科建设负责人、教育部油气成藏机理重点实验室主任、油气资源与勘探国家重点实验室学术委员会委员。高水平实验室的建立，保证了“储层油气门限控制”研究的不断深入。

五是政府、行业、教育、科研相结合，为“油藏油气门限控制”研究成果的检验和应用创造了条件:科技部成立了监督小组，指导973项目的顺利开展，确保项目能够实现预定目标；依托中国石油科技发展部，为项目研究提供专项资金，确保重点科学问题研究能够持续并取得突破；依托基地油田公司设立办公室和项目研究配套项目，确保创新成果能够及时得到检验并迅速转化为生产力。