本文作者为支东明（怀柔实验室新疆研究院）、龚德瑜（中国石油勘探开发研究院）、秦志军（中国石油新疆油田公司）、谢安（怀柔实验室新疆研究院）、何文军（中国石油新疆油田公司）。该论文发表于《石油勘探与开发》期刊2026年第53卷第3期。
本文是一篇关于“全油气系统（Whole Petroleum System, WPS）”理论发展与勘探实践的系统性综述与综合研究论文。文章的核心主题是介绍和阐述全油气系统理论这一针对传统含油气系统理论局限性的重要创新，并通过总结中国12个盆地25个典型案例的勘探实践，论证该理论如何推动中国油气勘探走向“全层系、全类型、全领域”的新范式。论文旨在系统梳理全油气系统理论的基本原理，揭示其控制下的油气生成、储层形成与成藏分布规律，并展示该理论在中国广泛而成功的应用，为未来油气勘探，特别是在低勘探程度区寻找新发现，提供新的理论框架和实践路径。
论文的主要观点及其论据如下：
第一，全油气系统理论是针对经典含油气系统理论局限性的重要发展与创新。 经典含油气系统理论（Magoon和Dow，1994）的核心是“从烃源岩到圈闭”，主要解释常规油气在浮力驱动下，通过输导体系在构造或地层圈闭中聚集的过程。然而，随着致密油气、页岩油气等非常规资源比重的上升，该理论在解释非常规油气富集机理、及其与常规油气内在成因联系和空间分布规律方面存在局限。为此，贾承造等人基于对中国和北美盆地的系统分析，首次提出了“全油气系统”概念。该理论将含油气盆地视为一个自然系统，涵盖了一套或多套有效烃源岩所生成油气从形成、演化到在非常规储层中连续聚集、在常规圈闭中聚集以及后期调整改造的全部地质要素与过程。其核心内涵是“源储耦合、有序聚集”，强调常规与非常规油气在统一系统中的共生关系和分布有序性。此后，该理论框架被拓展应用于煤系（李国欣等提出“煤系全油气系统”）和海相碳酸盐岩地层（郭旭升等指出其“多元生烃、油气转化、动态调整”特色），理论体系日趋成熟。本文正是在此理论发展背景下，旨在通过大量中国实例，进一步验证和完善该理论。
第二，全油气系统存在三种有序分布的流体动力场，控制着不同类型油气的成藏机制。 这是全油气系统理论的核心架构之一。论文指出，从浅层到深层，依次发育自由动力场、局限动力场和束缚动力场。1) 自由动力场：主要分布于浅层常规油气藏，储层物性好（孔隙度>10%，渗透率>1.0×10⁻³ μm²，孔喉半径>1 μm）。在此场中，浮力是油气运移和成藏的主要动力，大于毛细管力和黏滞力之和，油气在明确的圈闭中聚集。2) 局限动力场：主要存在于中深层致密油气藏，孔喉半径小（0.025–1.000 μm），渗透率低（(0.01–1.00)×10⁻³ μm²）。浮力在此场中弱化，毛细管力和黏滞力作用强化，油气以近源、短距离运移为主，在低孔渗介质中连续聚集，圈闭依赖性弱。但论文特别指出，仅靠层内毛细管力与黏滞力不足以长期封存，多数致密油气藏仍需盖层和构造背景等外部边界作为“二次保障”。3) 束缚动力场：主要分布于深层源内页岩油气藏，孔喉为纳米级。油气运移以扩散作用为主，分子间作用力（如范德华力）主导，油气以原位“自封闭”成藏为主。这三种动力场的有序分布，从动力学角度系统解释了从常规到致密再到页岩油气连续过渡的成藏机理谱系。
第三，全油气系统的烃源岩具有“全母质类型、全过程生烃”的特征，生烃窗更宽、更早、持续时间更长。 论文通过对中国湖相、海相和煤系烃源岩案例的分析，论证了这一观点。对于湖相/海相烃源岩，生烃母质类型多样（如准噶尔盆地风城组的杜氏藻和蓝细菌，三塘湖盆地芦草沟组的蓝细菌和绿藻）。不同类型母质（如I型、II1型干酪根）的生烃动力学参数（如活化能）不同，导致其生烃高峰和窗口存在差异。例如，绿藻生烃早、窗口宽，蓝细菌生烃晚但速率快。当这些不同母质在烃源岩中叠加时，便产生了“接力生烃”效应，使得整体生烃窗相较于传统的Tissot模式更宽，生烃开始更早，持续时间更长，表现出“双峰型”或延展型的全过程生烃特征，为全油气系统提供了更充沛、更持续的烃类供给。对于煤系烃源岩，其岩性复杂（煤、炭质泥岩、泥岩），有机质类型多为III–II2型。不同岩性烃源岩的显微组成（镜质组、壳质组、腐泥组比例）不同，导致其生烃路径和产物存在差异。例如，煤以生气为主，而含壳质组和腐泥组较多的炭质泥岩和泥岩生油潜力相对较高，后期原油裂解又可形成二次生气高峰。此外，煤系常发育多套叠置的烃源岩层（如鄂尔多斯盆地上古生界有多套煤系烃源岩），其成熟度和生烃潜力各异，共同构成了从低熟油气到高熟油气、从干酪根裂解气到原油裂解气的“全序列”生烃过程，显著扩大了资源潜力。
第四，全油气系统的储层发育遵循“全相带、全粒序成储”的规律，受沉积相和成岩作用控制。 论文从碎屑岩、煤岩和碳酸盐岩三种储层类型阐述了这一规律。对于湖相碎屑岩储层，从盆地边缘向凹陷中心，沉积环境由高能向低能变化，沉积物粒度呈现“砾岩—粗砂岩—中砂岩—细砂岩—粉砂岩—泥岩/页岩”的全粒序变化。盆缘发育冲积扇/扇三角洲，储层以砾岩、粗砂岩为主，物性好，形成常规油气藏；斜坡区发育三角洲前缘，储层以中-细砂岩为主，物性中等偏差，形成致密油气藏；凹陷中心发育半深湖-深湖相，储层以粉砂岩、泥页岩为主，物性差但有机质丰度高，形成页岩油气藏。松辽盆地北部青山口组便是这一规律的典型例证。对于煤系储层，煤岩本身可作为储层（“煤岩气”）。其成储同样受埋深压实控制，孔隙度随深度增加呈指数降低，表现出全粒序特征。但煤岩的双重介质（基质孔隙和割理裂缝）特性增加了复杂性，深部割理的发育可能部分抵消压实作用，维持一定的储集性能，如吐哈盆地侏罗系煤岩。对于海相碳酸盐岩储层，从台地边缘高能相带（如台缘滩、藻丘）到台内、再到斜坡-盆地低能相带，同样存在从粗粒高能沉积到细粒低能沉积的序列。优质储层主要受高能相带、后期溶蚀、白云石化及裂缝改造等多重作用控制，与碎屑岩的“相控”规律有相似之处，但成岩改造作用更为关键。
第五，全油气系统中的油气藏具有“平面三个带，纵向三层楼”的全序列立体成藏规律。 这是全油气系统理论在空间分布上的核心总结，已在中国多个盆地得到反复验证。在平面上，围绕主力烃源岩层系，自盆缘区→斜坡区→凹陷中心，依次有序发育：常规油气藏（自由动力场）→ 致密油气藏（局限动力场）→ 页岩油气藏（束缚动力场）。例如，准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组，盆缘为扇三角洲砂砾岩常规油藏，斜坡区为致密混积岩油藏，凹陷区为页岩油藏。在纵向上，除了在主力烃源岩层段内部发育页岩油气（源内）外，在其上方（源上）和下方（源下）的层系中，还可以通过断层、不整合面等输导体系，形成致密或常规油气藏（源外），构成“三层楼”甚至“多层楼”的立体聚集格局。吉木萨尔凹陷在芦草沟组（源内页岩油）之上发育梧桐沟组常规油藏（源上），之下发育井井子沟组致密油藏（源下），便是典型实例。这一规律同样适用于煤系全油气系统（如吐哈盆地侏罗系，发育源外构造气藏、近源致密气藏和源内煤岩/致密砂岩气藏）和海相全油气系统（如四川盆地志留系，发育深水陆棚页岩气、近源致密砂岩气和台内常规气藏）。
第六，全油气系统理论在中国油气勘探中取得了广泛而成功的实践，展现出“全层系、全类型、全领域”的新态势。 论文系统梳理了该理论在中国12个盆地25个案例中的应用。这些案例涵盖了从古生界到新生界的全层系；烃源岩有机质类型涵盖I型到III型，成熟度覆盖整个生烃窗口；储层岩性包括砾岩、砂岩、泥页岩、白云岩、灰岩、混积岩、凝灰岩、煤岩等全类型；油气藏类型包括各类常规油气藏（构造、岩性等）和非常规油气藏（致密油气、页岩油气、煤岩气等）。应用领域已从最初的陆相湖盆碎屑岩，拓展到煤系和海相碳酸盐岩；从石油勘探延伸到天然气勘探；从陆地勘探深入到海上勘探。准噶尔盆地玛湖凹陷是首个成功应用该理论指导勘探并发现10.5亿吨级储量的典型案例，随后在吉木萨尔、渤海湾、松辽、鄂尔多斯、四川、塔里木等主要盆地均获得重要突破，证明了该理论的科学性与普适性。
本文的学术价值与实践意义重大。 在理论上，它系统构建并发展了全油气系统理论，突破了经典含油气系统理论主要适用于常规油气的局限，提供了一个能够统一解释常规与非常规油气共生共存、有序分布的新理论框架。该理论从流体动力场、生烃过程、储层发育到成藏模式，形成了一套完整的知识体系。在实践上，该理论总结出的“全层系、全类型、全领域”勘探新范式和“平面三个带，纵向三层楼”的分布规律，为油气勘探，特别是在成熟盆地深化勘探和低勘探程度新区评价，提供了强有力的预测工具和战略指导。它指引勘探家不仅关注传统的构造高部位，更要系统评价从盆缘到凹陷中心、从源上到源下的整个油气生成-运移-聚集动态系统，从而最大限度地挖掘盆地的资源潜力。论文最后指出，在全油气系统成藏框架内，那些尚未获得突破的低勘探程度区，正是未来有望取得油气发现的重要领域。