深海水道沉積地質理論與實踐

深海水道(submarine channel)是海底扇沉積體系的重要組成部分，自20 世紀70～80年代開展海底扇和濁積巖的系統(tǒng)研究以來，其就一直受國內(nèi)外學者的廣泛關注。一方面，深海水道可以向深水生態(tài)系統(tǒng)輸送營養(yǎng)物質；另一方面，深海水道也有可能對海底基礎設施建設造成危害。然而，令國內(nèi)外學者更為關注的則是深海水道重要的石油地質意義。深海水道是陸源沉積物向深水區(qū)搬運的重要通道，其在海底的形成、延伸及分布直接控制著砂體的展布；此外，深海水道本身也是重要的粗碎屑物質堆積場所，在不同的陸緣盆地內(nèi)均為重要的油氣儲層。隨著墨西哥灣盆地、巴西坎普斯盆地、西非尼日爾三角洲盆地等一系列大型深海水道油氣藏的發(fā)現(xiàn)，深海水道更是成為沉積學界和石油工業(yè)界的一大研究熱點。

深海碎屑巖是構造升降、氣候變遷、洋流活動、海平面變化等地球表層動力學過程信息的重要載體，也是重要的能源礦產(chǎn)富集體，因而成為當前國際沉積學領域研究的前沿和熱點。伴隨著我國加快建設海洋強國戰(zhàn)略的提出，深海碎屑巖沉積地質研究將在國家海洋能源礦產(chǎn)、國防工程等領域發(fā)揮重要的理論支撐作用。

近幾十年來，隨著深海探測技術的不斷進步和深海能源礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)，國內(nèi)外學者對深海碎屑巖開展了大量研究，在深海重力流的流態(tài)學、深海碎屑巖的沉積動力學過程、深海 碳匯過程 與作用機制、全球氣候變化等領域取得了諸多重要成果。這些理論認識很好地助推了全球深海油氣勘探實踐，各國先后在墨西哥灣盆地、西非尼日爾三角洲盆地、下剛果盆地、巴西坎普斯盆地、英國北海盆地、東非 魯伍馬 盆地和圭亞那 - 蘇里南盆地等獲得了一系列油氣勘探突破，使深海成為當今全球油氣儲量的主要增長領域，也是油氣勘探開發(fā)的熱點。我國于 2006 年之后，在南海珠江口盆地白云凹陷、瓊東南盆地中央峽谷水道深海油氣勘探中也取得了突破。最新公開資料顯示，近幾年南海海域發(fā)現(xiàn)的深海沉積油氣藏，探明可采儲量達 4.09 億 t 油當量，該海域有望成為全球深海油氣勘探的熱點區(qū)域之一。總之，深海沉積油氣田無疑是未來能源勘探開發(fā)的重要領域。

深海水道是深海沉積體系的重要組成部分，自 20 世紀 70 年代開展海底扇和濁積巖研究以來，一直受到國內(nèi)外學者的廣泛關注。一方面，深海水道是陸源沉積物向深水區(qū)搬運的重要通道，在海底的形成、延伸及分布，直接控制著深海砂體的展布；另一方面，深海水道本身也是重要的粗碎屑物質堆積場所，在不同的陸緣盆地內(nèi)均為重要的油氣儲層。縱觀已發(fā)現(xiàn)的深海水道油氣藏，盡管其儲層往往具有較高的孔隙度和滲透率，但受沉積結構復雜 多變的影響，即便是在幾公里的很短側向距離內(nèi)，其儲層厚度和連通性也會有較大變化。因此，加強深海水道沉積地質理論研究，尤其是小尺度沉積地貌、儲層構型理論與表征實踐研究，將有助于鉆前預判深海水道砂體的空間分布及非均質性，降低鉆探風險，提高油氣藏開發(fā)方案設計質量，是實現(xiàn)該類油氣藏高效勘探與開發(fā)的關鍵。

▲ 筆者新提出的深海水道構型級次劃分方案

▲ 構造活動和沉積作用不同程度貢獻下深海水道發(fā)生彎曲模式圖

(a)～(c)構造活動主控的深海水道彎曲；(d)、(e)沉積作用主控的深海水道彎曲

▲ 單一水道成因類型與水道內(nèi)部充填樣式響應模板

筆者關于深海水道的研究工作始于 2009 年，在導師吳勝和教授的指導下，有幸參與了我國第一個深海油氣田開發(fā)地質研究。自此以后，筆者帶領科研團隊，在國家自然科學基金項目“泥巖底辟型微盆地中的深水水道沉積構型：控制因素及其作用機理”“海底水道儲層構型對泥巖底辟區(qū)同沉積構造的響應機理”“鹽底辟觸發(fā)型塊體搬運沉積：構型樣式及控制因素”“泥巖底辟型微盆地中的深海濁積朵葉沉積系列構型模式及控制因素”等資助下，以及中國海洋石油集團有限公司 ( 簡稱中海油 ) 、中國石油化工集團有限公司 ( 簡稱中國石化 ) 一批油田科研項目的支持下，針對深海水道沉積學、地貌學基礎理論問題，以及油氣儲層高精度表征與建模關鍵技術問題，開展了歷時十五年的理論與技術系統(tǒng)化攻關實踐，最終提煉總結并編纂成書。

深海水道沉積地質理論與實踐

趙曉明等著

北京 : 科學出版社 , 2025. 3

ISBN 978-7-03-079673-8

全書共 7 章：

• 第 1 章為深海水道概述，從概念出發(fā)，系統(tǒng)介紹了水道成因起源和類型劃分；

• 第 2 章討論了深海水道沉積學特征，包括規(guī)模形態(tài)、沉積構成及沉積影響因素等；

• 第 3 章為深海水道地震地貌學研究，重點探討了深海水道的形態(tài)演化及相應的彎曲和決口現(xiàn)象；

• 第 4 章分析了深海水道構型級次，提出了深海水道構型級次劃分方案，揭示了不同級次構型單元特征；

• 第 5 章為深海水道構型模式，分為水道體系、復合水道、單一水道三個級次，重點論述其外部形態(tài)和內(nèi)部結構；

• 第 6 章為深海水道儲層構型表征與砂體展布，研發(fā)了基于 井震模式 擬合的儲層構型表征方法，并將其應用于西非深海油藏；

• 第 7 章為深海水道儲層三維地質建模，提出了基于模式驅動的深海水道儲層三維構型建模方法，并將其應用于西非深海油藏。

本書各章節(jié)撰寫人員如下：第1 章由趙曉明、齊昆、劉飛撰寫；第2 章由趙曉明、齊昆、馮瀟飛撰寫；第3 章由趙曉明、Massine Bouchakour、齊昆撰寫；第4 章由趙曉明、葛家旺、劉麗撰寫；第5 章由趙曉明、劉麗、葛家旺、劉飛撰寫；第6 章由趙曉明、葛家旺、甄艷、馮瀟飛、劉飛撰寫；第7 章由趙曉明、張文彪、葛家旺、周雪松、李明樺撰寫。趙曉明對全書進行統(tǒng)編和審定。

本書的出版得到國家自然科學基金項目 (42072183、41872142、41402125、41602145)、四川省自然科學基金杰出青年科學基金項目(2024NSFJQ0065)、四川省國際科技創(chuàng)新合作項目(24GJHZ0465) 的資助。

本文摘編自《 深海水道沉積地質理論與實踐 》（ 趙曉明等著 . 北京 : 科學出版社 , 2025. 3 ）一書“前言”，有刪減修改，標題為編者所加。

ISBN 978-7-03-079673-8

責任編輯：萬群霞 崔元春

本書是作者團隊十五年來在深海水道沉積地質領域研究成果的總結與升華，是結合全球著名深海油氣區(qū)對海底水道沉積地質理論的豐富和發(fā)展。全書集基礎理論、技術方法和應用實踐于一體，系統(tǒng)闡述了深海水道的概念、成因、起源和類型，解譯了深海水道的規(guī)模形態(tài)、沉積構成和盆內(nèi)外主控因素，論述了深海水道的形態(tài)演化、彎曲機制和決口機理，提出了深海水道沉積構型級次劃分方案，重點揭示了水道體系、復合水道和單一水道的外部形態(tài)與內(nèi)部結構，研發(fā)了深海水道油氣藏儲層構型表征方法，創(chuàng)建了深海水道儲層三維地質建模方法。本書在深海水道沉積地質理論方面發(fā)現(xiàn)并提出了許多新現(xiàn)象、新見解，在油氣儲層構型表征與建模方面形成了一系列新理念、新方法、新技術，對我國深海沉積學理論發(fā)展和深海油氣勘探開發(fā)具有重要的實際意義。

本書可供沉積與古地理學、海洋地質學、深海油氣地質勘探、深海油氣田開發(fā)工程等領域的研究人員和工程技術人員參考，也可供相關專業(yè)方向的研究生和高年級本科生參考使用。本文轉載自科學出版社公眾號。

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