李華東，葉 愷

(中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇無錫 214126)

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[1］、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(zhì)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(zhì)界反復提問、發(fā)酵?；诖?，筆者漫談油氣成因[2］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?qū)W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(nèi)外可見的石油地質(zhì)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(zhì)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(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(nèi)容:地層沉積構(gòu)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(nèi)容通過參數(shù)選擇、方法研究、結(jié)論及風險分析等相互勾連則構(gòu)成了油氣資源評價系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[3－5］。

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(jié)構(gòu)上還原油氣藏形成過程，解剖油氣藏，開發(fā)油氣藏。每當自然科學取得某項技術上的突破，總能在增儲上產(chǎn)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。當人們在不斷突破找油氣領域，不斷獲取超想象的(或稱超理論的)可采儲量而高興之余，又總是有學者質(zhì)疑這些油氣真的可以用現(xiàn)代油氣生成理論中的沉積有機質(zhì)來自圓其說嗎?油氣無機成因說[6］、事件油氣源巖[7］、油氣歷史成因說等等，總是過幾年就會有學者把這些概念從故紙堆里搗騰出來見見陽光。

油氣歷史成因說者憚于物質(zhì)結(jié)構(gòu)認識的無止境，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，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(zhì)時期乃至人文時期;認為油氣先驅(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(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(zhì)。據(jù)此，筆者勾勒了一幅油氣歷史成因說與油氣資源評價系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(圖1)，戲說或展望一下油氣工業(yè)中涉及到的當采技術[7－9］。

2 當采技術的結(jié)構(gòu)屬性與功能屬性

圖1 油氣歷史成因說與油氣資源評價系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.1 Hydrocarbon historical origin theory and evaluation system for hydrocarbon resource

一個多世紀以來，石油地質(zhì)領域由以下技術構(gòu)成，成盆成烴成藏地質(zhì)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”一層次開采遇到難題，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(chǎn)生和深化對自然界和物質(zhì)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(zhì)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(zhì)結(jié)構(gòu)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(zhì)結(jié)構(gòu)角度看，由于結(jié)構(gòu)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”。

新技術革命中的信息、生物、新材料、新能源、空間及海洋技術的無所不能，又點燃了技術發(fā)明和使用者的良知，也促成了石油工業(yè)中當采與回采技術的輪番登場。技術僅是一種工具，人們怎樣利用技術自衛(wèi)或改造自然，享受技術給人帶來的幸福或災難，完全取決于使用技術的人而不是工具——技術本身?！耙恍┥虡I(yè)化開采化石資源的技術革新可能在現(xiàn)階段污染環(huán)境，那就讓我們?nèi)ラ_拓新的其他技術吧”的美好“愿望”，在我國油氣勘探史上是可以找到例證的。

幾千年前，人類借助簡單機械技術，利用油氣的自然流出(自噴)特性獲取油氣，改善自然環(huán)境，造福人類。自19世紀末開始，中國大地上可以總結(jié)出“洋油”—中國貧油論、陸相生油論—原油自給、“實現(xiàn)我國石油工業(yè)二次創(chuàng)業(yè)”—凈進口、改革開放—先污染后治理、科學發(fā)展觀—藍海戰(zhàn)略等等的概念(說法)提出階段。在不同的階段，政治家、軍事家、企業(yè)家、環(huán)境保護者等人群都曾焦慮，但焦慮的原因大相徑庭，解決焦慮的途徑和愿望也各具特色。伴隨著清王朝滅亡、蔣家王朝退至臺灣、社會主義改造—建設—改革開放—科學發(fā)展觀等歷史事件，我國油氣勘探組織從無到有，尤其在1950年代從西北轉(zhuǎn)向西南，又從玉門、西南轉(zhuǎn)向東北，發(fā)現(xiàn)了大慶油田;1960—1970年代東部大發(fā)現(xiàn)，勝利、大港、蘇北相繼捷報頻傳;1980—1990年代，東部硬穩(wěn)定—西部大發(fā)展，塔里木、準噶爾、鄂爾多斯、海域相繼突破;20世紀末—本世紀初，國內(nèi)國外2種資源2個市場齊頭并進。市場經(jīng)濟告訴人們，靈感已不是推動科學研究和技術發(fā)明的最有效的推動力，商業(yè)化才是當今最有效的推動力。任何一項發(fā)明技術的用途總是存在的，但是如果沒有適當?shù)耐顿Y，該技術就得不到開發(fā)而被束之高閣。加之，除利潤的無限貪婪性外，人的一生是短暫的，發(fā)明技術的人總是希望在有生之年看到其發(fā)明技術的價值，發(fā)現(xiàn)技術價值最快的方法就是商業(yè)化，隨商業(yè)化成功而來的效益是技術的價值的最好詮注[3，5］。

在人們熱衷于提高勘探成功率和油氣采收率時，當采技術無限制向前發(fā)展，技術對環(huán)境的污染不是其主要的制約因素。綠色低碳戰(zhàn)略的實施，科學發(fā)展的要求，人們開始轉(zhuǎn)向儲量轉(zhuǎn)化率、儲量替代率的提高和桶油發(fā)現(xiàn)成本的降低，技術對環(huán)境的污染又會成為主要的制約因素了，當采技術就不能無節(jié)制開發(fā)和發(fā)展下去了。有專家測算，隨著替代能源(如風能、核能、氫能、太陽能)和節(jié)能措施等的發(fā)現(xiàn)以及運行成本的不斷降低，20年后油氣能源將不再是主要能源。筆者對此不以為然，認為油氣能源仍將是不可替代的主要能源。

3 幾點認識

展望石油勘探的當采技術，油氣能源的獲得應仍然是效能最佳的。1)隨著量子計算及機器人的商業(yè)化，地球結(jié)構(gòu)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(diào)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(zhuǎn)向并在石油界使用的普及，納米級三維重構(gòu)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(zhì)深層次結(jié)構(gòu)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[3，10－11］。

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