淺析油氣歷史成因及目前采油技術(shù)

周海濤

【摘要】從近200 年來(lái)油氣工業(yè)多次重大理論創(chuàng)新，使人類發(fā)現(xiàn)油氣藏的深度、分布區(qū)域和可采儲(chǔ)量不斷突破“禁”區(qū)，推動(dòng)著找油氣的領(lǐng)域連續(xù)翻新的歷史現(xiàn)象分析入手，對(duì)油氣到底來(lái)自何方進(jìn)行了探討；從技術(shù)的結(jié)構(gòu)性和功能性分析出發(fā)，將當(dāng)采技術(shù)與油氣歷史成因?qū)W說聯(lián)系起來(lái)，構(gòu)思了油氣資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)。據(jù)此認(rèn)為油氣能源仍將是本世紀(jì)甚至下世紀(jì)不可替代的主要能源。最后展望了石油勘探的當(dāng)采技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】油氣資源評(píng)價(jià)系統(tǒng) 油氣歷史成因 當(dāng)采技術(shù)

近200 年來(lái)，油氣工業(yè)發(fā)展實(shí)現(xiàn)了多次重大理論技術(shù)創(chuàng)新或跨越。從找油氣圈閉到找油氣儲(chǔ)集體、油氣礦床，海相、陸相、海陸相油氣藏兼顧探查，二次、三次采油及水平井分段壓裂技術(shù)等的發(fā)展……，諸如此類使被發(fā)現(xiàn)油氣藏的深度、分布區(qū)域和可采儲(chǔ)量在不斷突破“禁”區(qū)，推動(dòng)著找油氣的領(lǐng)域連續(xù)翻新，拓寬了人們對(duì)石油地質(zhì)理論研究的思維空間，促進(jìn)了石油工業(yè)當(dāng)采技術(shù)的不斷創(chuàng)新，也使得人們對(duì)油氣到底來(lái)自何方，間歇性地在石油地質(zhì)界反復(fù)提問、發(fā)酵?；诖?，筆者漫談?dòng)蜌獬梢蚺c當(dāng)采技術(shù)，供有興趣的學(xué)者參考，以期人們以另一只眼欣賞眼花繚亂的油氣成因?qū)W說，開拓油氣勘探工作新的領(lǐng)域。

1 油氣資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)與油氣歷史成因說

目前，國(guó)內(nèi)外可見的石油地質(zhì)學(xué)方面的資料對(duì)油氣生成的理論認(rèn)識(shí)基本一致，大多數(shù)專家學(xué)者認(rèn)為，沉積有機(jī)質(zhì)在還原環(huán)境下埋藏到一定深度后，在溫度、時(shí)間、細(xì)菌、催化劑等條件的作用下，經(jīng)過生物化學(xué)、熱催化、熱裂解、高溫變質(zhì)等階段，陸續(xù)轉(zhuǎn)化為石油天然氣。由此而形成了各種油氣資源評(píng)價(jià)方法和系統(tǒng)、理論和技術(shù)路徑。通常開展油氣資源分布規(guī)律研究包含以下內(nèi)容：地層沉積構(gòu)造演化、流體特征及其所處溫度場(chǎng)及地壓場(chǎng)變化、生—儲(chǔ)—蓋—運(yùn)—聚—?！⒌哪M及模型建立等，將這些內(nèi)容通過參數(shù)選擇、方法研究、結(jié)論及風(fēng)險(xiǎn)分析等相互勾連則構(gòu)成了油氣資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

可以看出，現(xiàn)代油氣生成理論的取向是試圖以現(xiàn)有技術(shù)或技術(shù)突破，從結(jié)構(gòu)上還原油氣藏形成過程，解剖油氣藏，開發(fā)油氣。每當(dāng)自然科學(xué)取得某項(xiàng)技術(shù)上的突破，總能在增儲(chǔ)上產(chǎn)中找到其發(fā)揮作用的節(jié)點(diǎn)和理論猜想的深入點(diǎn)。這些現(xiàn)象或稱“事實(shí)”的發(fā)現(xiàn)，符合以還原論為基礎(chǔ)的實(shí)證科學(xué)。

油氣歷史成因說者憚?dòng)谖镔|(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的無(wú)止境，轉(zhuǎn)向“有所不為，以用為主”。在極限思考之余，人力所及的盡頭，停下腳步，以整體論為基礎(chǔ)，從功能上把握各種油氣成因的可能性，“敦促”從事油氣商業(yè)開采的政治家、企業(yè)家、科學(xué)家們用油氣歷史成因說來(lái)指導(dǎo)勘探，摒棄油氣資源枯竭論，以期換取人們摒棄利用新技術(shù)不惜破壞人類生存環(huán)境、瘋狂開采化石資源并以此為榮的思維方法。

油氣歷史成因說者把元素、星系、地球、生物及油氣起源演化史聯(lián)系起來(lái)討論，認(rèn)為宇宙間自從有了碳、氫元素后，油氣就開始形成并演化到現(xiàn)在，亦即油氣的形成可以追溯到天文時(shí)期，延續(xù)到地質(zhì)時(shí)期乃至人文時(shí)期；認(rèn)為油氣先驅(qū)物在生命形成之前就已存在，它伴隨從元素到無(wú)機(jī)物到星系的演化，也伴隨從無(wú)機(jī)物到簡(jiǎn)單有機(jī)物的演化，同樣也伴隨從簡(jiǎn)單有機(jī)物至生命的演化；油氣歷史成因說旨在強(qiáng)調(diào)油氣先驅(qū)物隨著星系、地球和生物形成及演化而循環(huán)，旨在把早期說、晚期說、有機(jī)說、無(wú)機(jī)說等各種生油說劃分成該學(xué)說中油氣生成的各個(gè)途徑，旨在告誡人們不要懷疑大自然的鬼斧神工，碳?xì)湓厣珊?，大自然總有辦法將其形成烴類物質(zhì)。

2 當(dāng)采技術(shù)的結(jié)構(gòu)屬性與功能屬性

一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，石油地質(zhì)領(lǐng)域由以下技術(shù)構(gòu)成，成盆成烴成藏地質(zhì)認(rèn)識(shí)與實(shí)驗(yàn)?zāi)M技術(shù)指路—地球物理勘探理論和相應(yīng)技術(shù)先行—鉆探、測(cè)井及巖層改造方法和技術(shù)驗(yàn)證。為了討論方便，筆者把這類目前采用的指路技術(shù)、先行技術(shù)和驗(yàn)證技術(shù)統(tǒng)稱當(dāng)采技術(shù)，“當(dāng)采”二字的意思可以用下面的例子來(lái)作進(jìn)一步解釋。眾所周知，人類開采礦藏，是按效能（效率、效益、效果、環(huán)境或社會(huì)對(duì)技術(shù)反人類固有特性的承受能力）分層次開采的，由表及里，由淺至深。在每一個(gè)不同的時(shí)期，總有眾人共同使用的開采技術(shù)，成本相應(yīng)低，效益相應(yīng)高，筆者把這一技術(shù)稱之為當(dāng)采技術(shù)。當(dāng)向“深”一層次開油氣歷史成因說與油氣資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)遇到難題，并且人們沿新的思路重新研究而不奏效時(shí)，有可能將難題擱置許久，不再發(fā)明新技術(shù)。當(dāng)長(zhǎng)期不能向深一層次掘進(jìn)時(shí)，人們有可能回到早已采過的層次，進(jìn)行回采，回采用的老技術(shù)稱之為回采技術(shù)。表面上看，技術(shù)的產(chǎn)生和深化對(duì)自然界和物質(zhì)的研究是中性的，但實(shí)際效果是其有意無(wú)意的拒絕考慮人和自然的關(guān)系問題、道德問題。現(xiàn)實(shí)世界告訴人們，技術(shù)在其日益發(fā)展中帶給我們物質(zhì)上的舒服和豐富，卻污染了自然，加劇了競(jìng)爭(zhēng)、掠奪和戰(zhàn)爭(zhēng)，并有可能使之遠(yuǎn)離道德和精神文明。人工核爆炸、克隆技術(shù)、食品添加劑、三次采油和水平井分段壓裂技術(shù)的無(wú)限制使用，人類生存的環(huán)境以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)無(wú)可恢復(fù)的損傷，時(shí)常在提醒有良知的政府和科學(xué)家們。

從認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)角度看，由于結(jié)構(gòu)的無(wú)限可分性，技術(shù)應(yīng)當(dāng)有無(wú)限空間可去延伸；從技術(shù)的功能性含義來(lái)看，任何一些技術(shù)都具備可替代性，對(duì)延伸技術(shù)的研究可能會(huì)讓科技工作者進(jìn)入死胡同，替代技術(shù)的研究更能符合科技工作者人性的自然發(fā)展。但是，當(dāng)人力和財(cái)力可無(wú)限取得時(shí)，人們對(duì)技術(shù)延伸的渴求總是受到尊崇。這是因?yàn)椋渭彝猿浞职l(fā)揮科技工作者人的主觀能動(dòng)性為己任、企業(yè)家不愿沉沒對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的開發(fā)成本、科技工作者沉浸于技術(shù)延伸研究中一個(gè)堡壘一個(gè)堡壘攻克的喜悅，于是，技術(shù)延伸研究者往往被冠以“正宗”，技術(shù)替代研究者則常常被斥為“異端”。

3 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

（1）隨著量子計(jì)算及機(jī)器人的商業(yè)化，地球結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的不斷突破使尋找油氣藏從或然性逐步走向必然，鉆井技術(shù)也將取得重大進(jìn)展而鉆穿上地殼尋找油氣的成本在大大降低；

（2）隨著量子調(diào)控干預(yù)分子原子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律成為可能，油氣成因的認(rèn)識(shí)將從猜測(cè)走向公理，為勘探服務(wù)；

（3）基因組測(cè)序速度的加快，使微生物工程找油技術(shù)有可能成為未來(lái)最低廉的直接找油技術(shù)；

（4）量子計(jì)算所具有的并行處理數(shù)據(jù)極快能力，也將地球物理技術(shù)直接找油的成本大大降低；

（5）隨著雙束（電子束、離子束）顯微鏡從材料、生物行業(yè)轉(zhuǎn)向并在石油界使用的普及，納米級(jí)三維重構(gòu)將把烴源巖、儲(chǔ)集巖、蓋層的解剖帶入了另外一個(gè)世界，油氣尤如人類的探囊之物；

（6）宇宙大尺度物理規(guī)律的突破，商業(yè)化開采地處星系油氣資源模式的深入研究可以讓宇宙飛船輕易獲得銀河系里的油氣能源；

（7）海洋技術(shù)及物質(zhì)深層次結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的突破，海底天然氣水合物（可燃冰）的工業(yè)化開采已為時(shí)不遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

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