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以“筆”為引把脈礦產(chǎn)資源,這個生物地層小組石頭縫中尋“藍金”

科學(xué)中國人
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1735年,瑞典分類學(xué)家卡爾·馮·林奈在他的著作《自然系統(tǒng)》中,記載了一種像筆涂鴉在巖石一樣的奇特生物化石,并將其命名為“Graptolithus”,也就是筆石。那時的林奈或許從沒想過,有一天,這個小小的遠古生命在后來不僅能成為古生物學(xué)家劃分地質(zhì)時間的“游標卡尺”,也能成為油氣勘探的“指南針”“大功臣”,在面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場——勘探開發(fā)新型能源中煥發(fā)出新的活力。

▲生物地層小組部分成員合影

那么,這種小小生物究竟是如何與能源勘探聯(lián)系起來的?

在地球這顆蔚藍星球上,自人類第一次拿起火種起,就與能源密不可分了。當工業(yè)革命開啟,帶來翻天覆地變化的同時,也帶來了日益突出的環(huán)境、能源問題。近年來,為了改善人類生存的環(huán)境,我國提出“雙碳”目標。因相較于煤和石油具有明顯的低碳排放優(yōu)勢,新能源——天然氣成為關(guān)鍵過渡能源,而以頁巖氣為代表的非常規(guī)天然氣正在成為中國天然氣的重要來源,它被譽為是地底下的“藍金”。

近十年來,我國有越來越多的科研團隊踏上了在石頭縫中尋找“藍金”的征程,其中,有一支非?!疤貏e”的團隊——中國石油勘探開發(fā)研究院生物地層小組(以下簡稱“生物地層小組”)。它由陳旭、戎嘉余、鄒才能等院士自愿發(fā)起,中國石油勘探開發(fā)研究院王紅巖、趙群等骨干強力組織,集聚了中國石油化工集團有限公司、中國地質(zhì)調(diào)查局、中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所等一批多學(xué)科領(lǐng)域志同道合的精英人才。在工作中,這些團隊成員不約而同地感受到古生物之于頁巖氣勘探開發(fā)的重要性。以“筆(筆石)”為引,打破壁壘,他們自發(fā)地走上了一條跨學(xué)科、跨方向,多學(xué)科深度融合的全新之路,樹立了基礎(chǔ)研究和生產(chǎn)應(yīng)用結(jié)合的典范。

生物地層小組具體做了哪些工作?他們是如何做到以“筆”為引,把脈礦產(chǎn)資源的?這背后發(fā)生了哪些動人的故事?帶著疑問,本刊帶大家走進這支團隊及其研究的神奇世界。

緣起:自發(fā)成立的生物地層小組

在距今5億至3億年前的海洋中,生活著一種神秘的小型海洋無脊椎動物——筆石蟲。它們像今天的珊瑚蟲一樣過著群居的生活,喜歡建造一個個或圓的、或方的、或直的、或彎的,被叫作胞管的整齊而精巧的“小房子”,并居住在里面。因此,它們常常被譽為是遠古海洋里勤勞的“建筑工”,也是精益求精的“小小藝術(shù)家”。

▲陳旭院士現(xiàn)場教授頁巖筆石識別

筆石生活在中生代的寒武紀和古生代的奧陶紀時期。如果你穿越到奧陶紀的海洋中,就會發(fā)現(xiàn),任何一個可以讓筆石蟲穩(wěn)穩(wěn)固定住的物體,都可以成為它們繁榮的家園。它們在富含氧氣和食物的海面繁衍生息,死后落入海底被掩埋。

由于筆石的演化速度快,化石數(shù)量多,在世界各地廣泛分布,因此,它們被科學(xué)家們選定為研究地層的標準化石??茖W(xué)家們用特定種類筆石出現(xiàn)和消失的時間標記地層的年代,建立了地質(zhì)歷史上的“唐宋元明清”,所以筆石被稱為地質(zhì)時間的“游標卡尺”;又因為它以海水中的微體菌藻類等生物為主要食物,而這類生物是產(chǎn)生油氣的主要來源。在奧陶紀和志留紀的海洋里,微體菌藻繁盛的地方常常生活著大量的筆石蟲。所以,在筆石化石含量多的巖層中尋找油氣,就成了油氣勘探的黃金定律。

正如生物地層小組的發(fā)起人之一、中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員陳旭院士所描述的:如果地層是“幾百頁的書”,地質(zhì)變動把這幾百頁的書撕爛了、揉皺了,扔得到處都是。而他們所要做的就是找到這幾百頁書里“有礦產(chǎn)”的幾十頁——找到每頁中特定的生物和巖石組合,分辨出哪一層是哪一層,就可以在不同的地方認出哪個地方屬于有礦產(chǎn)的“那一頁”,給勘探指明方向??梢哉f,在頁巖氣資源的勘探開發(fā)中,不但需要高端的鉆井技術(shù),更需要對黑色頁巖的地層層位進行精準標定。在這一過程中,筆石發(fā)揮著不可替代的黃金卡尺作用,是目前鉆井現(xiàn)場確定生物地層最簡便、最快速、最精準的方法。只要一個約10倍的放大鏡,生物地質(zhì)研究科學(xué)家就可以現(xiàn)場鑒定巖層中筆石的屬種,并由此判斷它們所在的地層年代。

在中國,頁巖氣勘探開發(fā)研究工作實際上迄今不過十幾年,卻已將頁巖氣的地位提升至我國天然氣主要增長極。發(fā)展速度如此之快,得益于一批相關(guān)領(lǐng)域科研人員的不懈努力。

2006年,以生物地層小組的又一發(fā)起人——鄒才能院士為代表的一批地質(zhì)工作者開始涉足油氣勘探的全新領(lǐng)域。針對頁巖氣開展專項研究及綜合地質(zhì)評價,他們初步明確了威遠及川南地區(qū)頁巖氣資源潛力、有利層系和有利區(qū)帶。此后,中國石油勘探開發(fā)研究院組織人員多次赴四川省長寧、威遠等地開展現(xiàn)場技術(shù)考察和室內(nèi)聯(lián)合研究,在我國海相頁巖中首先發(fā)現(xiàn)了豐富的有機質(zhì)納米孔隙,證實了龍馬溪組頁巖的儲氣能力,揭開了川南五峰組-龍馬溪組頁巖氣的神秘面紗。不僅如此,他們還確定了在長寧構(gòu)造北面與威遠構(gòu)造的東面也有埋藏更深、更優(yōu)質(zhì)的頁巖氣目的層。

艱難困苦,玉汝于成。眾人看到的是碩果累累的光鮮亮麗,只有深入其中的人才了解這些成果背后飽含的艱辛和汗水。中國頁巖氣勘探,其實是一個“從0到1”的過程,很多基礎(chǔ)工作此前都沒有先例,尤其是在將古生物研究與頁巖氣勘探結(jié)合的初探時期,棘手的問題接踵而至,如五峰組-龍馬溪組黑色頁巖分層不統(tǒng)一的問題就曾令科研人員焦頭爛額,還有對頁巖氣儲層精細劃分缺乏有效的手段,對頁巖氣水平井開發(fā)箱體的確定存在爭議等。主要問題聚焦在原有的多個方案不統(tǒng)一,名稱多,不利于交流;研究不與國際生物地層接軌,劃分以巖性、沉積相為主,存在穿時現(xiàn)象等。面臨的問題千頭萬緒,重新建立與國際接軌的地層劃分方案迫在眉睫。

使命在肩,負重前行。生物地層小組就此應(yīng)運而生??梢哉f,它正是建立在陳旭、戎嘉余、鄒才能等院士團隊,以及王紅巖等石油勘探開發(fā)骨干基于一線迫切需求的深入了解之上。也正因為了解,他們的呼聲得到了多家單位有識之士的積極響應(yīng)。剛發(fā)起時,小組成員全是憑著興趣自愿加入、學(xué)習。

榜樣的力量指引前行。作為生物地層小組的組織管理者,王紅巖這些年憑借運籌帷幄的強大組織能力、不折不扣的執(zhí)行力、對石油勘探和生物化石鑒別技術(shù)的超強掌握力,贏得了眾人的一致贊賞。生物地層小組成立初期,他和幾位院士一起,系統(tǒng)開展了多期筆石等化石系統(tǒng)的培訓(xùn),組織開展了黔渝模式聯(lián)合考察、煤山金釘子聯(lián)合考察、常山金釘子聯(lián)合考察、四川鴛鴦巖剖面聯(lián)合考察等多次具有代表性的聯(lián)合考察。在他的強力號召和凝聚之下,生物地層小組這樣一個自發(fā)的、原本松散的組織實現(xiàn)了多學(xué)科的高度融合。一群跨學(xué)科、跨單位、跨年齡層的科研人員,憑著對科研的愛而生發(fā)出一腔熱血,研究出了一個又一個支撐我國頁巖氣勘探開發(fā)的基礎(chǔ)理論,打贏了一場又一場硬戰(zhàn),成為領(lǐng)域里的一面旗幟。

工欲善其事,必先利其器。生物地層小組成立后,王紅巖帶領(lǐng)大家干的第一件事,就是捋清整個西南的地層劃分對比方案。

四川盆地南部長寧與威遠區(qū)塊是我國頁巖氣主要產(chǎn)區(qū)之一,主要產(chǎn)氣層上奧陶統(tǒng)五峰組-下志留統(tǒng)龍馬溪組富有機質(zhì),頁巖厚度介于20~40m,具有良好的可對比性。然而,研究人員從筆石地層的角度分析后發(fā)現(xiàn),上述兩個區(qū)塊黑色富有機質(zhì)頁巖的沉積時間和沉積速率均存在著明顯的差異。充分發(fā)揮多學(xué)科交叉團隊的優(yōu)勢,應(yīng)用沉積學(xué)、生物地層學(xué)、地球化學(xué)和礦物學(xué)等研究手段,生物地層小組成員開展了上述兩個區(qū)塊8口鉆井的巖心描述和筆石生物地層劃分等工作,如通過對威遠頁巖氣田威202井奧陶統(tǒng)五峰組-下志留統(tǒng)龍馬溪組筆石和三葉蟲等重要生物化石的鑒定,結(jié)合區(qū)域地層特征將其劃分到筆石帶,并確定五峰組和龍馬溪組下部的筆石帶為最優(yōu)儲層,提出威202井區(qū)在奧陶紀末期五峰組、觀音橋?qū)蛹爸玖艏o初期龍馬溪組剖面和湖北宜昌王家灣剖面可以對比的理念,從而為探明筆石帶對比及沉積特征埋下了堅實伏筆。

同樣,為深入研究渝東北巫溪地區(qū)五峰組-龍馬溪組頁巖氣儲層及含氣情況,生物地層小組成員以巫溪2井鉆井資料為基礎(chǔ),以筆石生物地層作為黑色頁巖地層劃分對比的“標尺”,對富有機質(zhì)頁巖的有機地球化學(xué)特征、巖石學(xué)特征、儲集空間類型及特征等進行了系統(tǒng)分層研究。

研究結(jié)果表明,巫溪2井五峰組-龍馬溪組富有機質(zhì)頁巖厚度達89.8m,筆石序列發(fā)育完整連續(xù);富有機質(zhì)硅質(zhì)頁巖、黏土質(zhì)硅質(zhì)頁巖具有“既甜又脆”的特性,為頁巖儲層發(fā)育的優(yōu)勢巖相;納米孔隙形態(tài)多為四邊開放平行板狀孔,連通性較好;且探明赫南特階LM1帶為最佳層段,具有“最甜、最脆”的特性,可作為水平井最佳靶體位置“甜點段”等。這些成果為進一步完善西南地層劃分對比方案奠定了堅實的基礎(chǔ)。

總的來說,生物地層小組自成立以后,不但系統(tǒng)開展了地層精細劃分的工作,建立了分層標志化石體系,還建立了古生物地層與測井響應(yīng)標志,并實現(xiàn)了區(qū)域推廣應(yīng)用。他們創(chuàng)新性地將多種手段相結(jié)合,建立起頁巖氣科學(xué)工業(yè)化分層方案,又在生物地層框架的指導(dǎo)下,建立起3種頁巖沉積模式,基于古生物數(shù)據(jù)庫恢復(fù)五峰三隆一洼古地理格局,精準識別川南古地理特征,規(guī)避了頁巖氣的開發(fā)風險。“合抱之木,生于毫末;九層之臺,起于累土”,正是憑借這一系列的基礎(chǔ)理論創(chuàng)新突破,生物地層小組才有了后來在巖氣儲層實地研究中的系列突破。

▲殷鴻福院士(中)和謝樹成院士(右二)與生物地層小組骨干成員合影

這些研究成果的取得具有重要的地層對比意義,為頁巖氣的研究提供了重要的理論支撐。如今,在生物地層小組的推動下,人們已經(jīng)確信,小小遠古生命不僅能做“標尺”,亦可“探油”。而生物地層小組也因一系列重大發(fā)現(xiàn),在極短時間內(nèi)就闖入業(yè)界視野,并因其權(quán)威性和專業(yè)性,吸引頁巖氣勘探開發(fā)相關(guān)研究機構(gòu)、企業(yè)帶著問題慕名而來,從而催生出許多新的故事。

跨越:來自不同學(xué)科的碰撞

當一項又一項基礎(chǔ)理論成為未來相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展橋梁,帶領(lǐng)中國頁巖氣勘探開發(fā)研究走向通途,很少有人能了解,背后鋪設(shè)橋梁的過程實則艱難異常。

事實上,生物地層小組剛成立時,就遇到過一個重要的難題——筆石不同于其他化石,種類特別多。至今,科學(xué)家識別出來的種類可能還不到一半。雖然種類多,但有些并不具備科研價值,上億年的筆石雖然看著漂亮,但是基本沒用。只有那些沉積了幾百萬年甚至是幾十萬年的才有用,且演化越快的筆石越有價值。要從紛繁復(fù)雜的類別中精準識別出關(guān)鍵的、有價值的筆石,難度非常大。通常筆石的保存條件不是很好,很可能只能看到一個小小的斷肢,特征很不明顯,只有對筆石相關(guān)知識和特征有了深刻的理解,才能做到排除萬難,實現(xiàn)精準判斷——即使只有一段,也有可能確定它是什么種類。

實現(xiàn)對筆石的精準鑒定是一個漫長的積累過程,這項工作哪怕是對專門從事這一專業(yè)的科研人員來說都是一件難事,更不要說生物地層小組里的其他非專業(yè)人員了。

“小組中很多人都不是學(xué)古生物的,特別是很多都是學(xué)地質(zhì)學(xué)出身的,對古生物只有大概的了解,對于其中具體的細節(jié)根本就不懂。因此很多基礎(chǔ)知識需要從零開始學(xué)習,一步一個腳印積累,才能達到運用自如?!睋?jù)小組成員們回憶,雖然小組成立后組織了多次培訓(xùn),但是對于筆石的特征,學(xué)是一回事,到現(xiàn)場看是另一回事,很難確認出來。于是,為了加深大家對于筆石知識的深刻理解,團隊里80多歲的院士們常常不辭辛苦,帶領(lǐng)大家踏遍千山萬水到現(xiàn)場考察。智者如燈,照亮前行,前輩們的無私奉獻和淵博學(xué)識為生物地層小組成員的迅速成長搭建了進步的階梯。

值得一提的是,生物地層小組成員們面臨的不只是專業(yè)學(xué)習上的挑戰(zhàn),甚至還需要面臨質(zhì)疑——當時我國業(yè)界筆石的研究者甚少,很多人對這項技術(shù)的作用持懷疑態(tài)度。

“就當時筆石研究來看,最關(guān)鍵的層也就二三十米。就這二三十米,都是‘黑不溜秋’的巖土,還要分出來好多層?!边@對很多人來說難比登天,但小組成員們選擇了堅持不放棄,他們把筆石的種種演化全都列出來,把整個區(qū)域全都分析清楚之后,其中的規(guī)律從事地質(zhì)研究的人一般都能理解,現(xiàn)在大家都已經(jīng)接受了這種分層,沒人再質(zhì)疑“黃金卡尺”的引領(lǐng)價值。

生物地層小組面臨的另一個棘手難題是生物地層的精細分層。伽馬測井、筆石帶是沉積環(huán)境和地質(zhì)事件兩種不同方式的記錄。伽馬曲線記錄了沉積環(huán)境和地質(zhì)事件,筆石演化則反映了生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)事件。在生物地層小組對我國頁巖氣主要產(chǎn)區(qū)進行探索研究的時候,“一開始我們認為川南地區(qū)的優(yōu)質(zhì)頁巖就沉積魯?shù)るA。但是在實際中,我們發(fā)現(xiàn)長寧地區(qū)魯?shù)るA的頁巖有一半是優(yōu)質(zhì)的;而在威遠地區(qū),整個魯?shù)るA的頁巖都很優(yōu)質(zhì)?!彪S著研究的日漸深入,生物地層小組的成員發(fā)現(xiàn),在川南地區(qū),南部和北部的沉積差異比較大。

▲鄒才能院士與生物地層小組在重慶市巫溪地區(qū)五峰組-龍馬溪組考察頁巖剖面

差異為什么這么大?大家陷入了迷茫?!爱敃r,我們以為這塊沉積可能跟古地形有關(guān),沒有考慮到構(gòu)造的因素。后來在陳旭院士的指導(dǎo)下,我們跑了很多地方才了解到,在川南地區(qū),由于華南板塊對揚子板塊進行擠壓,導(dǎo)致整個地層從南向北逐漸抬升,這個事件就嚴重影響了優(yōu)質(zhì)頁巖的沉積:在魯?shù)るA沉積的中期,南部地層已經(jīng)抬起來了,導(dǎo)致沉積的頁巖品質(zhì)降低了。”找到這層關(guān)系后,生物地層小組又展開了大量繁雜的工作,對比了很多井的資料,最終順利地解釋了不同地區(qū)測井曲線的差異?!熬褪且驗橛羞@么一個隆起,導(dǎo)致里面有一個巔峰沒有沉積?!闭驗槔眄樍死碚摽蚣?,才讓小組成員們分析清楚了沉積的狀況。這無疑為難關(guān)的突破打造了“霹靂神劍”。最終,生物地層小組建立了古生物地層與測井響應(yīng)標志,并成功在川南區(qū)域推廣應(yīng)用。

冰凍三尺非一日之寒,生物地層小組的專家們之所以能遇水架橋、逢山開路,與他們的細心積累分不開。

很多小組成員們都記得這件事情——一次生物地層小組在外地開會,有一位企業(yè)的負責人抱著一大套黑色頁巖找上門來。原來,他們在打出井的時候,看著一大堆頁巖卻分不清層段。生物地層小組當時在業(yè)界已經(jīng)打出名號,于是,這家企業(yè)的高管就慕名拉著巖芯驅(qū)車幾百公里到他們開會的酒店來向他們求教??粗@個負責人急切誠懇的樣子,幾位院士和小組成員當即在酒店的地毯上對著黑色頁巖研究了起來。

“我們每看一個巖芯找到標志物,會在測井曲線標準線上做個記號,要看有幾個關(guān)鍵的地質(zhì)分層跟測定的伽馬曲線的峰值能對上?!鄙锏貙有〗M骨干成員趙群通過仔細觀察,正好發(fā)現(xiàn)有4個峰值不對,生物地層和測井曲線的伽馬尖峰有特別好的對應(yīng)關(guān)系。“這是因為在地質(zhì)沉積的過程中,受不同區(qū)域的抬升影響。整個川南地區(qū)的北邊是全的,而南邊是不全的。”但當時,這些說法也僅僅是猜想。開會回來后,趙群和大家齊心協(xié)力把能找到的井全都梳理了一遍,功夫不負有心人,最終他們果然發(fā)現(xiàn)了其中的規(guī)律。這些規(guī)律也成為后來研究人員成功分辨頁巖分層的基礎(chǔ)依據(jù)之一。

很多靈光一閃的突破看似偶然,實則必然。生物地層小組的很多成員對堅持積累、全面創(chuàng)新突破的價值深有感觸。

近年來,小組在陳旭院士指導(dǎo)下,針對南方海相五峰組-龍馬溪組頁巖分層方案不統(tǒng)一的問題,綜合多因素制訂五峰組-龍馬溪組頁巖儲層小層劃分方案,建立了4種測井伽馬響應(yīng)模式,形成了具有鮮明特色的生物地層的測井識別方法,研發(fā)出頁巖儲層微觀特征及含氣性測試方法等特色技術(shù),為四川盆地五峰組-龍馬溪組頁巖精細評價作出積極貢獻,而這些成果也推動了我國非常規(guī)油氣革命性跨越式發(fā)展。

現(xiàn)在,生物地層小組成員們正專注于川南的沉積研究,相關(guān)區(qū)域的頁巖氣在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了很多問題,比如大足地區(qū)、自貢地區(qū)、大安地區(qū),其頁巖儲存變化超過預(yù)期。“我們要通過化石的標定,再找一些其他的沉積證據(jù)來確定它為什么這么變化,以及變化影響范圍有多大?!边@其實也是油田最關(guān)心的問題,但只有分析明白為什么它會變化,才能預(yù)測它變化的范圍有多大。立足關(guān)鍵問題,生物地層小組又踏上了征程。

熱血:因愛生發(fā)的自驅(qū)力

“四億多年前,你在大海里繁盛嬉戲,像雪花一樣墜入黑色的海底,肉體被逐漸吞噬,留下鉛筆書寫的印記,但生之靈火卻不肯燃熄。滄海桑田,時光如梭,你的故事沒有被忘記,跟隨大師書寫你的傳奇,在頁巖中將你尋覓,探索頁巖氣的秘密?!?/p>

在生物地層小組,傳頌著這樣一首由團隊領(lǐng)頭人王紅巖寫的詩歌——《昨天的你》,他們甚至還拍成了視頻,由部分團隊成員分別誦讀,將他們與筆石、與勘探事業(yè)的故事和情感娓娓道來,一字一句,飽含深情??梢愿惺艿?,他們是一群有理想、有抱負的志同道合的同行人。在頁巖氣勘探開發(fā)不斷取得重大突破的同時,這樣一批最早從事相關(guān)研究的科研工作者正懷著滿腔熱血準備攻下新的高峰。而不斷進擊的背后,是他們因愛生發(fā)的、源源不斷的自驅(qū)力。

雖然生物地層小組是一個自發(fā)的、松散的組織,但一系列研究進展迅速,究其原因,得益于對人才培養(yǎng)的極力的推動。

2009年,時任中國石油勘探開發(fā)研究院新能源研究所所長的王紅巖代表團隊,向中國石油勘探與生產(chǎn)分公司匯報了國內(nèi)外頁巖氣發(fā)展形勢與國內(nèi)頁巖氣研究認識。聽完匯報,公司當場決定啟動頁巖氣勘探開發(fā)試驗,并按照“落實資源、評價產(chǎn)能、攻克技術(shù)、效益開發(fā)”的目標,確定在威遠構(gòu)造實施第一口頁巖氣井。而這口井,也成了后來一系列研究和勘探的根基。

▲生物地層小組在重慶市武隆區(qū)黃鶯剖面考察

此后,全球頂尖科學(xué)家的陸續(xù)加入,為生物地層小組研究工作的權(quán)威性、嚴謹性添薪助力。比如陳旭院士,他曾說過自己最大的愿望,就是研究了一輩子的古生物能應(yīng)用到生產(chǎn)實際當中。如今,他的愿望通過將筆石化石的地層劃分與油氣生產(chǎn)相結(jié)合這樣一個奇妙的方式得到了踐行,成為學(xué)科交叉結(jié)合的范本。每每談到這份事業(yè),老院士的眼里總是能透出興奮的光芒,言語間滿是研究得以延續(xù)的欣慰。正因為熱愛,讓他不辭辛勞、不知疲憊地無私奉獻,培訓(xùn)時細心教導(dǎo),將多年在筆石鑒定上的知識傾囊而出;考察時不遠萬里,跟年輕人同進同出,從不搞特殊。

事實上,生物地層小組的每一位骨干成員都有一個屬于他自己的關(guān)于對這份事業(yè)的興趣與熱愛的故事。

小組組織者王紅巖身兼多職,但組里的事情事無巨細做得全面周到,雖然公務(wù)很多,但他的知識積累、專項技術(shù)卻依然是組里年輕輩里最好的。大家眼中,“他不僅有超強的組織能力,并且學(xué)習能力也很強。他認識許多種筆石,不僅中文名字,連拉丁文名字他也能一一詳盡地說出來”。2018年6月,中國石油天然氣集團有限公司代表團在第27屆世界天然氣大會(WGC2018)上充分展示了對天然氣工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的思考與認識,發(fā)出響亮的“中國聲音”。王紅巖憑借“頁巖氣十年發(fā)展與創(chuàng)新”研究獲WGC勘探生產(chǎn)領(lǐng)域技術(shù)與創(chuàng)新獎。

小組的另一名主要成員趙群是地質(zhì)學(xué)專業(yè)出身,從畢業(yè)實習開始,他就扎根在原中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院。中國石油勘探開發(fā)研究院新能源研究所(現(xiàn)非常規(guī)研究所)成立后,他水到渠成地成為其中一名骨干成員?!拔野l(fā)現(xiàn)頁巖氣是非常有前景的,對此也充滿信心?!壁w群說。雖然當時大部分時間里他都是以業(yè)余愛好者的身份去研究,但是興趣使然,他越研究越深入其中不舍離開。他發(fā)現(xiàn)頁巖中總有機碳(TOC)的含量,在好多地方井下實驗分析測試的參數(shù)都差不多,同樣都是頁巖,但是實際上它里面還有層理,且各有差別。如果只是籠統(tǒng)地研究,根本揭示不了其中的奧秘?!岸覐膬?nèi)心里特別喜歡做這方面的研究,這是一個很細致的工作?!壁w群說,因此,在組建生物地層小組的時候,他果斷加入其中,成為小組的初創(chuàng)成員之一。

在生物地層小組里,這些關(guān)于熱愛的故事、樂于奉獻的人還有很多,有國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者邱振、中國石油勘探開發(fā)研究院2022年青年十大科技進展獲得者周天琪,還有在各自專業(yè)領(lǐng)域里杰出的代表施振生、孫莎莎、武瑾、張磊夫等。團隊重要成果“四川盆地奧陶-志留系五峰組-龍馬溪組重力流沉積及其對非常規(guī)油氣的意義”在國際油氣領(lǐng)域期刊《美國石油地質(zhì)家協(xié)會會刊》(AAPG Bulletin)發(fā)表。走進這支特別的團隊,你會發(fā)現(xiàn),他們的成員來自五湖四海,背景不同,性格迥異;他們有不同的學(xué)科背景,學(xué)科交叉,卻術(shù)有專攻,分工明確……但他們都有一個共同的心愿:聚在一起為我國石油勘探事業(yè)貢獻力量。積力之所舉,則無不勝也;眾智之所為,則無不成也。讓所有人感到高興的是,通過大家的共同努力,團隊的人才培養(yǎng)機制和體系已經(jīng)逐步完善,一群有志向也有能力年輕人也已經(jīng)成長了起來,有延續(xù)就有未來,頁巖氣藍圖變藍金的宏圖也已徐徐開啟。

愿景:讓頁巖氣藍圖變藍金

按照規(guī)劃,到2030年,我國頁巖氣產(chǎn)量有望達到800億~1000億立方米,占比將達到“三分天下有其一”。頁巖氣,業(yè)已成為我國未來天然氣增儲上產(chǎn)的主力軍。

▲生物地層小組成員趙群在重慶市武隆區(qū)黃鶯剖面考察

一路思索,一路總結(jié),一路規(guī)劃,如今,生物地層小組已經(jīng)篤定了未來圖強的方向。目前,小組在研的幾個中國石油天然氣集團有限公司的前瞻性、基礎(chǔ)性的項目包括海相頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)等。按照國家能源局對外發(fā)布的《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》,我國將完善成熟3500米以淺海相頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù),突破3500米以深海相頁巖氣、陸相和海陸過渡相頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù),這是整個中國石油勘探開發(fā)研究院未來在新領(lǐng)域的布局方向,也是小組接下來要加大力度突破的關(guān)鍵技術(shù)。

與此同時,建立海相頁巖即深水沉積的體系也是生物地層小組今后科研的重點,以期建立等時框架下的深層頁巖氣沉積學(xué)體系。這對整個學(xué)科來說具有非常重要的意義??上驳氖?,團隊目前已經(jīng)有了一個良好的開端:已經(jīng)畫了4個層級對象,也找到了一些證據(jù),如生物地層小層通過大薄片、大氬離子拋光片研究發(fā)現(xiàn),川南地區(qū)五峰組-龍馬溪組深水區(qū)域發(fā)育砂泥遞變型水平層理、遞變型水平層理、書頁型水平層理、砂泥互層型水平層理及塊狀層理,可能指示深水區(qū)發(fā)育細粒濁流沉積、泥質(zhì)等深流沉積、遠洋-半遠洋沉積和粉砂質(zhì)等深流沉積等沉積體系類型等。

雖然前景看好,但對生物地層小組來說這條研究與實踐結(jié)合的漫漫長路仍然充滿挑戰(zhàn),唯有踏實前行:“建立理論體系后,我們還面臨如何去推廣的問題。中國的頁巖氣發(fā)育區(qū)可劃分為與板塊大致對應(yīng)的南方、中東部、西北及青藏這四大區(qū)域,它們都具有良好的頁巖氣勘探前景。能不能用這套理論體系把各個地區(qū)的地層尺寸劃分清楚是一個難題。我們相信頁巖氣在川南的大發(fā)現(xiàn)并不是偶然事件,全國各個地方都有突破才是我們的最終目標?!憋L物長宜放眼量,向著更深、更廣的領(lǐng)域進軍,等待生物地層小組的是大有可為。

評論
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庶吉士級
在地球這顆蔚藍星球上,自人類第一次拿起火種起,就與能源密不可分了!
2024-01-21
科普656096c7b53ec
儒生級
四億多年前,你在大海里繁盛嬉戲,像雪花一樣墜入黑色的海底,
2024-01-20
科普65488dde83968
秀才級
打破壁壘架橋梁??????
2024-01-19