「达实智能股票」用幔源油气理论透视石油地质学和石油工业

2021年8月9日《我国变革报》宣布了题为《幔源油气理论和技能支撑大庆油田重上5000万吨》的整版报导，引起社会广泛重视，有100多家媒体先后给予转载。本文将向读者深化报导幔源油气理论最新进展及其运用。

幔源油气理论以为，国家石油进口打破安全红线，不是由于我国石油工业挖掘技能和挖掘才干的短缺，而是由于主导石油理论呈现方向性误差。石油有机成因理论指出石油是化石动力，来自动植物碎屑堆积、埋藏和热演化，石油行将干涸。而幔源油气理论则指出，石油来自100公里深处的地幔，取之不尽，用之不竭。两个理论为石油工业指出天壤之别的出路和命运。因而，咱们有必要高度重视石油理论之争，这是一场石油工业的出路和命运之争。

任何理论的科学性，都是可以被证明或证伪的。石油理论也不破例。石油有机成因理论最重要的三条立论根据是：①石油具有生命分子特有的旋光性；②石油具有生物所特有的分子，即生物符号物；③99%的石油发现于堆积盆地。上述根据均现已取得从头解说：

第一条，有机分子的旋光性，起源于有机分子的螺旋结构。全部具螺旋结构的分子，乃至具有螺旋结构的铜丝，都具有旋光性。石油有机成因理论以为，只要生物分子才有旋光性，这显然是过错的。由于陨石中发现的有机质，相同具有旋光性。然后证明生命物质或生命进程对有机分子的光学活性并没有决议性作用。

第二条，所谓生物符号物，并非生物所特有。比如，姥姣烷、植烷，这些有机成因理论所指的生物符号分子，不光在陨石中可以找到，在地幔岩捕掳体中也能找到。生物体和石油中都有卟啉化合物，但叶绿素中鳌合的金属是镁，血红素中鳌合的金属是铁，而石油中的卟啉分子鳌合的金属是钒和镍。

第三条，99%的石油发现于堆积盆地，是由于全部含油气盆地均对应大规划上地幔软流层拱起，且含油气丰度与上地幔软流层拱起起伏呈正比。在大规划上地幔拱起的顶部富集地幔烃碱流体（HACONS）。这些地幔烃碱流体，将顺着的上覆刚性上地幔张性开裂进入地壳和堆积层，进入咱们已挖掘的油气藏。地幔烃碱流体中的烃，便是油气。

在有机成因理论指导下，国际探井成功率，只要10%左右。而依照小断距基底走滑断层操控油气藏的知道来布井，2007年俄罗斯中心地球物理研讨院在西西伯利亚盆地叶特-普罗夫油田取得探井成功率100%，最高单井日产值达700吨；2020年新疆富满油田在塔里木盆地塔北拱起南坡-北部坳陷阿满过渡带的走滑开裂带上取得探井成功率95%，最高单井日产值达1000吨。相比之下，有机成因理论指导下的石油勘探，不过是试错行为。

基底走滑断层操控油气藏，是石油来自地幔的依据之一。实践上，走滑断层操控油气藏的知道现已得到遍及认可。而堆积层走滑断层受控于堆积层之下的小断距基底走滑断层，则往往被忽视。受三维地震分辨率的约束，人们在三维地震剖面上，往往看不到基底发生的改变，而且常常以为盆地在各个地质时期发生的开裂结构是彼此独立的。而实践上，堆积盆地从基底到堆积层顶部，其开裂体系都是盆地一致应力场操控的成果。新结构运动对油气藏构成和保存具有决议含义。

石油来自地幔的直接依据，是咱们在松辽盆地周边的火山玄武岩中，发现很多的地幔岩捕掳体，即玄武岩浆包裹着的地幔橄榄岩。从这些地幔橄榄岩中，咱们抽提出C13～C35石油烃类。其色质谱图与油气藏中石油的色质谱图完全一致。

石油来自地幔的化学热力学依据，来自烃类的化学热力学核算及高压组成实验。化学热力学核算标明，乙烷以上的烃类，只要在超越3万大气压的环境才干构成，对应深度在100公里以下。烃类高压组成实验，所用质料是地球上最一般的大理石、氧化亚铁和蒸馏水。高压腔内，超越1万个大气压时，开端呈现甲烷。超越3万个大气压时，烃类分子开端演化。超越5万个大气压一起温度到达1500℃时，体系自发地发生具有天然石油散布特征的甲烷、乙烷、正丙烷、2-甲基丙烷、2，2-二甲基丙烷、正丁烷、2-甲基丁烷、正戊烷、2-甲基戊烷、正己烷、2-甲基己烷，直到正癸烷、乙烯、正丙烯、正丁烯、正戊烯。

幔源油气理论植根于烃碱流体地球化学理论，并融入了化学热力学核算和高压生烃实验、地幔岩捕掳体烃类抽提实验、小断距基底走滑断层操控油气藏的工业实践及大陆层控结构理论、地球非对称胀大理论等最新研讨成果。它不光指出石油来自地幔，还清楚地答复了石油为什么来自地幔、石油为什么首要散布在堆积盆地、石油为什么散布在堆积层花状断层邻近、石油为什么取之不尽用之不竭？

地幔烃碱流体的本源在于地核。研讨标明，地核的最小年纪缺乏10亿年，远小于45亿年的地球年纪，这是令人费解的。而在地球非对称胀大理论看来，则是自然而然的。今日看到的太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋，是最近2亿年以来诞生的，它们占地球71%的外表积，便是由于地球减密胀大而重生的外表积。地球减密胀大发生在岩石圈之下的全部层圈，这阐明地球的化学演化仍在进行之中。

地球非对称胀大理论吸收了板块结构理论中大洋中脊扩张的知道，否定了洋壳爬升的知道。由此，在咱们面前展现出一个新的地球观：这个地球是不断胀大、不断演化的。在地球演化进程中地幔烃碱流体源源不断地发生。大洋水来自地球内部，它们是地幔烃碱流体的组成部分，阐明地球深部开释烃类的规划极端巨大。如今的大洋中脊邻近，依然有黑烟囱在源源不断地喷发地幔流体，其间烃类的最小年纪缺乏5000年。

已然地球深部在源源不断地开释烃类，地质历史时期陆地上的石油烃类都到哪里去了呢？研讨标明，这些石油烃类现已演化为煤和石墨。煤田地质学教材供认，煤的构成阅历石油和软沥青这一阶段。煤成因的特别性在于，煤层底板可所以任何岩性，任何年代，与煤层没有成因联络。地质上从来没有发现煤异地转移的痕迹。煤层十分纯洁，没有任何转移进程可以完成这样的分选作用。尤其是薄煤层的散布面积可达几万平方公里，这要求成煤物质只能是流体，而人们在自然界中却没有发现这样的流体。

大庆油田青山口组和嫩江组泥岩中发育上百条煤线，即薄煤层。这些薄煤层便是在盆地沉降的进程中，地幔烃碱流体由控陷开裂上涌至盆地外表的水体之中，其间石油烃类漂浮在水体外表，通过氧化转变为沥青层，持续承受堆积、埋藏，终究演化为薄煤层。石油来自盆地深部，作为成煤物质，既符组成煤物质本地来历说，又符组成煤物质异地来历说。一起符组成煤物质是流体和纯洁物的要求。

甲烷冰，又称天然气水合物，本质上依然是幔源油气。甲烷简直可以生成于地球的各种环境，但乙烷以上烃类只能生成于超越3万大气压的地幔。天然气水合物散布于海底、冻土带这类高压低温的特别环境，严厉受控于断层。甲烷冰的构成机制是气体通过多孔介质因压强减小而温度下降至冰点的焦耳-汤姆效应，是构成于浸透层内部的封盖层，对深部天然气向大气开释起封盖作用。主张稳重挖掘天然气水合物。

页岩气，原国土资源部命名为172号新矿种，本质上相同是幔源油气、惯例油气。页岩气并不在页岩层之中，而是在页岩层之下的深部储层。大规划水力压裂的意图，便是制作人工裂缝与天然裂缝沟通，然后沟通深部储层。页岩气开发显现“L型”挖掘曲线，是由于大规划水力压裂形成的人工裂缝，通过几个月或更短的时刻，将从头封闭，然后形成产值急剧下降。所以，挖掘页岩气，有必要不断重复进行大规划水力压裂。

为什么咱们在清楚地知道：页岩气开发本钱大于价格，严峻的地表和地下水污染、大气污染，诱发5.6级以上破坏性地震，知道西方各国遍及进行全国性或地区性立法制止页岩气开发和大规划水力压裂的情况下，我国的页岩气开发还要持续推行呢？原因在于，咱们并不知道页岩不气愤、不储气。咱们运用大规划水力压裂技能挖掘页岩气，实践上是走了弯路。由于咱们可以用直井、斜井这些更经济更环保的方法，直接挖掘深部储层的天然气。所谓深部储层与页岩层的埋深也不过相差几百米至几千米罢了。开发本钱却可以得到十倍百倍地节省，一口井出资从几千万上亿，下降到几百万。

石油有机成因理论以为石油来自生油层，生油层生出的石油，将大规划储存在可浸透的储层之中。石油开发的使命便是选用各种技能手段挖掘这些静态存储的油气，一次采油是弹性挖掘，二次采油是水驱，三次采油是化学驱等。因而，国家大力推行化学驱技能，企图更多地挖掘出储层中的剩下油气。

而现实上，石油并非静态地、大面积地存储于浸透性储层，而是存储在供油开裂邻近2公里以内，工业油气井散布在供油开裂邻近1.5公里以内。供油开裂邻近的油气，不是静态的，而是不断从供油开裂取得弥补。所以，企图以注入化学剂的方法在储层内大面积清洗剩下油的主意与地质现实不符。

美国于1964年进行了第一次化学驱矿场实验，从上世纪70年代到1985年共进行了183个化学驱项目。80～90年代中期美国化学驱技能有一个快速开展阶段，进入21世纪，化学驱项目简直中止。自上世纪60年代，全国际有200多个油田或区块进行了化学驱实验。到80年代，化学驱通过这些老牌石油国长达20多年的证明，现场证明运用作用并不抱负。所以，大多数国家抛弃了化学驱项目。

从大庆油田总产值和化学驱产值数据中，咱们可以发现：化学驱产值添加这么多，而实践总产值不增反降。从1996年到2013年，大庆油田化学驱产值从214.99万吨添加到1400万吨以上，而油田的总产值却从5600万吨下降到4000万吨，化学驱增油趋势和总产值下降趋势刚好构成了剪刀差。由此可见，正确的石油地质知道，才是石油工业开展的决议性要素。

2022年8月12日，金之钧院士率北京大学动力学院科研团队到大庆油田沟通，有幸受邀向北京和大庆油田专家做了题为《现代石油地质学——幔源油气理论》的讲演。讲演的开场白是：“我曾经是北京大学的一员。北大是出思维的当地。李四光教授1920年就任北大地质系主任，他提出地质力学。潘钟祥教授1950年就任北大地质系主任，他提出陆相生油理论。何国琦教授1983年就任北大地质学系主任，他的学生提出幔源油气理论”。

我国石油地质学现已徜徉了半个多世纪。年代需要北大思维者，年代呼喊颠覆性基础理论。提出幔源油气理论，仅仅万里长征的第一步。战胜全部困难，在实践中运用和推行这一理论，才是一场真实的二万五千里长征。咱们深信在国家和企业各项人才方针、立异方针的扶持下，幔源油气理论必定可以得到发扬光大。祝福国家石油安全提前得到保证！（作者系大庆油田勘探开发研讨院博士、高级工程师）