中國石油勘探開發研究院頁巖油地質工程一體化團隊青年團隊：科技與管理創新，推動中國陸相頁巖油革命發展

頁巖油是國內原油增產、穩產的重要接替領域，直接影響我國能源安全。在中國石油勘探開發研究院，有一支在院士和首席技術專家帶領下，多學科交叉、多技術集成、多專業融合，以青年科研骨干為主的地質工程一體化協同研究團隊，團隊成員平均年齡不足34歲，風華正茂、滿懷希望，在中國陸相頁巖油勘探開發的道路上砥礪前行。

多學科交叉，團結協作

2020年，在勘探院各級領導大力支持下，一批來自石油天然氣地質研究所、石油地質實驗研究中心、致密油研究所以及能源戰略綜合部的，不同專業青年科研骨干，組建了勘探院首個“頁巖油地質工程一體化協同研究青年團隊”（簡稱“協同團隊”），他們取長補短、相互指導，不僅在自己的專業領域為頁巖油勘探開發基礎研究提出獨到見解，更在團隊協作、互相溝通中碰撞出新的火花。

巖石力學研究方向的孟思煒與儲層和含油性表征研究方向的劉暢在一次分別進行研究進展的匯報后，碰撞出了要將兩個學科進行融合來研究頁巖油壓裂后可動性的思路。基于這個想法，劉暢、孟思煒和張婧雅組成團隊，以《頁巖油壓裂后可動性定量評價》為題，參加集團公司勘探開發（含數字智能技術）專業青年科技創意比賽并獲三等獎。

柳宇柯博士在進入勘探院博士后流動站工作伊始，就見證了頁巖油地質工程一體化項目的啟動，并作為青年團隊的一分子全程參與項目。置身于頁巖油多學科交叉的創新團隊，對于柳宇柯而言，團隊成員不僅僅是工作伙伴，更是自己科研道路上的良師益友。

身為油氣田開發工程專業博士，陶嘉平多年來研究領域聚焦于非常規油氣壓裂改造與提高采收率，對地球化學、地質學等油氣勘探研究知之甚少。加入協同團隊后，他不斷豐富自身知識儲備。在多學科交叉思維指導下，陶嘉平將地質勘探與工程開發領域的研究相結合，以地質工程一體化思想為指導，分類探索了不同巖性頁巖油儲層壓裂改造與提高采收率效果，基于不同類型的頁巖地層給出了針對性的開發對策，為中國陸相頁巖油高效開發提供了理論參考。

深入現場，解決油田生產需求

2021年3月，協同研究團隊成員王華建、何坤、吳松濤、孟思煒、呂丹、劉暢、柳宇柯、陶嘉平等人作為院級項目的研究骨干，深入頁巖油開發現場，與油田一線專家進行交流研討，針對頁巖油地層特征制定針對性的研究計劃。此后的幾個月，經過多次線下與線上交流，他們最終與現場專家一起敲定了項目研究方案。

為更好落實集團公司關于頁巖油勘探開發的部署安排，配合油田頁巖油鐵柱子井原始含油氣性資料取全取準的要求，2021年4月28日至6月1日，團隊成員劉暢、呂丹經過一系列安全培訓后，赴油田頁巖油現場加入取樣隊伍。他們和油田工人一起，不分白天黑夜和刮風下雨，不怕臟不怕累，守著井口打撈并清洗了青山口組全井段巖屑，共計約700kg，并在現場工作人員的指導下，進行快速有序取樣，并包裝好放入液氮筒中，盡最大努力保持頁巖油儲層內部的油氣，為后續不同性質烴類分布和輕烴恢復、微體生物化石鑒定、古環境研究提供了重要的樣品和一手資料。

完成頁巖油現場取樣之后，劉暢在學習油田針對密閉保壓巖心進行取樣的流程基礎上加入個人思考，形成系統研究路線，并推廣應用至青海油田研究中。

團隊成員吳松濤在2022年到青海油田掛職，主要負責英雄嶺頁巖油綜合地質研究，并全程參與項目部一體化管理運行工作。隨著對現場工作的不斷了解，吳松濤進一步明確了從科研到生產的轉化過程，也對“如何做科研”“如何做有用的科研”“如何讓科研有用”有了更深的理解。必須圍繞現場的關鍵問題開展科研工作，讓科研成果落地、服務生產，這才是石油科技工作者首先要解決的問題。

踏實肯干，傳承石油精神

“科學研究是探索未知的世界，必須不斷通過韌性的戰斗，才可能獲得輝煌的成就。”這一點，每一名頁巖油地質工程一體化團隊的成員都了熟于心。張婧雅博士階段就在勘探院從事油氣成藏機理相關研究課題，博士畢業進入頁巖油地質工程一體化團隊工作，此前她從未涉足過頁巖油領域研究。開始時，她常常感覺迷茫與困惑。在朱如凱首席的悉心指導下，通過閱讀大量的文獻，張婧雅慢慢摸索實驗方法，埋頭進實驗室從最基礎的碎樣工作開始，通過多學科的方法，親自完成薄片觀察、激光共聚焦等1000余項實驗，最終在中國陸相頁巖儲層含油性和可動性評價、頁巖油層內微運移等方面取得了突破性的認識。

2021年，為了推進頁巖油項目研究，王華建、何坤、柳宇柯等人在大慶油田巖心庫工作了近100天，不僅完成了6口井巖心的高密度原位元素掃描和磁化率測試，還完成了800多塊巖心樣品的采集，為開展各類分析測試提供了第一手資料。回到北京后，他們又夜以繼日地開展分析測試工作，追蹤最新研究進展。經過兩年的埋頭苦干與不懈努力，終于在重建頁巖烴源巖發育機制與形成環境方面取得突破認識，為推動頁巖油科技創新成果走向國際舞臺貢獻了自己的一份力量。同年，他們又到青海油田現場參與英雄嶺頁巖油的科研攻關任務，完成了柴2-4井下干柴溝組層段的綜合地球化學分析，發現了英雄嶺頁巖油層段的有機質母質來源和沉積水體環境與古龍頁巖有著顯著差異。

石油科技創新，青年人的使命

與北美海相頁巖油相比，我國陸相頁巖油在巖石組構、流體相態、納米-微米級孔縫體系梯次輸運機制以及滲流機理方面都具有特殊性，效益開發難度大，研發陸相頁巖油多尺度滲流理論與提高采收率關鍵技術已成為當前最為迫切和緊要的任務，理論創新和技術創新迫在眉睫，需要走出屬于我們自己的“頁巖油革命”道路。

2022年12月底，一體化團隊成員吳松濤、劉書劍等人前往青海油田勘探開發研究院，進行英雄嶺頁巖油擴大開發先導試驗方案編制。經過十余天緊鑼密鼓的工作，在地質綜合研究的基礎上主導編制了地質油藏工程方案，通過對于井網井距、水平段長度、壓裂工藝及合理排采制度等參數的優化設計，確定了擴大開發試驗方案24口井的油藏工程參數，為實現英雄嶺頁巖油規模效益開發做出重要支撐。說到頁巖油生產開發，頁巖油的“雙曲遞減”生產動態特征無疑是陸相頁巖油開發過程中的一大難點，這與國內外絕大多數頁巖油開發特征都不一致，讓致密油所的青年科研人員花盡了心思。在與一體化團隊勘探方向的小伙伴們充分溝通后，劉一杉博士在團隊儲層表征和原油賦存狀態的基礎上，從原油的相變角度給出了頁巖油產能的二次提升源自于油藏內部的合理解釋。

陸相頁巖儲層孔隙小、流體流動能力低，流動過程空間尺度跨越多個數量級（納米到千米），對數值模擬提出了極大挑戰，李鑫博士針對這一問題迎難而上，通過大量算例解剖、技術細節打磨，提出了以多尺度建模為基礎的頁巖油流動全新研究思路。陳哲偉和彭穎鋒博士針對于“我國頁巖油與北美海相頁巖油大不相同，技術難以借鑒且采收率極低”的問題，探索了頁巖油超前注氣補能模式并參與了現場試驗方案編制，并在油田取得了良好的應用效果。

非常規油藏的成藏特點決定了地質甜點與工程甜點的識別與融合是優選靶體、實現經濟效益開發的關鍵。如何實現地質甜點與工程甜點的識別與融合，優選能夠獲得最大產量的最優靶體，是目前中國陸相頁巖油甜點評價亟需解決的難題和重點攻關方向。為了解決這一難題，創新團隊以地質工程一體化評價為抓手，通過巖相、烴源巖生烴能力、頁巖儲層儲集性、含油性、產油能力以及頁巖油的賦存狀態及相態分析，對我國不同盆地的陸相頁巖油地質資源甜點進行了評價，在此基礎上，從頁巖可壓性、壓后裂縫擴展、裂縫有效支撐評價優選最佳靶體，為陸相頁巖油高效開發提供指導和思路。

頁巖具有黏土礦物含量高、儲集層塑性強、頁理發育、力學各向異性強的典型特征。高密度頁理縫控制下，頁巖壓裂裂縫形態復雜，但縫高、縫長受到明顯抑制，人工裂縫擴不高、延不遠，成為頁巖油儲集層有效改造的主要制約。團隊壓裂方向的骨干孟思煒和陶嘉平通過大量巖心觀察、實驗評價、數值仿真，在與從事基礎地質研究的年輕伙伴充分探討后，創新建立了頁巖“千層小薄餅”型頁巖油力學模型，有力支撐了頁巖油工程技術升級。

頁巖油地質工程一體化青年團隊在科技創新之路上披荊斬棘、勇往直前，成功揭榜2021年黑龍江省第一批“揭榜掛帥”科技攻關項目2項；獲2022年國家基金委資助聯合基金重點項目1項、面上項目1項、青年基金項目2項；針對陸相頁巖油勘探開發中存在的甜點評價、開發方案設計優化的難題，創新性提出一系列研究解決方案并取得現場應用，達到國際先進水平；與長慶油田、大慶油田、新疆油田、青海油田和吉林油田等具有長期穩固的合作關系，實現對我國陸相頁巖油勘探開發的高效支撐。

責任編輯 華南