周海濤
【摘要】從近200 年來油氣工業(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)域和可采儲量不斷突破“禁”區(qū),推動著找油氣的領域連續(xù)翻新的歷史現(xiàn)象分析入手,對油氣到底來自何方進行了探討;從技術的結構性和功能性分析出發(fā),將當采技術與油氣歷史成因學說聯(lián)系起來,構思了油氣資源評價系統(tǒng)。據(jù)此認為油氣能源仍將是本世紀甚至下世紀不可替代的主要能源。最后展望了石油勘探的當采技術。
【關鍵詞】油氣資源評價系統(tǒng) 油氣歷史成因 當采技術
近200 年來,油氣工業(yè)發(fā)展實現(xiàn)了多次重大理論技術創(chuàng)新或跨越。從找油氣圈閉到找油氣儲集體、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)域和可采儲量在不斷突破“禁”區(qū),推動著找油氣的領域連續(xù)翻新,拓寬了人們對石油地質理論研究的思維空間,促進了石油工業(yè)當采技術的不斷創(chuàng)新,也使得人們對油氣到底來自何方,間歇性地在石油地質界反復提問、發(fā)酵?;诖?,筆者漫談油氣成因與當采技術,供有興趣的學者參考,以期人們以另一只眼欣賞眼花繚亂的油氣成因學說,開拓油氣勘探工作新的領域。
1 油氣資源評價系統(tǒng)與油氣歷史成因說
目前,國內外可見的石油地質學方面的資料對油氣生成的理論認識基本一致,大多數(shù)專家學者認為,沉積有機質在還原環(huán)境下埋藏到一定深度后,在溫度、時間、細菌、催化劑等條件的作用下,經(jīng)過生物化學、熱催化、熱裂解、高溫變質等階段,陸續(xù)轉化為石油天然氣。由此而形成了各種油氣資源評價方法和系統(tǒng)、理論和技術路徑。通常開展油氣資源分布規(guī)律研究包含以下內容:地層沉積構造演化、流體特征及其所處溫度場及地壓場變化、生—儲—蓋—運—聚—?!⒌哪M及模型建立等,將這些內容通過參數(shù)選擇、方法研究、結論及風險分析等相互勾連則構成了油氣資源評價系統(tǒng)結構。
可以看出,現(xiàn)代油氣生成理論的取向是試圖以現(xiàn)有技術或技術突破,從結構上還原油氣藏形成過程,解剖油氣藏,開發(fā)油氣。每當自然科學取得某項技術上的突破,總能在增儲上產中找到其發(fā)揮作用的節(jié)點和理論猜想的深入點。這些現(xiàn)象或稱“事實”的發(fā)現(xiàn),符合以還原論為基礎的實證科學。
油氣歷史成因說者憚于物質結構認識的無止境,轉向“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,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、科學家們用油氣歷史成因說來指導勘探,摒棄油氣資源枯竭論,以期換取人們摒棄利用新技術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)系起來討論,認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期,延續(xù)到地質時期乃至人文時期;認為油氣先驅物在生命形成之前就已存在,它伴隨從元素到無機物到星系的演化,也伴隨從無機物到簡單有機物的演化,同樣也伴隨從簡單有機物至生命的演化;油氣歷史成因說旨在強調油氣先驅物隨著星系、地球和生物形成及演化而循環(huán),旨在把早期說、晚期說、有機說、無機說等各種生油說劃分成該學說中油氣生成的各個途徑,旨在告誡人們不要懷疑大自然的鬼斧神工,碳氫元素生成后,大自然總有辦法將其形成烴類物質。
2 當采技術的結構屬性與功能屬性
一個多世紀以來,石油地質領域由以下技術構成,成盆成烴成藏地質認識與實驗模擬技術指路—地球物理勘探理論和相應技術先行—鉆探、測井及巖層改造方法和技術驗證。為了討論方便,筆者把這類目前采用的指路技術、先行技術和驗證技術統(tǒng)稱當采技術,“當采”二字的意思可以用下面的例子來作進一步解釋。眾所周知,人類開采礦藏,是按效能(效率、效益、效果、環(huán)境或社會對技術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。在每一個不同的時期,總有眾人共同使用的開采技術,成本相應低,效益相應高,筆者把這一技術稱之為當采技術。當向“深”一層次開油氣歷史成因說與油氣資源評價系統(tǒng)結構遇到難題,并且人們沿新的思路重新研究而不奏效時,有可能將難題擱置許久,不再發(fā)明新技術。當長期不能向深一層次掘進時,人們有可能回到早已采過的層次,進行回采,回采用的老技術稱之為回采技術。表面上看,技術的產生和深化對自然界和物質的研究是中性的,但實際效果是其有意無意的拒絕考慮人和自然的關系問題、道德問題?,F(xiàn)實世界告訴人們,技術在其日益發(fā)展中帶給我們物質上的舒服和豐富,卻污染了自然,加劇了競爭、掠奪和戰(zhàn)爭,并有可能使之遠離道德和精神文明。人工核爆炸、克隆技術、食品添加劑、三次采油和水平井分段壓裂技術的無限制使用,人類生存的環(huán)境以及地質結構無可恢復的損傷,時常在提醒有良知的政府和科學家們。
從認識物質結構角度看,由于結構的無限可分性,技術應當有無限空間可去延伸;從技術的功能性含義來看,任何一些技術都具備可替代性,對延伸技術的研究可能會讓科技工作者進入死胡同,替代技術的研究更能符合科技工作者人性的自然發(fā)展。但是,當人力和財力可無限取得時,人們對技術延伸的渴求總是受到尊崇。這是因為,政治家往往以充分發(fā)揮科技工作者人的主觀能動性為己任、企業(yè)家不愿沉沒對現(xiàn)有技術的開發(fā)成本、科技工作者沉浸于技術延伸研究中一個堡壘一個堡壘攻克的喜悅,于是,技術延伸研究者往往被冠以“正宗”,技術替代研究者則常常被斥為“異端”。
3 幾點認識
(1)隨著量子計算及機器人的商業(yè)化,地球結構認識的不斷突破使尋找油氣藏從或然性逐步走向必然,鉆井技術也將取得重大進展而鉆穿上地殼尋找油氣的成本在大大降低;
(2)隨著量子調控干預分子原子的運動規(guī)律成為可能,油氣成因的認識將從猜測走向公理,為勘探服務;
(3)基因組測序速度的加快,使微生物工程找油技術有可能成為未來最低廉的直接找油技術;
(4)量子計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)轉向并在石油界使用的普及,納米級三維重構將把烴源巖、儲集巖、蓋層的解剖帶入了另外一個世界,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)海洋技術及物質深層次結構認識的突破,海底天然氣水合物(可燃冰)的工業(yè)化開采已為時不遠。
參考文獻
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