▶胜利油田勘探开发研究院科研人员开展页岩油室内研究。 王国章 摄

胜利油田丰页中区八号台钻井施工现场。 王国章 摄

    业内一般认为，成熟度高于0.9%的页岩油才具备商业开发价值。胜利油田创新提出陆相断陷湖盆页岩油“咸化早生、无机控储、源储一体、相封断控”富集理论认识，实现成熟度0.5%~0.9%的页岩油高效勘探开发，提交国内首批亿吨级页岩油探明储量

    □徐海峰

    【勘探领域】 陆相页岩油

    【勘探困局】

    2012年，借鉴北美页岩油勘探开发经验，胜利油田在济阳坳陷部署了4口页岩油专探水平井，但因页岩油富集规律认识不清和钻井压裂技术不成熟等原因铩羽而归。

    因为已发现的济阳页岩油比较稠，密度大、黏度高，即使有油，在纳米级的微孔隙中也很难流动，即便能流动，也不能获得高产。国外石油公司给出结论：“济阳页岩油没有商业开采价值。”

    【理论创新】

    胜利油田岩芯库里有20000多米页岩岩芯，连起来高度超过两座珠穆朗玛峰，为了解页岩油提供了第一手资料。

    从外观看，济阳页岩岩芯就像千层饼一样，黑白交替、层次明显。胜利油田勘探开发研究院科研人员介绍：“深色纹层属于冬春季节沉积，大规模生物死亡埋藏，有机质富集。浅色纹层属于夏秋季节沉积，高温、藻类繁盛，生物化学作用为主，有机质比较少。”

    显微分光光度计下，科研人员将光点对准页岩样品，电脑立刻显示出“0.71”。这个数值就是Ro（镜质体反射率），反映的是页岩中有机质的成熟度。

    科研人员累计测试了上万个样品，发现济阳页岩油“早熟”：北美页岩油有着1.7亿年的年龄，一般储存在中生界、古生界的层系里，Ro在1%~1.5%。而胜利页岩油则储集在新生界古近系地层中，年龄不及北美页岩油四分之一，Ro主体在0.5%~0.9%。

    借助页岩含油量量化表征技术，他们还意外发现济阳页岩油很“富裕”——Ro在0.7%左右、埋深3500米上下，数据比较集中，游离油含量达到峰值，富集大量页岩油。

    业内一般认为，Ro高于0.9%的页岩油才具备商业开发价值，但胜利油田科研人员的研究表明，济阳页岩在成熟度较低的情况下，即可形成大量可流动页岩油。这一认识，极大拓展了页岩油勘探空间，表明济阳页岩油乃至我国东部新生代陆相页岩油具备规模资源潜力。

    根据北美经验，页岩油主要储存在有机孔内，济阳页岩油是否也一样？科研人员按照常规方法，在扫描电子显微镜里利用“二次电子形貌”方法观测。尽管这台显微镜将样本放大了百万倍，但由于有机孔与无机孔呈现的灰度差不多，从外貌上难以分辨。

    科研人员决定使用“背散射成分相”技术，当一束X射线打在孔隙上，“新大陆”被发现了——钙元素含量普遍非常高。硅、铝元素含量高意味着有机物丰富，钙元素高代表无机物多。

    科研人员调整方向，从有机孔隙转向无机孔隙探寻，发现无机孔隙具备大量储存空间。通过观察发现，碳酸盐矿物纹层具有大孔隙、多裂缝发育优势，储层渗透条件非常好。这些比头发丝千分之一还细的缝隙，就是页岩油的藏身之所。

    依托国家973项目、国家科技重大专项等基础研究，济阳页岩油的特点逐渐清晰——生得早、储得优、压得开、采得出。这意味着，济阳陆相页岩中可以生成并富集大量油气，而且能够采出来。

    依靠自主创新，胜利油田提出陆相断陷湖盆页岩油“咸化早生、无机控储、源储一体、相封断控”富集理论认识，成功突破页岩油高效勘探开发的成熟度极限。2025年，新兴油田成为我国第一个通过自然资源部评审备案的亿吨级页岩油田，标志着我国陆相断陷盆地页岩油勘探开发取得重大突破。

    中国科学院院士贾承造说，胜利济阳陆相页岩油突破了陆相页岩低气油比、黑油油藏开发的“禁区”，推动了页岩油勘探开发从中高气油比向低气油比、从中高成熟度稀油向中低成熟度黑油不断突破。美国人没有实现的，我们中国人实现了。

    目前，页岩油成为胜利油田产量重要增长极，2024年产量达到50万吨，提前一年实现页岩油国家级示范区建设目标，2025年产量攀升至70万吨。

    【攻关感言】

    胜利油田高级专家 李军亮：颠覆性认知的诞生，必须有破除传统认识的勇气与魄力。胜利济阳页岩油的战略性突破，靠的就是敢于突破权威、坚持自主创新。我们也曾想借鉴北美经验寻求突破，但道路不通。后来发现，唯有自己将最基础的理论研究透彻，才能实现科技创新的突围。济阳页岩油勘探实践也再次证明，“权威”是可以学习的，也是可以超越的，只有敢闯敢试、突破思想的桎梏，才能在原本认识的“禁区”里找到属于自己的宝藏。