王先彬先生,曾擔(dān)任中科院蘭州地質(zhì)所的所長,既有學(xué)者的睿智,也有行政領(lǐng)導(dǎo)的通脫。他是國內(nèi)最早從事天然氣無機成因?qū)W說的學(xué)者之一,至今仍活躍在這個領(lǐng)域的科研前沿,您從網(wǎng)上檢索“無機成因天然氣”,跳出的論文一定有他的作品。但他本人對科學(xué)研究的不確定性有充分的認(rèn)識,強調(diào)任何問題都不能絕對化。他自己有奉獻(xiàn)科學(xué)的精神,一輩子都在搞天然氣無機成因的研究,但對學(xué)生充滿愛護(hù),尊重學(xué)生的現(xiàn)實選擇。這種仁厚之心記者也深切體會到了。采訪中,王先生拿出了幾塊巖石標(biāo)本,耐心地給我們講解蛇紋石化是怎么一回事,標(biāo)本是他事先準(zhǔn)備好的,顯然是已考慮到我們可能缺乏這方面的知識,有標(biāo)本能幫助我們快速理解問題。王先生還給了我們一份他學(xué)術(shù)講座的PPT文件,里面有他從世界各地拍攝的視頻資料,非常珍貴,先生戲稱:家底兒都給你們了。先生關(guān)于天然氣無機成因的論文很多,網(wǎng)上不難找到,但如此系統(tǒng)且圖文并茂的文件難得一見,這里要向先生再次表達(dá)謝意。
記者(以下簡稱記):非常感謝您能接受我們的采訪,我們剛采訪了張景廉先生,張先生向我們推薦您,說您很早就在做有關(guān)無機成氣的研究,一直堅持到現(xiàn)在。我們想請您深入談一下有關(guān)“石油無機成因論”的一些觀點。
王先彬研究員(以下簡稱王):關(guān)于石油的非生物成因問題,已經(jīng)爭論了一百多年了。到目前為止,可以這么說,人類所發(fā)掘的油氣多跟有機成因論有關(guān)。從人類開發(fā)利用能源資源的發(fā)展史來看,人類最原始的能源資源是木柴,這是人類的第一個能源時代。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和蒸汽機的出現(xiàn),需要有更大的能量供給,于是人類就開始使用煤,這是人類的第二個能源時代。隨著內(nèi)燃機的出現(xiàn),需要液體燃料,人類又開始使用石油,從而進(jìn)入了第三個能源時代。當(dāng)然,一直到現(xiàn)在,人類的能源結(jié)構(gòu)始終不是單一的。邊遠(yuǎn)貧窮的農(nóng)村、山區(qū)里邊照樣燒木柴。
按照現(xiàn)在的說法,以目前的石油勘探技術(shù)、理論、觀念,在本世紀(jì)后期,常規(guī)石油就走到頂了,沒了。但這個“沒了”,也不是個絕對的概念。為什么呢?因為有些地方按照原來的勘探技術(shù)還沒有去找,隨著勘探程度的增加,又有可能會發(fā)掘新的石油資源。但不管怎樣,似乎現(xiàn)在大家都認(rèn)可,常規(guī)石油已經(jīng)快走到盡頭了。那么下面怎么辦?石油完了以后,怎么辦?在這種背景下,既然常規(guī)有機成因說快走到頭了,那么無機成因說的觀點自然會引起人們的強烈關(guān)注。
要我來看,人對能源的問題,不是沒有出路的。隨著的科學(xué)技術(shù)發(fā)展、觀念的轉(zhuǎn)變,人類必然會找到未來所需要的能源資源。但是這個轉(zhuǎn)變,是個漫長而艱辛的過程。上世紀(jì)二、三十年代,西方學(xué)者認(rèn)為中國是貧油的。為什么貧油?因為國外大量的石油出在中、新生代海相碳酸鹽巖地層中,但中國以古生代為主的海相地層,時代老、有機質(zhì)含量低、熱演化程度高,難以形成巨型油藏。我國老一輩科學(xué)家們,從玉門開始,經(jīng)過長期艱苦卓絕的努力,提出了“陸相生油理論”。指出,不僅海相地層可以生油,陸相地層也可以生油。大慶油田的發(fā)現(xiàn),更表明陸相地層不僅能形成油田,還能形成大油田。經(jīng)幾代人不懈努力奮斗,提出和發(fā)展的“中國陸相生油理論”,指引了中國石油工業(yè)勘探開發(fā)的前進(jìn)方向。陸相石油理論打破了“中國貧油”的謬論,支撐了中國石油工業(yè)五十多年的飛躍發(fā)展。
回過頭來,我們再看看中國古生代海相油氣問題。如果說,中國海相地層難以形成大油田,哪么能否形成大氣田呢?
中國海相碳酸鹽巖的油氣資源前景,一直是人們普遍關(guān)注的熱點和難點問題。它直接影響著我國油氣勘探的戰(zhàn)略部署和勘探投入。迄今我國油氣資源開發(fā)主要集中在埋藏較淺的陸相地層中。后備資源嚴(yán)重不足。世界范圍內(nèi),諸多大油氣田均產(chǎn)于中、新生代的海相碳酸鹽巖中。但問題在于中、新生代時期,中國大陸經(jīng)受了強烈的構(gòu)造運動,形成了極為復(fù)雜的地質(zhì)格局,對油氣的形成、演化和分布產(chǎn)生了巨大的影響。
天然氣的特殊物理化學(xué)性質(zhì)、多種成因類型和來源,使得它與石油既有一定的聯(lián)系,但其生、運、聚、保又與石油存在巨大的差異。從天然氣的特殊性質(zhì)的角度,研究海相碳酸鹽巖的成氣機制(而不是成油機制)和運移、聚集特征,或許會使我們對我國碳酸鹽巖有新的認(rèn)識。中國高演化的海相碳酸鹽巖地區(qū),應(yīng)以尋找天然氣為主要勘探方向。普光和塔河大氣田的發(fā)現(xiàn),為此提供了強有力的證據(jù)。由于觀念、理念的轉(zhuǎn)變,我們的天然氣產(chǎn)量提高了,占的比重越來越大,大家都在用?。?/p>
我們再來談?wù)劮浅R?guī)油氣資源。應(yīng)該說“常規(guī)”和“非常規(guī)”是一個相對的概念。按現(xiàn)行理論、勘探開發(fā)技術(shù)和工藝,可大規(guī)模生產(chǎn)的就是常規(guī)。非常規(guī)油氣則是指,尚缺乏堅實的理論基礎(chǔ),或缺乏成熟的勘探技術(shù)和工藝途徑,尚不能大規(guī)模生產(chǎn),但又顯示了巨大資源前景的油氣資源。比如,深層天然氣、煤層氣、致密巖氣、水溶氣、天然氣水合物,以及非生物成因天然氣等。當(dāng)前,被世人稱之為“頁巖氣革命”的頁巖氣勘探開發(fā)問題,也引起廣泛的關(guān)注和興趣。頁巖氣開采的確使美國能源結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨變。但是,能否在世界其他地區(qū)復(fù)制,尚存在很大疑問。中國頁巖氣賦存的地質(zhì)條件與美國大相徑庭?,F(xiàn)行資源潛力調(diào)查和評價精準(zhǔn)度改善,開發(fā)工藝技術(shù)水平效率的提高,以及減少大量水資源消耗、相應(yīng)的環(huán)境安全和開采成本等,均是需冷靜思考和認(rèn)真研究、解決的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題。
人們常談到氫氣是清潔、高效、無污染的能源(氫氣燃燒釋放大量能量,僅產(chǎn)生水)。就此而言,氫氣可作為能源。但在自然界能否形成獨立的能源資源,卻又是另一回事。自然界氫氣含量極低,不可能聚集成為資源。如果認(rèn)為自然界存在巨量的水就是氫氣資源,這在概念上是非常錯誤的。因為從水制氫必須消耗大量的其它能源,比如,太陽能、核能、電能、天然氣等能源。因此,確切地說氫氣不是能源資源,而僅僅是能量載體?,F(xiàn)今,氫氣用做能源必然以消耗其它能源為代價,人類進(jìn)入氫能源時代尚為時過早?!皻淙剂想姵亍背霈F(xiàn)固然可減小城市大氣污染,但不能減少制氫所消耗的能源和可能污物排放問題。世界上從來就沒有免費午餐。
記:那您覺得氫動力汽車有可能成為一代產(chǎn)品嗎?
王:氫動力是可以的,問題是怎么制氫。城市里面開出幾輛氫動力汽車很時髦,看起來也挺好的。但這種情況下,你就得消耗別的地方的能源資源,消耗別的地方的環(huán)境質(zhì)量,來得到你所謂的城市發(fā)展、清潔。
記:我覺得您有很強的懷疑精神,您的學(xué)問做得有點老子說的“恍兮惚兮”的感覺,不確定性非常大。
王:人類認(rèn)知自然過程本來就是從無知到有知,由不確定趨向于較確定。
記:從科學(xué)原理、科學(xué)實驗上講,您對石油無機成油論是持贊成態(tài)度呢還是否定態(tài)度?
王:早在20世紀(jì)70年代初期,我就開始關(guān)注、思考“非生物成因烷烴理論”,相繼開展了有關(guān)非生物成因天然氣的野外考察、實驗室分析測試和理論研究,積累了較豐富的基礎(chǔ)資料,至今已40多年了。
記:對非生物成因油氣這一重大科學(xué)問題,您是如何開展科學(xué)研究工作的呢?
王:根據(jù)對“原始非生物成因烷烴理論”的基本認(rèn)識和理解,以及由此而拓展的相關(guān)地球科學(xué)問題開展了大量的研究工作。比如,太陽系形成演化和地球原始(前生命)有機質(zhì)的特征、豐度和演化;地球深部甲烷等烴類的熱力學(xué)穩(wěn)定性;地幔流體(氣體)的化學(xué)組成和氧化-還原特征;地球內(nèi)部高溫、高壓和不同氧逸度條件下C-H-O流體體系的組成與演化;地幔脫氣作用與地殼烷烴的賦存狀態(tài)、運移和聚集特征等諸多科學(xué)問題。
記:您這項研究至少可以證明有一部分天然氣是無機成因的?
王:是的。世界眾多地區(qū)的觀察結(jié)果(包括我們的結(jié)果)表明,非生物成因烷烴氣體廣泛存在于眾多地質(zhì)環(huán)境中,但能否形成有商業(yè)價值的天然氣藏,是廣泛關(guān)注和引發(fā)爭論的焦點。我們同大慶油田的郭占謙教授自上世紀(jì)90年代開始,并持續(xù)至今的合作研究成果,表明非生物成因烷烴能夠聚集形成商業(yè)天然氣藏??梢哉f,中國松遼盆地非生物成因天然氣藏的發(fā)現(xiàn)和確證,為研究和尋找非生物成因天然氣資源,提供了一個典型實例。
記:天然氣的無機成因說我看學(xué)術(shù)界好像基本上達(dá)成共識了。
王:非生物成因石油和天然氣能否成為油氣資源,這是世界學(xué)術(shù)界和油氣勘探部門爭論逾百年的科學(xué)難題。要達(dá)成“共識”,尚為時過早,也許會永遠(yuǎn)如此。不過雖爭論不休,但也不斷取得了諸多重要進(jìn)展,對此理論的關(guān)注已波及諸多學(xué)科領(lǐng)域。
記:您覺得什么原因?qū)е略诳碧介_發(fā)這個實踐中,對非生物成因油氣學(xué)說重視不夠?
王:事實上對有機成因論的不斷深入研究亦重視不夠。如,我們前面所談及的非常規(guī)天然氣(深層天然氣、煤層氣、致密巖氣、水溶氣、天然氣水合物等)。
記:您在中科院蘭州地質(zhì)所工作,這個所原來的主要研究方向是什么?
王:早年主要研究陸相生油理論及其在勘探實踐中的應(yīng)用,上個世紀(jì)60年代至今主要研究天然氣成因理論及其在勘探實踐中的應(yīng)用。
記:那你們跟油田聯(lián)系應(yīng)該非常緊密了?
王:是的。通過與油田合作,承擔(dān)他們的科研和勘探任務(wù),我們與諸多油田建立了長期密切的合作關(guān)系。
記:我看過您的簡歷,您當(dāng)過這個所的所長,在您當(dāng)所長期間,在您力所能及的范圍之內(nèi),對改變科學(xué)研究方向、目的和風(fēng)氣能起多大作用?
王:可以說是無能為力。因為涉及傳統(tǒng)觀念和理論的強有力約束,也涉及科研任務(wù)、科研經(jīng)費、甚至科研人員升職、工資、就業(yè)等社會環(huán)境因素的制約。
就非生物成因氣研究而言,探索性太強、爭論太大,讓學(xué)生介入的風(fēng)險自然就很大,因此,我基本不讓他們參與其中。僅讓他們知道我在干什么,或參與野外考察采樣,做些實驗分析等。
我的學(xué)生進(jìn)來后,我首先要考慮的是他們自身的興趣和愛好,特別是畢業(yè)后的就業(yè)問題。在這種背景下,幫助他們選擇和確定研究方向和選題,通常是給他們半年左右的時間查閱國內(nèi)外文獻(xiàn),根據(jù)選題寫出綜合評述報告和研究方案。要求他們不要羅列文獻(xiàn),而是要有自己的觀點,凝練出學(xué)位論文要解決的科學(xué)問題。這樣一來他們對自己如何完成學(xué)位論文已心中有數(shù),他們所了解和掌握的相關(guān)知識已遠(yuǎn)勝于我。在完成學(xué)位論文中,他們既有興趣又有信心,我也樂得輕松、省事。
記:那您的學(xué)生當(dāng)中有人接受您的無機成因氣的理論嗎?
王:當(dāng)然有,而且也取得了優(yōu)秀的研究成果。比如,太陽星云條件和地球深部高溫高壓條件下的費-托反應(yīng)研究、地幔氣體地球化學(xué)研究和火山地?zé)釁^(qū)溫泉氣體地球化學(xué)研究等。這些成果為研究非生物氣提供了有力的地球化學(xué)證據(jù),也為拓展氣體地球化學(xué)研究領(lǐng)域做了有益的貢獻(xiàn)。多數(shù)是他們不反對,但不一定贊成,畢竟我是老師嘛。因為風(fēng)險太大,可能干了一輩子白干了,沒有人認(rèn)可你。
記:這個太功利了吧。
王:談不上“功利”問題,既無功也無利,有的僅僅是風(fēng)險。年輕人干了半天就業(yè)找不到去處,找不到課題,他要生存。評職稱沒有文章,人家不給他發(fā),那他怎么辦?這是個現(xiàn)實問題。那你說我敢讓他們干嗎,對不對?但我干我的,我從70年代年開始,幾十年就一直這么干的,我可無后顧之憂。