国家自然科学奖推荐项目

一、项目名称

松辽盆地火山岩油气储层地质理论与应用 二、推荐单位意见

该项目通过近20年持续火山岩油气储层研究，建立了盆地火山岩岩性和岩相的分类体系和识别标准，明确了火山成因序列的盆地充填规律及其与储层关系，揭示了火山岩储层特征和分布规律，初步建立了火山岩油气储层地质理论体系。

该项目成果突破了传统石油地质理论对火山岩的认识，科学论证了火山岩具有储集能力，指出了有利储层的发育部位，为2000年以来我国火山岩油气勘探从“禁区”变为 “靶区”起到了重要科技支撑作用。盆地火山岩岩性岩相分类方案已成为油田行业录井规范。火山岩储层地质理论对松辽盆地及邻区火山岩油气勘探起到了重要的技术支持和理论指导，并产生了巨大经济效益。相关论著被国内外专家广泛引用，20篇论著累计他引1759次，其中SCI他引138次，8篇代表性论著他引974次，其中SCI他引111次，中国知网引用次数排名前10位的与火山岩储层密切相关文章中该项目所列主要论著占5篇，引用排名前4的均为该项目成果。本项目成果曾获得2011年度教育部自然科学奖一等奖。

推荐该项目申报国家自然科学奖二等奖。 三、项目简介

主要研究内容 针对国家油气勘探需求，立足松辽盆地火山岩发育的地质优势，基于盆缘露头剖面、盆内深探井岩心和岩屑，结合录井、测井和地震资料，综合运用地质-地球物理-地球化学方法，初步创建了火山岩储层理论体系，科学论证了火山岩具有油气储集能力，揭示了有利储层发育部位，为火山岩油气勘探提供了储层地质理论基础。

科学发现点 （1）盆地火山岩的岩性和岩相

按成岩方式及其储层效应将盆地火山岩类分为4 类25 种，由此建立了油田行业录井规范。将火山岩相划分为5 相15亚相，发现4种亚相发育有利储层，使勘探目标有效集中。建立了火山机构-岩相-储层的量化模式，为储层地震识别提供了有效地质约束。

（2）火山岩储层特征和分布规律

通过火山岩储集空间类型、特征、成因和分布规律研究，识别出3 类13 种储集空间，建立了断裂/节理-孔缝洞-岩相之间的关系，揭示了成岩、流体和构造对储层改造的过程和机理，指出古火山口附近是有效储层的集中发育区带。 （3）火山成因序列的盆地充填规律及其与储层关系

基于火山地层三要素（充填单元、地层界面、叠置关系）初步建立了火山地层学理论框架；通过断裂-火山-盆地充填关系，揭示了火山地层成因，指出了火山岩储层发育规律和识别途径。

科学价值 传统石油地质理论认为，火山岩不生、不储、不盖，是油气勘探“禁区”。该项目①科学论证了火山岩具有储集能力，②系统阐述了有利储层发育部位，③揭示了火山成因序列的盆地充填规律及其与储层的关系。火山岩油气勘探是世界性难题，其核心是储层问题。项目组经过20余年的持续探索，初步建立了火山岩储层地质理论体系，促进了“火山岩储层地质学”这一新兴分支学科的形成。以松辽盆地为代表，在我国近20年来火山岩从油气勘探“禁区”变为重点“靶区”过程中，该项目成果对此起到了重要的科技支撑作用。

同行引用及评价 8篇代表性论著他引974次，其中SCI他引111次；20篇主要论著他引1759次，其中SCI他引138次。代表作2入选2007年“中国百篇最具影响力国内学术论文”（附件7-9）。代表作8和主要论著14入选2013年“领跑者5000中国精品科技期刊顶尖学术论文”。代表作1获“吉林省第七届自然科学学术成果”一等奖（附件7-2）。火山岩专家王德滋院士评价该成果“对火山岩油气勘探具有重要指导作用”（附件7-7）。地球物理与油气地质专家刘光鼎院士认为该项研究“在攻克火山岩油气勘探这一世界性难题方面，迈出了可喜的一步”（附件7-8）。

学术影响和成果应用 成果得到同步产业化应用，为2000年以来在松辽盆地北部成功实现“大庆下面找大庆”的战略性勘探突破，奠定了储层理论基础，为勘探方向和靶区优选提供了可靠的储层地质依据（附件7-10、11、12）；为2008年以来在松辽盆地南部吉林油田探区火山碎屑岩油气藏勘探突破（附件7-13），以及2010年以来辽河油田火

山岩油气增储（附件7-14），均起到了重要的科技支撑作用。核心成果之一“火山岩相模式与地震识别”入选大庆油田发现50周年油气勘探领域十大创新成果之一（附件7-6）。

四、客观评价

评价1：火山岩储层地质理论体系的初步建立在理论创新和勘探应用方面均有重大突破。相关成果已获省部级科技成果奖一等奖3项、二等奖2项。

火山岩油气勘探是世界性难题，其核心是储层问题。火山岩储层地质理论体系以松辽盆地火山岩为例，科学论证了火山岩具有储集能力，指出了有利储层的发育部位，揭示了火山成因序列的盆地充填规律及其与储层的关系。它从地质理论上明确了火山岩储层的发育机理及火山岩储层的可预测性，实现了油气地质理论的重大突破。该项成果在发展完善过程中不断获得业内认可，先后获得“教育部自然科学一等奖（2012）”、“吉林省自然科学学术成果一等奖（2009）”、“吉林省科学技术进步奖二等奖（2008）”、“国土资源部科学技术奖二等奖（2006）”以及“教育部中国高校科学技术奖一等奖（2002）”等省部级科技奖励共计5项（附件7-1至附件7-5）。

2009 年，大庆人在回顾“大庆油田50 年自主创新发展的光辉历程”之际，总结了大庆油田发现50 年来的标志性创新成果；以该团队为主，与大庆科技人员共同建立的“松辽盆地北部火山岩5相15 亚相喷发模式及典型火山岩相地震反射特征模式”入选油气勘探领域十大创新成果之一（附件7-6）。

评价2：火山岩储层地质理论对火山岩油气勘探具有重要指导作用，向着攻克火山岩油气勘探这一世界性难题迈出了可喜的一步，具有广泛的应用前景。

代表性论著1《盆地火山岩：岩性、岩相、储层、气藏、勘探》一书，系统总结了我国东部典型中、新生代盆地火山岩研究成果，从岩性特征、岩相组合、储层物性及其与岩性岩相的关系，以及有效火山岩储层和火山岩油气藏等诸方面对盆地火山岩的地质特征、储层成因和物性变化规律进行了系统论述。王德滋院士指出，该专著对盆地火山岩的岩性和岩相描述系统、严谨，有很强的实用性，对火山岩油气勘探具有重要指导作用，对其它盆地的火山岩研究也有借鉴意义（附件7-7）。刘光鼎院士指出，火山岩油气勘探是摆在我国油气地质与地球物理工作者面前的新课题，也是世界性难题。该书向着攻克这一难关迈出了可喜的一步（附件7-8）。

代表性论著2“松辽盆地火山岩相：类型、特征和储层意义”一文于2007年入选“百篇最具影响优秀国内学术论文”（附件7-9）。代表性论著8和主要论著14于2013年入选 “中国精品科技期刊顶尖论文——领跑者5000”。

火山岩自身的弱成层性及强非均质性，使得火山岩储层的发育规律与常规沉积岩储层差异巨大，预测难度加大。本项研究建立了松辽盆地深层勘探地层格架，明确

了火山岩储层的发育部位，提升了火山岩储层的预测精度，建立的盆地火山岩岩性岩相分类方案，已经成为大庆油田企业参考规范，对2002 年以来松辽盆地火山岩气藏的发现和勘探开发起到了重要的科技支撑和理论指导作用（附件7-10至7-14）。

评价3：中国火山岩油气勘探和理论研究居于世界前列，该项目与火山岩储层相关研究成果处于国内外领先地位、具有持久广泛的学术影响。

全球火山岩油气藏自20世纪初首次发现，至上世纪末陆续见有实例报道，但由于其勘探难度大、开发效益低，在国外尚未开展大规模的工业化勘探和系统的理论研究。我国自1993年成为原油净进口国以来，盆地深层逐步成为油气勘探的主要目标。我国油气盆地深层普遍发育火山-沉积序列，例如，松辽盆地中生界、渤海湾盆地新生界和准噶尔盆地古生界等。因此，火山岩油气藏成为我国油气资源增储的现实新领域。在这一背景下，我国对火山岩油气藏逐步开展系统勘探和研究，理论和技术水平目前居于世界前列。在谷歌学术搜索（scholar.google.com）上检索到近20年（1997-2016）发表的篇名含“volcanic reservoir”的与火山岩油气藏密切相关文献共计685篇，其中595篇来自于国内。在web of science上检索到近20年（1997-2016）发表的篇名含“volcanic reservoir”的与火山岩油气藏密切相关的SCI收录文献共计96篇，其中67篇来自于国内。火山岩油气藏相关地质理论的提升促使了国内盆地深层火山岩油气藏探井成功率大幅提高，为相关油田增储上产起到了重要的支撑作用。

松辽盆地中生界火山岩气藏在勘探和研究程度、油气储量和产能等方面均居于国内外前列，是全球最具代表性的实例之一。该项目自1995年以来立足于松辽盆地火山岩储层地质理论研究，期间已完成研究生学位论文45篇（硕士35人、博士10人），累计发表相关主题论文149篇。其中，反映主要成果的20篇论著累计他引1759次；8篇代表性论著他引974次，其中SCI他引111次（附件1）。代表性论著2“松辽盆地火山岩相：类型、特征和储层意义”一文单篇总引366次，他引299 次；代表性论著3“松辽盆地火山岩相与火山岩储层的关系”一文单篇总引281 次，他引244 次。代表性论著4“40Ar/39Ar and K/Ar dating on the volcanic rocks in the Songliao basin, NE China: Constraints on stratigraphy and basin dynamics”一文他引158次，被SCI文章他引66次，发表在影响因子大于3 的国际核心地质期刊上的他引8次。

从中国知网（CNKI）数据库所检索到的与火山岩储层及其油气勘探密切相关的57 篇高引用文献来看，该项目所完成的有26 篇。其中火山岩储层的核心理论文献公开发表时间较早、成系列，且被广泛引用。检索主题为“火山岩储层”的文章，引用次数排名前10位的文章中该项目所列主要论著占5篇；排名前10文章的总引

次数为1566次，其中该项目5篇总引次数为1072次（占68.5%）。其中，引用排名前4的均为该项目于2003-2006年完成的成果（代表性论著2、3，主要论著11、12），这4篇文章近3年他引总次数为167次。

从长期持续研究和成果产出及其影响等方面看，该项目的火山岩储层地质理论研究成果处于国内外引领地位，并且已形成长期广泛的学术影响，对松辽盆地中生界火山岩油气勘探突破和不断深入起到了直接的推动作用，同时对国内其他盆地火山岩油气藏勘探与研究也具有促进和借鉴意义。

五、代表性论文专著目录 序 论文专著 号 名称/刊名/作者 影响 因子 年卷 页码 发表 时间 通讯 作者 知识产SCI 第一 国内 他引总权是否他引次作者 作者 次数 归国内数 所有 王璞珺专著被王璞(1)，边SCI引是 伟华用情况29 珺 (9)，唐目前无华风法检索 王璞珺，中文非SCI论王璞迟元林，是 刘万洙，文被299 珺 程日辉，SCI 引单玄龙，用目前王璞珺，中文非陈树民，SCI论王璞是 刘万洙，文被244 珺 单玄龙，SCI 引程日辉，用目前1 2 3 4 《盆地火山岩：岩专著影性·岩相·储层·气响因子藏·勘探》/北京：无法检科学出版社/王璞索 珺(1)，边伟华(9)，松辽盆地火山岩相：类型、特征和CNKI 储层意义/吉林大0.782 学学报(地球科学版)/王璞珺，迟元松辽盆地火山岩相与火山岩储层CNKI 的关系/石油与天1.552 然气地质/王璞珺，陈树民，刘万40Ar/39Ar and K/Ar dating on the volcanic rocks in SCI the Songliao basin, NE China: 2.093 constraints on stratigraphy and basin dynamics/ 2008年 1月 王璞309页 1日 珺 （2013年重印） 2003年 2003年 33卷 王璞10月 317-325珺 30日 页 2003年 2003年 王璞24卷 3月 珺 18-23页 25日 2002年 Pujun Pujun 王璞珺，2002年 91卷 Wang Wang 刘万洙， 3月 66 331-340王璞王璞王树学，1日 页 珺 珺 宋维海 158 是 The Cretaceous Songliao Basin: Volcanogenic SCI 5 Succession, 1.682 Sedimentary Sequence and Tectonic Evolution, NE The Cretaceous volcanic succession around SCI 6 the Songliao Basin, NE China: 1.627 relationship between volcanism and 松辽盆地营城组火山岩成岩作用类型、特征及其对CNKI 7 储层物性的影响/0.782 吉林大学学报(地球科学版)/高有峰，刘万洙，纪学地震火山地层学2007年 2007年81卷 12月 1002-101日 10页 王璞珺，Pujun Pujun 谢晓安， Wang Wang 任延广，29 王璞王璞朱德丰，珺 珺 孙晓猛 61 是 王璞珺，2002年 Pujun Pujun 任延广，2002年 37卷 Wang Wang 单玄龙，4月 15 97-115王璞王璞孙少波，1日 页 珺 珺 万传彪，边伟华 72 是 高有峰，中文非刘万洙，SCI论2007年 2007年 文被37卷 刘万高有纪学雁，11月 白雪峰，SCI 引82 1251-12洙 峰 26日 王璞珺，用目前58页 黄玉龙，无法检郑常青，索 王璞珺，2011年 及其在我国火山张功成，2011年 SCI 54卷 王璞王璞蒙启安，8 岩盆地中的应用/2月 1 29 0.703 597-610珺 珺 地球物理学报/王鲁宝亮，15日 页 璞珺，张功成，蒙朱德丰，启安，鲁宝亮，朱孙晓猛 合 计 111 974 是 是 六、完成人合作关系说明

本项成果第一完成人王璞珺教授是吉林大学“火山岩储层及其油气藏地质-地球物理创新团队”的学术带头人，近二十年来，先后主持完成本项成果依托的国家“973”项目，自然基金项目等系列科研项目。其他四位完成人，边伟华、唐华风、黄玉龙和高有峰，在1998年到2004年期间，先后加入王璞珺教授的科研团队，作为骨干研究人员，从事火山岩储层的相关研究，建立了长期稳定密切合作的火山岩储层地质-地球物理科研团队，共同建立了火山岩储层地质理论。

5位完成人于2009至2013年期间共同参与完成了国家973项目“火山岩油气藏的形成机制与分布规律”，王璞珺为第3课题“中新生代火山岩储层控制因素和形成机理”负责人，唐华风、黄玉龙和高有峰是该课题的研究骨干；边伟华是第5课题“重要盆地火山岩成岩作用及其成藏相关性研究”的研究骨干。5位完成人共同完成的项目“松辽盆地火山岩储层地质理论与应用”于2012年获教育部自然科学奖一等奖。王璞珺、边伟华、唐华风和黄玉龙共同完成的项目“松辽盆地北部深层火山岩储层研究”和“火山岩油气储层勘探地质理论与识别刻画技术”分别获国土资源部

科学技术奖二等奖（2006）和吉林省科学技术进步奖二等奖（2008），其共同编写的专著《盆地火山岩：岩性•岩相•储层•气藏•勘探》（北京：科学出版社，2008）获吉林省第七届自然科学学术成果一等奖（2009）。

完成人合作关系情况汇总表 序 号 合作 方式 合作者/ 项目排名 合作 时间 合作 成果 证明 材料 备注 1 王璞珺/1 唐华风/5 共同立项 黄玉龙/6 高有峰/9 王璞珺/1 专著合著 边伟华/9 共同获奖 唐华风/14 黄玉龙/15 2 中新生代火山岩储层控制因2009- 素和形成机理2013年 （2009CB219303） 《盆地火山岩：岩性·岩相·储2008年出版 层·气藏·勘探》2009年获奖 /北京：科学出版社 国家973项目子课题任务无 书 “吉林省第七届自然科学附件学术成果一5-5 等奖”证书 王璞珺/1 边伟华/2 松辽盆地火山“教育部自然附件3 共同获奖 唐华风/3 2012年 岩储层地质理科学奖一等5-7 黄玉龙/4 论与应用 奖”证书 高有峰/8 王璞珺/1 火山岩油气储“吉林省科学边伟华/5 层勘探地质理附件4 共同获奖 2008年 技术进步奖唐华风/7 论与识别刻画5-8 二等奖”证书 黄玉龙/11 技术 王璞珺/1 “国土资源部松辽盆地北部唐华风/5 科学技术进附件5 共同获奖 2006年 深层火山岩储边伟华/7 步奖二等奖”5-9 层研究 黄玉龙/8 证书 承诺：本人作为项目第一完成人，对本项目完成人合作关系及上述内容的真实性负责，特此声明。

七、知情同意证明

“松辽盆地营城组火山岩成岩作用类型、特征及其对储层物性的影响”一文于2007年刊发在《吉林大学学报（地球科学版）》37卷06期（1251-1258页），其成果由我本人与高有峰、王璞珺、黄玉龙等人共同完成。高有峰为该论文第一作者。我作为该文通讯作者，同意将本论文用于王璞珺等人申报国家自然科学奖，作为代表性论著列入“松辽盆地火山岩油气储层地质理论与应用”项目的申报材料中。

通讯作者：刘万洙

八、国际合作证明

本期成果完成人无外籍合作者

九、主要完成人情况表 姓 名 技术职称 工作单位 吉林大学 完成单位 吉林大学 对本项目技术创造性贡献 全面负责本项目工作的实施和总体无 目标的实现。以松辽盆地白垩系营城组火山岩储层为例，科学论证了火山岩具有油气储集能力，揭示了火山成因地层序列的充填规律，明确了有利储层的发育部位，逐步建立和完善了火山岩岩性和岩相分类体系与识别标准等一系列油田企业参考规范。是科学发现点1、2、3的主要完成人，是代表性论著1- 6、8的第一作者。 边伟华 副教授 吉林大学 吉林大学 以松辽盆地盆缘剖面与盆内钻井揭无 示的火山岩为基础，共同建立了适合火山岩油气储层地质研究的岩性岩相分类方案，细化明确了各类岩性岩相划分与识别标志。通过松辽盆地主要断陷深部地层的系统对比，细化了松辽盆地深层地层序列。对科学发现点1、2和3有重要贡献，是代表性论著1和6的作者，主要论著11、2 曾获国家科技奖励情况 王璞珺 教授 排名 1 12和17的作者。 唐华风 副教授 吉林大学 吉林大学 通过对火山机构相带地质属性-地球无 物理响应关系的系统深入研究，指出倾角和相干属性可识别火山机构相带；以火山机构的地质模型为约束，进行岩相控制下的储层有利目标区定性预测；通过开展地震火山地层学研究，建立盆地深层火山岩地层格架，指出储层分布规律与地层构成要素的关系。对科学发现点1和3有重要贡献，是代表性论著1的作者，主要论著14、17、19、20的第一作者。 黄玉龙 讲师 吉林大学 吉林大学 通过盆缘剖面与盆内钻井火山地层划无 分与对比研究，提出了埋藏火山岩喷发旋回和期次划分方案与实施依据，将营城组火山地层划分5个旋回和13个期次，为松辽盆地深层火山岩地层对比和界面识别提供了理论基础和实现途径。开展了火山岩成岩作用与储层特征研究，证实了火山岩地层单元顶面附近为有效储层集中发育部位。对科学发现点2和3有重要贡4 3 献，是代表性论著1、7的作者，主要论著15、16、18的通讯和第一作者。 高有峰 副教授 吉林大学 吉林大学 通过对松辽盆地火山岩盆缘露头和盆无 内钻井岩心的深入研究，较早提出火山岩成岩作用的概念，系统划分了火山岩成岩作用阶段，并提出3大类14种基本类型；明确火山岩成岩作用是决定储层好坏的主要控制因素之一，早期成岩作用主要影响原生孔隙的发育，晚期成岩作用影响次生孔隙的发育。对科学发现点2有重要贡献，代表性论著7的第一作者。 5