朱漢卿 為地下天然氣藏“畫素描”

【編者按】中國石油堅(jiān)持把創(chuàng)新作為第一戰(zhàn)略，主動(dòng)把握新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革重大機(jī)遇，積極打造國家戰(zhàn)略科技力量，奮力譜寫保障國家能源安全、加快建設(shè)科技強(qiáng)國的石油篇章。廣大石油青年積極投身科技創(chuàng)新工作，勇闖“無人區(qū)”、逐浪“新賽道”，著力破解能源領(lǐng)域“卡脖子”難題，在履行科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)控制、安全支撐重要使命中當(dāng)先鋒、打頭陣。今天，我們一起走進(jìn)立足崗位奮斗、矢志創(chuàng)新創(chuàng)效的中國石油青年！

朱漢卿是中國石油勘探開發(fā)研究院氣田開發(fā)研究所“90后”地質(zhì)建模技術(shù)專家，他的主要工作是通過巖心觀察和描述等方法，摸清氣藏規(guī)律，并通過三維建模，打造地下透明氣藏，讓地下氣藏看得見、看得清。朱漢卿說：“描巖心的工作比較單一，就是坐在巖心筒旁觀察和描述巖心。但是這不到一米長的巖心中，卻蘊(yùn)藏著百萬年的地質(zhì)秘密，天然氣就在這些致密巖石孔隙當(dāng)中，吃透巖心就吃透了氣藏的一手資料。”

結(jié)緣地質(zhì)，投身天然氣開發(fā)事業(yè)

回想起當(dāng)年高考填志愿的經(jīng)歷，朱漢卿笑著說：“當(dāng)時(shí)高考分?jǐn)?shù)出來后，也不清楚該報(bào)哪個(gè)學(xué)校、學(xué)什么專業(yè)，最后陰差陽錯(cuò)錄取到地質(zhì)專業(yè)。問了一圈，身邊也沒人知道這個(gè)專業(yè)是干什么的，朋友都說我是去學(xué)看石頭了，就這樣與地質(zhì)結(jié)緣。”從此，他開始了追逐石油地質(zhì)科學(xué)之路。

石油地質(zhì)學(xué)充滿了魅力，從課程學(xué)習(xí)到野外實(shí)踐，從巖石薄片觀察到測井曲線對(duì)比，從地質(zhì)構(gòu)造圖繪制到儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模，大學(xué)的專業(yè)課訓(xùn)練，讓朱漢卿從最初“找地下油海”的地質(zhì)門外漢成長為具備扎實(shí)石油地質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)的地質(zhì)人，他也急切地希望走出象牙塔，像無數(shù)石油科技先輩一樣，在油田現(xiàn)場揮灑青春汗水。

研究生期間，朱漢卿終于有機(jī)會(huì)跟隨導(dǎo)師深入油田現(xiàn)場，在新疆庫爾勒塔里木油田一待就是一年。正是在這一階段，朱漢卿將目光從石油轉(zhuǎn)向更加綠色低碳經(jīng)濟(jì)的天然氣領(lǐng)域。為了搞清地下砂體的連通情況，朱漢卿從基礎(chǔ)資料入手，對(duì)每口氣井的測井曲線和生產(chǎn)數(shù)據(jù)如數(shù)家珍，尋找地質(zhì)認(rèn)識(shí)和生產(chǎn)情況相互矛盾的地方，重新梳理地質(zhì)模式，及時(shí)修正油田現(xiàn)場的砂體分布圖件，為油田井位部署提供依據(jù)。經(jīng)過詳細(xì)論證，由朱漢卿提出的井位得到了油田專家的一致認(rèn)可，并在試氣過程中獲得高產(chǎn)，這讓朱漢卿感受到作為石油地質(zhì)科技工作者的驕傲和自豪。

創(chuàng)新方法，探索巖石納米孔隙結(jié)構(gòu)

“國家需要就是我的攻關(guān)研究方向”。2016年，正值中國頁巖氣勘探開發(fā)快速上產(chǎn)階段，中國石油啟動(dòng)了國家級(jí)頁巖氣示范區(qū)建設(shè)。對(duì)于學(xué)習(xí)開發(fā)地質(zhì)出身的朱漢卿來說，以前的學(xué)習(xí)經(jīng)歷都是圍繞常規(guī)油氣藏精細(xì)描述流程開展，而現(xiàn)在面對(duì)納米級(jí)頁巖孔隙表征的難題，無疑是一個(gè)全新領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)就是機(jī)遇。面對(duì)只有頭發(fā)絲直徑萬分之一大小的頁巖納米級(jí)別孔隙，常規(guī)的測量方法都已無能為力。為了能夠準(zhǔn)確測量頁巖孔隙大小，朱漢卿帶著從現(xiàn)場取回來的頁巖樣品跑遍大大小小10余個(gè)實(shí)驗(yàn)室，甚至將電話打到了進(jìn)口實(shí)驗(yàn)設(shè)備在上海的代理商那里，探討實(shí)驗(yàn)的可行性。最終，在北京一家實(shí)驗(yàn)室采用低溫氬氣吸附實(shí)驗(yàn)方法取得成功，得到了完整表達(dá)頁巖納米尺度（<100nm）孔隙的數(shù)據(jù)，并在勘探院建立了一整套頁巖納米孔隙表征實(shí)驗(yàn)流程。單位體積頁巖能存儲(chǔ)多少天然氣是另一個(gè)亟待解決的問題，他創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法，采用重力法高溫高壓甲烷吸附實(shí)驗(yàn)，最終得到了完整的絕對(duì)吸附量曲線，從而大幅提升了評(píng)價(jià)頁巖甲烷吸附能力的精度。

學(xué)科交叉，打通地質(zhì)與工程專業(yè)壁壘

氣藏看得見，更要采得出。非常規(guī)氣藏與常規(guī)氣藏差異巨大，由于儲(chǔ)層致密，僅發(fā)育納米級(jí)孔隙，氣井通常需要通過水力壓裂才能獲得自然產(chǎn)能，水力壓裂就像在地下為頁巖氣藏建“高速公路”，人工裂縫的形成為氣體在地下的流動(dòng)提供了高速通道。在熟悉了頁巖的地質(zhì)特征后，朱漢卿覺得同樣需要理解頁巖的“力學(xué)習(xí)性”，這樣才能在對(duì)氣井壓裂時(shí)開展針對(duì)性、個(gè)性化的措施，最大限度地提高氣井產(chǎn)量。

朱漢卿深知，實(shí)驗(yàn)是克敵制勝的法寶。為了搞清頁巖的力學(xué)特征，獲取四川盆地龍馬溪組頁巖力學(xué)參數(shù)，作為工程專業(yè)門外漢的朱漢卿和同事在川南長寧地區(qū)當(dāng)起了“礦工”，進(jìn)行頁巖天然露頭采樣。炎炎烈日下，他們在大山之中指揮著挖掘機(jī)，沿著頁巖延伸方向挖掘大塊巖心，然后送到采石場加工成立方體樣本。

為了獲得地下頁巖在水力壓裂后裂縫的形態(tài)和大小，朱漢卿采用勘探院自研的壓裂模擬設(shè)備模擬不同條件下頁巖裂縫擴(kuò)展的規(guī)律，對(duì)壓開的巖石裂縫進(jìn)行CT掃描和三維重構(gòu)，得到可視化的數(shù)字模型，終于看到了“氣藏地下高速公路”的具體形態(tài)。

在這一系列實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，朱漢卿團(tuán)隊(duì)為川南頁巖氣田構(gòu)建了地質(zhì)工程一體化的三維模型，圓滿完成了國家“十三五”科技重大專項(xiàng)課題，直接支撐了昭通頁巖氣區(qū)塊黃金壩YS108井區(qū)立體井網(wǎng)開發(fā)調(diào)整方案，在僅設(shè)計(jì)27口井的情況下實(shí)現(xiàn)5億方年產(chǎn)量的5年穩(wěn)產(chǎn)期。

對(duì)標(biāo)一流，升級(jí)大型致密氣田儲(chǔ)層表征技術(shù)

作為鄂爾多斯盆地的常客，朱漢卿將油田現(xiàn)場變成了常駐地，回京反而變成了“出差”。他一年在外出差長達(dá)6—7個(gè)月，看露頭，描巖心，定期與油田專家開展討論，不斷優(yōu)化地質(zhì)模型和開發(fā)方案。為了攻關(guān)技術(shù)難題，項(xiàng)目組經(jīng)常研討到深夜，披星戴月回到宿舍更是常態(tài)。

大型致密氣的開發(fā)通常需要面對(duì)海量的地質(zhì)和開發(fā)數(shù)據(jù)，在蘇里格氣田蘇36-11區(qū)塊，近500平方公里的工區(qū)內(nèi)有1000余口開發(fā)井。面對(duì)致密氣藏靠持續(xù)打井保持氣藏穩(wěn)產(chǎn)的開發(fā)形勢，如何讓科研人員從海量的數(shù)據(jù)處理中抽離出來，把時(shí)間和精力花在總結(jié)認(rèn)識(shí)和提煉成果上，是朱漢卿一直思考的問題。

在學(xué)習(xí)借鑒了道達(dá)爾等國際一流油公司天然氣開發(fā)和管理模式后，朱漢卿在蘇里格氣田推廣基于地質(zhì)模型的精細(xì)氣藏描述和剩余氣表征工作，建立透鏡狀致密砂巖氣藏地質(zhì)建模標(biāo)準(zhǔn)化工作流程，并把建立標(biāo)準(zhǔn)作為氣田開發(fā)研究的依據(jù)和手段，組織編寫《氣藏三維地質(zhì)建模操作指南與應(yīng)用》及《氣田開發(fā)方案（地質(zhì)與氣藏工程）審查規(guī)范》，為基于模型的氣田開發(fā)方案編制提供可操作、可繼承、可追溯的標(biāo)準(zhǔn)流程操作規(guī)范。

回顧過往，朱漢卿坦言：“非常幸運(yùn)能夠?yàn)槲覈烊粴忾_發(fā)事業(yè)作出一點(diǎn)自己的貢獻(xiàn)，每一份氣田現(xiàn)場發(fā)來的高產(chǎn)捷報(bào)都是對(duì)我們工作的肯定。”面對(duì)未來，他充滿信心：“對(duì)照習(xí)近平總書記 ‘加大油氣資源勘探開發(fā)和增儲(chǔ)上產(chǎn)力度’的要求，我們還有許多工作要做，作為天然氣上產(chǎn)的科研人員一定不能掉隊(duì)！”

責(zé)任編輯 張惠清