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圖為古龍地貌。中國(guó)工程院院士 孫龍德 攝
圖為劉合院士。蘇健 攝
開(kāi)篇語(yǔ)：古老而又神秘的東北松遼盆地在億萬(wàn)年前，歷經(jīng)了無(wú)數(shù)次造山運(yùn)動(dòng)和大古湖變遷。300多年前，古魯驛站設(shè)立；65年前松基三井噴油，大慶油田橫空出世，累計(jì)產(chǎn)油25億噸。今天，古龍地區(qū)鉆塔林立，古龍頁(yè)巖油國(guó)家示范區(qū)落戶(hù)這里，一場(chǎng)新時(shí)代奪油大戰(zhàn)鋪展開(kāi)來(lái)。
頁(yè)巖油來(lái)自哪里？地下有多少頁(yè)巖油？如何高效開(kāi)采這些頁(yè)巖油？今天帶你揭秘古龍頁(yè)巖油的前世今生，解剖頁(yè)巖地層真容，認(rèn)知頁(yè)巖油的“金身”。
松嫩沃野，蘊(yùn)億年油脈，鑄陸相生油理論，貧油帽子終拋棄；古龍?bào)@雷，承甲子雄風(fēng)，破陸相頁(yè)巖關(guān)隘，百年大慶續(xù)輝煌。
2020年4月的一天，黑龍江大慶氣溫乍暖還寒，地面上水泡子都還結(jié)著冰，即將抵達(dá)大慶薩爾圖機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)朝東北方向飛行。隨著飛機(jī)高度的下降，乘客可以從空中俯瞰松花江流域肇源縣古龍鎮(zhèn)。曲流河、水泡子、淺洼子、黑土地勾畫(huà)的一幅圖景吸引了中國(guó)工程院院士孫龍德，他急忙打開(kāi)手機(jī)抓拍了圖片，端詳一番后，越看越興奮。眼前呈現(xiàn)出的神奇畫(huà)面，看起來(lái)恰似一條舞動(dòng)的巨龍，這正是古龍地區(qū)的地形新貌。
古龍頁(yè)巖油源于億萬(wàn)年前地質(zhì)變遷
古龍地區(qū)注定是一塊神奇的土地。古龍鎮(zhèn)坐落在大慶市西南120公里處。古龍鎮(zhèn)為清代古驛站，舊稱(chēng)古魯站，后來(lái)發(fā)音逐漸演化為古龍。
神奇的古龍新貌是如何形成的呢？肥沃的土地、連片的大小湖泊又是怎么來(lái)的？我們得從松遼大地億萬(wàn)年的地質(zhì)變遷說(shuō)起。
滄海桑田，時(shí)間宛如一位魔術(shù)師。從地球演變上看，在松遼盆地出現(xiàn)之前，這里是古生代晚期形成的山系。侏羅紀(jì)末，大規(guī)模的造山運(yùn)動(dòng)開(kāi)啟，產(chǎn)生了一系列的大斷裂。松遼盆地大面積下陷，盆地內(nèi)形成了許多彼此分割的小斷陷盆地，整個(gè)盆地的基底是古生代的變質(zhì)巖和花崗巖。在盆地發(fā)展的第二個(gè)時(shí)期，盆地繼續(xù)下降，一個(gè)較大的湖泊形成。第三個(gè)時(shí)期，地殼繼續(xù)下沉，湖盆繼續(xù)擴(kuò)大，湖水變深，氣候溫暖潮濕，生物大量繁殖，這是重要的生油期。到了第四個(gè)時(shí)期，湖盆繼續(xù)下降，達(dá)到了全盛時(shí)期。
億萬(wàn)年前，即松嫩大湖發(fā)展中期，湖邊生長(zhǎng)著高大的植物、居住著身體龐大的恐龍，湖里有大量的低等生物和微生物，還有介形蟲(chóng)、葉肢介、魚(yú)、螺、蚌等。低等生物和微生物繁殖快、死亡率高，數(shù)量驚人，這些有機(jī)質(zhì)沉積在湖底，形成了石油生成的物質(zhì)條件。
經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的風(fēng)吹、雨淋、日曬，湖泊四周高山上的巖石被風(fēng)化成大量泥沙，被雨水帶到湖盆里并不斷沉積下來(lái)，把大量低等生物和微生物掩埋起來(lái)。隨著地殼不斷沉降，有機(jī)質(zhì)堆積越來(lái)越厚，形成上千米厚的地層，后來(lái)地殼再次抬升，最終湖水離場(chǎng)，油氣開(kāi)始埋藏聚集。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代，松嫩大古湖變成了今天的松嫩平原。松遼盆地晚白堊紀(jì)頁(yè)巖的調(diào)查研究始于20世紀(jì)20年代。1929年，國(guó)民政府農(nóng)商部地質(zhì)調(diào)查所譚錫疇、王恒升提出命名“嫩江組”，這套巖層主要有青灰、灰、灰黑、黑色為主的泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、油頁(yè)巖加細(xì)砂巖組成。
古龍頁(yè)巖油勘探開(kāi)發(fā)挑戰(zhàn)性大
頁(yè)巖油是指蘊(yùn)藏在富有機(jī)質(zhì)、頁(yè)理與紋層發(fā)育、具有超低孔隙度和滲透率的頁(yè)巖層系中的石油資源。頁(yè)巖主要由粒度小于0.0039毫米的黏土礦物組成，經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的演化，其內(nèi)部的有機(jī)質(zhì)在高溫高壓條件下逐漸生成石油。
古龍頁(yè)巖油為頁(yè)巖型頁(yè)巖油。古龍頁(yè)巖油勘探與開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)科技含量高、挑戰(zhàn)性大的工程。高精度三維地震和多參數(shù)測(cè)井評(píng)價(jià)等先進(jìn)技術(shù)手段，可以更加精準(zhǔn)地搞清楚頁(yè)巖油的賦存位置和規(guī)模。開(kāi)發(fā)主要通過(guò)水力壓裂技術(shù)，即通過(guò)高壓泵送混有支撐劑的壓裂液進(jìn)入井下頁(yè)巖層，使巖石產(chǎn)生微裂縫，從而釋放并采集出原本儲(chǔ)存在巖石孔隙中的石油。同時(shí)，我國(guó)積極研發(fā)綠色低碳的開(kāi)采工藝，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的雙贏。
古龍頁(yè)巖油的開(kāi)發(fā)不僅可以拓展我國(guó)的石油資源儲(chǔ)備，也在一定程度上能緩解能源自給壓力。未來(lái)，我們期待在科技創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)下，持續(xù)提升古龍頁(yè)巖油的勘探開(kāi)發(fā)效率與環(huán)保性能，為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展賦予“綠色動(dòng)能”。
從頁(yè)巖里“榨”油意義深遠(yuǎn)
1958年6月26日，《人民日?qǐng)?bào)》發(fā)表新華社通訊《松遼平原有石油》，報(bào)道松遼盆地初步發(fā)現(xiàn)了厚達(dá)幾十米的油層。1959年9月26日，松基三井噴出工業(yè)油流，這無(wú)異于一顆驚雷，石破天驚，自此引發(fā)了一場(chǎng)轟轟烈烈的石油大會(huì)戰(zhàn)，最終使中國(guó)把“貧油”的帽子徹底甩進(jìn)了太平洋，截至2023年底累計(jì)產(chǎn)油25億噸。
1981年，松遼盆地古龍凹陷鉆探的英12井，在青山口組泥頁(yè)巖發(fā)現(xiàn)了工業(yè)油氣流。也正是在這一年，美國(guó)在Barnett彭迪C.W.Slay#1井發(fā)現(xiàn)了頁(yè)巖氣，一場(chǎng)席卷全球的“頁(yè)巖革命”序幕徐徐拉開(kāi)，頁(yè)巖開(kāi)采在東西半球爭(zhēng)相開(kāi)始。2018年，大慶油田針對(duì)青—段油頁(yè)巖優(yōu)勢(shì)甜點(diǎn)段部署了松頁(yè)油1HF和松頁(yè)油2HF兩口水平井，均獲得工業(yè)油流。2020年，大慶油田工作會(huì)議要求，“抓頁(yè)巖油，力爭(zhēng)規(guī)?！噶痢薄Ｍ?月，為探索古龍凹陷深部青山口組泥頁(yè)巖油氣富集規(guī)律而鉆探的古頁(yè)油平1井試油，試油期間最高日產(chǎn)油30.52噸，日產(chǎn)氣13032立方米，成為古龍凹陷陸相頁(yè)巖油勘探的戰(zhàn)略突破井。由于最先獲得工業(yè)油氣流的井在古龍凹陷，因此也就稱(chēng)為“古龍頁(yè)巖油”。
2021年2月24日，中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)發(fā)布2020年度十大地質(zhì)科技進(jìn)展，大慶油田提報(bào)的《松遼盆地北部古龍頁(yè)巖油勘探取得重大發(fā)現(xiàn)》榜上有名，齊家—古龍凹陷資源量達(dá)到60.58億噸。這是油田發(fā)展新的重要的接替領(lǐng)域，也是大慶油田振興發(fā)展的新希望、新起點(diǎn)。
古龍頁(yè)巖油巨量資源是建設(shè)百年油田的重要依托。2021年6月，國(guó)家能源局批準(zhǔn)正式設(shè)立大慶古龍陸相頁(yè)巖油國(guó)家級(jí)示范區(qū)，這是大慶未來(lái)之夢(mèng)想和希望，因此，古龍頁(yè)巖油的成功開(kāi)發(fā)具有里程碑意義，也將引領(lǐng)中國(guó)陸相頁(yè)巖油革命。
（作者系中國(guó)工程院院士、能源與礦業(yè)工程管理專(zhuān)家）
責(zé)任編輯：魏敏
