石油圈
以下文章來源于科學中國人 ，作者吳彪 戶萬
在洶涌的波濤之下，海洋蘊藏著無數生命元素，包括人類在內的眾多物種緣起于此，億萬年沉積動蕩的過程也給予了其儲量巨大的珍貴資源。
隨著生產力的進步，人類對自然資源的索取越來越多，在當今全球糧食、資源、能源供應緊張與人口迅速增長矛盾日益突出的情況下，開發利用海洋中的資源，已成為歷史發展的必然趨勢。
據國際能源署（IEA）2018年統計，全球海洋石油和天然氣探明儲量為354.7億噸和95萬億立方米，分別占全球總儲量的20.1%和57.2%。從探明程度看，海洋石油和天然氣的資源總體探明率僅分別為23.7%和30.6%，尚處于勘探早期階段。
這就意味著，海洋油氣具有極大的勘探開發潛力，是全球重要的油氣接替區。從這個意義來說，這片深藍不僅是人類的來處，更引領著人類的未來。
《科學中國人》封面人物：徐長貴
當前，中國已成為全球最大的原油和天然氣進口國。2020年，習近平總書記在科學家座談會上的講話中，明確提到“我國石油對外依存度達到70%以上，油氣勘探開發、新能源技術發展不足”的現狀。
在日趨復雜的國際背景下，我國油氣供應安全形勢愈發嚴峻。為此，確保國內原油年產2億噸的安全底線，已成為我國油氣行業竭盡全力守護的“生命線”。
我國海洋油氣資源豐富，開采潛力極大。大力發展海洋油氣產業，提升海洋油氣勘探開發力度，既是貫徹落實中央關于加大國內油氣勘探開發工作力度、保障國家能源安全要求的具體舉措，也是保障中國能源安全的必然要求。
而在深耕石油與天然氣地質與勘探二十三載的中國海洋石油集團有限公司（以下簡稱“中海石油”）勘探部總經理徐長貴看來，以赤子之心投身科研，以愚公精神“海底探寶”，參與并見證中國海洋油氣勘探開采事業的發展與壯大，是他心之所向，身之所往。
01. 破解復雜斷裂帶油氣富集機理
讓“碎盤子”變“金盤子”
2021年8月23日，中海石油宣布旅大6-2油田提前投產。
旅大6-2油田位于渤海遼東灣海域，平均水深約30米。這一預計在2022年實現日產原油約1萬桶高峰產量的油田，其投產將進一步奠定渤海油田“中國第一大原油生產基地”的地位。
而對于時任旅大6-2油田勘探項目負責人徐長貴來說，旅大6-2油田“大發現”的背后，凝聚的是他和團隊一次次不認輸的反復嘗試和一場場曠日持久的攻堅戰斗。
中國渤海，碧波萬里。但在石油勘探人眼中，神秘的海底深處卻是一個個“破碎的盤子”，特別是渤海的地下深處，被無數條斷裂帶“切割”，就像“一只盆子，掉在地上又被狠狠踹了幾腳”——“渤海是一個‘很碎的盤子’?！毙扉L貴解釋道，“一口油井看似規模很大，但是放到整個茫茫大海中，不過是‘滄海一粟’。至于我們要做的，就是在大海中，找到具有開采價值的油氣田并確定油井要打下的位置，這個過程就像是‘大海撈針’。而在渤海這樣復雜的地質條件下，找到合適的油井位置更是難上加難?！?/p>
具體到旅大6-2油氣田所在的遼東灣海域，情況更是復雜——這里曾是多家知名外國石油公司“鎩羽而歸”的地方：20世紀80年代和90年代，諸多世界石油巨鱷都曾先后在這里做過勘探工作，但最終都放棄了。從1987年到2005年，這里連續18年無一獲得工業油氣流。這塊“貧瘠之地”，能否誕生新的奇跡？徐長貴決定試一試。
徐長貴在海上油氣測試現場
當徐長貴“接手”該構造后，最初打下的1井確實發現了油氣，隨后打擊卻接踵而來——后續打出的2井、3井都是“干井”，這無疑為該構造的評價蒙上了陰影，也讓徐長貴背上了巨大的壓力。
遼東灣的油氣富集區到底在哪里？下一步鉆井往哪里打？都成了徐長貴一時無法解答的問題。
然而這一切并沒有動搖徐長貴對“旅大6-2構造一定能夠找到大油田”這一判斷的信心。他覺得，在這“巴掌大”的地方打井，絕不是無用功，與之相伴的必定是工作越做越精細的過程。
要“知己知彼”方能“找準定位”，這是徐長貴加入中海石油之初便習得的經驗。當問題無解之時，便要溯本求源。
據徐長貴介紹，渤海海域郯廬走滑斷裂帶是我國重要的油氣勘探領域，但囿于其復雜的成藏機理，渤海郯廬走滑斷裂帶對大中型油氣田控制作用不明確，勘探商業成功率長期走低。
為了能夠盤活這個構造，徐長貴團隊一次又一次研究巖心和原始數據。從2009年到2010年，徐長貴團隊先后3次對該構造提出新的評價方案，但由于種種原因，評價方案均未獲通過。旅大6-2構造進入了最困難的時期，如再不能獲得突破，不僅該構造將會被徹底“宣判死刑”，還將影響整個地區類似構造的勘探，徐長貴迎來了從業以來最嚴峻的挑戰。
面對生死攸關的“打井瓶頸”，曾有一位老專家善意地提醒徐長貴：“如果在不足4個平方、已經打了3口‘干井’的構造上再加一口，你打算怎么交代??？”徐長貴的回答是：“那就再打下一口?！?/p>
沒有被接二連三的困難擊倒，徐長貴帶領團隊繼續攻堅、上下求索，探尋復雜斷裂帶高豐度油氣藏成藏機理，不斷尋求將“破碎盤子”變成“金盤子”的方法。
通過對覆蓋渤海郯廬斷裂帶的三維地震資料和400多口鉆井成藏資料的細致分析，徐長貴系統地解剖了郯廬走滑斷裂特征，創新性地提出“增壓型走滑轉換帶控制了大中型油氣田的形成”觀點，并揭示了“增壓轉換控圈閉、斷砂耦合控運移、壓扭斷裂控保存”的走滑轉換帶控藏機制，建立了走滑壓扭強度與儲量豐度的定量關系模型，以及走滑轉換帶6種油氣貧化-富集模式，指明了郯廬復雜走滑斷裂帶大中型油氣田的富集場所和勘探方向。
在這一理論的指導下，通過對老井的復查和精細分析，徐長貴及時調整勘探方向，重新鎖定靶區。最終，團隊反復打磨的評價方案順利通過，徐長貴“再打一口井”的愿望經過多年攻堅終于成行，而這口“新井”也沒有讓他失望——旅大6-2-4井如愿獲得高產，徐長貴團隊終于將這個險些被“判了死刑”的構造盤活，并最終向國家申報了5000多萬立方米的地質儲量，讓這個構造奇跡般地“起死回生”。
隨后，他們乘勝追擊，不斷深化復雜走滑轉換帶控藏理論，在渤海發現11個大中型油田，新增探明地質儲量4.9億方油當量，將渤海復雜斷裂帶勘探商業成功率由22%提高到50%以上。
徐長貴（右二）與同事討論井位
相關成果獲得省部級科技進步獎一等獎2次、二等獎1次。增壓型斷裂轉換帶控藏機理也成功推廣應用到南海西部海域文昌凹陷，在這一理論的支持指導下，勘探團隊成功發現了文昌9-7油氣田，實現了文昌A洼原油勘探12年來的新突破。
理論為經，技術為緯，徐長貴將悠長的基礎研究及綜合勘探時光凝成探索的脈絡，他像一個孜孜不倦的尋寶人，奔忙在探索渤海灣盆地這個典型的油型盆地的征程中。
通過多年的探索，“破碎的渤海到底有沒有大油田、大氣田”的問題，徐長貴及其團隊已經給出了肯定的回答。渤海浪潮依舊，徐長貴及其團隊步履不停，他們期待在這片藍色國土中，發掘更多寶藏。
02. 探秘海底滄海桑田
? ? ? 把“不可能”變“可能”
我國海洋石油勘探開采事業，經歷了從無到有、從弱到強，從對外合作到以自主經營帶動合作再到完全自主經營的過程。
作為這一過程的親歷者和見證者，徐長貴頗有感觸：“隨著自主化程度的不斷提升，我們也注意到，國內的地質構造有其獨特性，不能照搬別人的經驗。同時‘關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的’，想要進一步發展我國的海洋石油事業，建立符合我國實際地質情況和生產方式的、具有自主知識產權的理論與技術體系就顯得尤為重要?！?/p>
而這也正是徐長貴一直以來的初心所在。
與傳統印象中機器轟鳴、熱火朝天的石油開采工作場景不同，徐長貴石油生涯的開端，顯得安靜得多：“那時候我基本上天天待在巖心庫里，對巖心、巖屑進行觀察分析。海上巖心比較少，但巖屑很多。幾千米的鉆井，每3到5米就有一包巖屑，一口井下來，會有幾百包巖屑，我的工作就是把巖屑一包一包打開、攤平，在放大鏡底下，挑出一片一片代表真實地層的巖屑，有的要粘起來、建立巖性柱子，有的要送到實驗室進一步分析化驗……我時常彎腰觀察，一天下來，累得腰都直不起來?！?/p>
徐長貴回憶道，“我已經記不得到底摸了多少巖心、看了多少巖屑，就一包一包地翻，具體的數量根本無法統計?！?/p>
徐長貴在巖心庫觀察巖心
枯燥而艱苦的基礎石油地質的研究工作鍛煉了年輕的徐長貴，更賦予了他日后工作堅實的基礎。
“巖芯、巖屑是第一手資料，通過它們可以看到地質歷史時期，地底下滄海桑田的變遷。要在地底深處找到大油田，必須了解這些變遷，要知道地底下什么時候冷、什么時候熱，什么時候暖、什么時候涼，哪里有江河、哪里有湖海、哪里有高山、哪里有低地……通過這些信息發掘油氣田的‘蛛絲馬跡’?！毙扉L貴這樣解釋石油勘探基礎工作的重要性。
在他看來，從地底下通過鉆探取出來的巖石資料是發掘這些信息的第一手資料，然而通過這些資料去揭秘海底滄海桑田的變遷卻不是一件很容易的事情。
“一種地質規律、地質認識或者理論的提出，必須通過大量資料的積累、經過艱苦的研究才能得到，沒有這樣的積累，浮于表面的所謂‘理論’是站不住腳的?！毙扉L貴感慨地說。
厚積薄發、動須相應，機會總是偏愛有準備的人。讓徐長貴沉迷的海底沉積地層不僅蘊藏著“最符合自然規律”的大美，更藏著打開“渤海地宮”的“鑰匙”。
當時，渤海石油勘探正面臨新的挑戰——渤海早期油田多集中于海底大陸架的淺層凸起區，然而經過多年開采，淺層的石油資源已被基本探明并進入生產階段，對我國海洋石油資源的勘探亟需尋找新的增長點。
時間進入21世紀，積極探索大?！案钐帯钡乃悸窇\而生，如何推動石油勘探工作由淺層轉向深層，成了擺在中海石油所有人面前的重大課題——
“淺層的油找完了，就要去深層找。在渤海這樣的復雜地況下，高豐度的優質油氣藏該是什么樣子的？如何去尋找這樣的優質油氣藏？要采用怎樣的方法摸清深海地質構造為后續勘探開采工作服務？”
彼時已經成長為渤海最年輕項目經理的徐長貴，將積攢多年的沉積學研究經驗作為切入口，帶領團隊迎難而上，以期為上述問題提供符合渤海實際情況的理想解答。
長期的科研習慣賦予了徐長貴一雙善于發現的眼睛。
渤海是一個復雜的陸相斷陷盆地，陸相斷陷盆地構造極其復雜。隨著勘探走向深層，傳統的單因素控砂理論在儲層預測的實際應用中均出現了不同程度的問題，很難揭示復雜陸相斷陷盆地的砂巖富集規律，缺乏對物源、溝谷、坡折系統、沉積區特征等綜合性研究，尤其是對物源區巖性與范圍的恢復，同時也欠缺沉積物搬運在空間與時間上匹配關系的研究，這些都是導致在實際勘探工作中儲層預測失敗的主要原因。
針對上述問題，2006年，徐長貴提出了“山-溝-坡-面”控砂理論。徐長貴解釋，“山-溝-坡-面”的有效配置決定了砂體在平面上的分布位置與有利時期，在復雜的陸相斷陷盆地預測砂體，必須強調多因素控砂的思想，不能片面強調某一單因素的作用。
徐長貴在野外地質考察
帶著“山-溝-坡-面耦合控砂”的理論成果，徐長貴趕赴面積占渤海的1/3、已有整整10年未出大發現的渤中探區。面對這塊曾有榮光卻又歸于沉寂的探區，徐長貴并沒有覺得沮喪。相反，他將自己與渤中探區的“相遇”看作一場奇妙的“合作”。
“大發現常常源于認識改變。在傳統的認識方法之下，渤中探區或許已經‘無油可探’。但勘探目標和勘探思路轉變，可能給這個探區帶來全新的機會。而這也給了我驗證‘山-溝-坡-面耦合控砂’理論的絕佳機會?！毙扉L貴解釋道。
來到渤中探區，徐長貴迅速帶領團隊從自己熟悉的基礎領域入手，他們反復查看渤中探區束之高閣多年的巖芯和最原始的手寫鉆井記錄，從“山-溝-坡-面”的維度對相關資料進行重新分析。經過半年艱苦研究，徐長貴提出了一個大膽的想法：放棄渤中找淺層油田的固有思維模式，向石南陡坡帶深層進軍。
這個想法一經提出，徐長貴就收到了一大片質疑聲。在渤中勘探研討會上，專家組和同事們紛紛表達了擔憂：“石南深層？這可是世界石油巨鱷在20世紀80年代和90年代先后做過工作但最終都放棄了的地方，幾代人都沒能破解的儲層難題，你們行嗎？”
面對質疑，徐長貴選擇了沉默。他深知，在沒有找到儲層之前，年輕的勘探工程師、全新的勘探理論，在重視實踐、強調實績的石油行業中是缺乏說服力的。
艱難的路總要自己去踏平，想明白這一點，徐長貴收拾心情，帶領團隊開啟了為期1年對石南地區進行精細地質解剖的工作。最終其無可挑剔的工作成果也說服了專家組，在石南陡坡帶鉆探打井正式被提上日程。
在井鉆機的轟鳴聲中，徐長貴與渤中探區的這場“相遇”收獲了首個喜人的成果：石南陡坡帶不僅找到了油田，而且找到了優質高產油田！徐長貴所圈定的秦皇島35-2、渤中2-1等4個構造，其中3個獲得了商業發現，成功率75%，遠高于世界30%的平均水平。這些油田形成了渤中探區新的儲量增長點，引領渤?？碧较蛑猩顚臃较虿粩噙~進。
沉默的藍色國土，將豐厚的饋贈給予這位潛心鉆研的年輕探索者。而徐長貴也在這個過程中收獲了前行的力量，帶著對沉積體“沒有任何做作，總是以最自然的方式呈現在你的眼前”的感悟，經過近十年的勘探實踐，徐長貴逐漸創新建立了“源-匯”系統控砂理論。
該理論提出，在陸相盆地中預測砂體要追溯至沉積的源頭即物源區開始，然后分析碎屑物質搬運的通道及沉積的場所和沉積的時間，要分析這些要素在時間和空間上的耦合關系，而不是分析某一個單一要素對沉積體的控制作用。在完整的，包括物源體系、搬運體系、匯聚體系及基準面轉換體系四大要素在內的“源-匯”系統中，根據各要素之間不同的耦合關系，可以劃分出不同類型的控砂模式及優質儲層發育模式。
在該理論的指導下，渤海海域形成了陸相斷陷盆地“源-匯”系統控砂理論工業化應用標準，更讓這一具有完備體系的理論呈現出積極的油氣勘探實踐意義。
經過海風巨浪的洗禮，徐長貴對自己的工作有了更深刻的理解。不斷打磨理論與技術體系、為實際的勘探開采工作提供助力，成為他這一階段的主攻方向。
基于“源-匯”耦合控砂理論構建的“源-匯”系統控砂原理工業化應用技術方法體系經過徐長貴團隊的逐步完善，在后續實踐中，為渤海古近系中深層儲層預測提供了重要的指導作用。通過對這一體系的有效運用，相關預測成功率由40%提高到80%以上。
經專家鑒定，這一應用技術方法體系達到了國際領先水平。相關成果也為徐長貴及其團隊贏得了2008年度天津市科技進步獎一等獎、2011年度國家科技進步獎二等獎、2012年中國海洋石油總公司科技進步獎二等獎等重要獎項。
徐長貴（中）指導年輕員工觀察巖石薄片
當被問及最大的愿望是什么時，徐長貴仍以如初的憧憬和激情堅定地說：“最大的愿望是在海里發現大油田?！?/p>
為了這個愿望，他潛心研究，耐得住旁人耐不住的寂寞；也為了這個愿望，從落針可聞的實驗室到人跡罕至的海上油田，都留下了他辛勞的身影。一個又一個油氣田在這位水下“探險家”的堅持下浮出水面，一項又一項創新性研究成果在這位科研“苦行僧”的雕琢中逐步成形。
“海洋勘探這些事，我做了20多年?！蹦芤宰约旱牧α?，為中國海洋油氣勘探構建起一套行之有據、行之有效的理論，徐長貴深感光榮。
03. 夢想從未止步向
深海深地繼續進發
2019年伊始，一條來自中海石油的消息成為全社會關注的焦點：
我國渤海海域渤中19-6氣田，確定天然氣探明地質儲量超過1000億立方米，渤中19-6-1井成了中海石油公司為尋找天然氣資源在渤中古潛山封閉圈區域鉆探的第一口預探井。
大發現背后，徐長貴及其團隊關于勘探理論的貢獻為項目推進提供了強大的助力。
據徐長貴介紹，渤中19-6-1氣田的發現并非一蹴而就，為了這口井的開鉆，相關項目組及合作團隊已經準備了十多年。由于鉆井周期長、費用高，加之井況復雜，頭兩口探井沒有收獲預期的商業產能，后續評價進退兩難。這簡直像是徐長貴多年前遼東灣經歷的重演。關鍵時刻，他徹底丟下包袱，將團隊攻堅的關鍵詞凝練為“深層”和“潛山”。
潛山儲層是目前國內外油氣勘探開發熱點領域。然而一般認為變質巖潛山儲層主要受大氣淡水淋濾作用控制，分布在潛山頂部，厚度一般不超過300米，難以形成大型氣田。
不過，這個“一般認為”并沒有成為徐長貴的阻礙?；诖罅康娜S應力實驗和巖心溶蝕實驗分析和區域應力場分析，徐長貴建立變質巖潛山“優勢礦物-多期應力-雙向流體”三元共控成儲機理及“雙層”優質儲層發育模式，突破經典變質巖潛山儲層發育模式，指導渤中19-6氣田勘探發現了厚度超1000米的風化裂縫帶-內幕裂縫帶和雙層巨厚的縫網系統，有效儲層厚度占比高達42%，潛山優質儲層段厚度提高了3倍。
同時他還帶領團隊通過優化地質資料錄取、簡化套管程序等方式，使鉆井周期從119天大幅減少到45天。最終，渤中19-6氣田在潛山測試中獲得高產，成為中國東部老油區首個千億方級大氣田乃至現階段全球最大的變質潛山凝析氣田。在此過程中，徐長貴的理論技術創新無疑發揮了巨大的推動作用。
2010年獲得中國地質學會第十二屆青年地質科技獎金錘獎、2017年獲得國家海洋局2016年度海洋人物獎、2020年獲得全國勞動模范稱號、2021年入選李四光地質科學獎科研獎……一路走來獲獎無數，徐長貴對此卻看得十分淡然。
“那不過是一個頭銜而已?！毙扉L貴說道，“躺在功勞簿上數自己的證書是沒有意義的?！痹谒磥?，每一次獲獎，都是一個新的起點、新的開始。以成績鞭策自己繼續前行，才是榮譽賦予他的更重要的意義。
然而當提起帶領團隊獲得的中國青年五四獎章集體獎時，徐長貴明顯興奮得多。他一直以來看重和感謝的，正是來自團隊的力量：“每一項工作、每一點進步、每一個成果，都是團隊完成的，我不過就是團隊中的一分子。在油氣行業這種大工業系統里面，整個團隊的智慧和力量是最重要的，一個人是干不了多少事的?！?/p>
徐長貴對野外深水沉積露頭進行描述
隨著我國“30·60”雙碳目標的提出，徐長貴和他的團隊也面臨著新的挑戰：“一方面，我們要保障國家能源的安全；另一方面，我們還要為‘30·60’做好準備。具體到我們的勘探工作，就是一方面要繼續找石油，更要找好油，以降低能耗、提高產值為目標，助力國內每年穩產2億噸原油目標的實現；同時我們還要加強對海底天然氣的勘探開采力度，以天然氣這種較為清潔綠色的能源來平衡和降低碳排放帶來的危害和污染?！?/p>
為此，中海石油提出“油氣并舉、向氣傾斜”的發展方向，而近幾年來，南海天然氣勘探效果很不理想，要在南海實現萬億大氣區難度非常大，必須實現大的突破?；谶@一情況，徐長貴臨危受命、“轉戰”南海，也就此開展了在茫茫深海中“找油又找氣”的新征程。
2020年，徐長貴就任中海石油（中國）有限公司湛江及海南分公司副總經理兼總地質師。從寒冷的北方來到炎熱的南方，沒來得及適應湛江炎熱潮濕的氣候，他放下行李就鉆到了機房、資料室里。
來到新的工作地點，徐長貴整整2個月沒休過一天假，一直泡在機房，和大家一起分析資料、討論問題。在這個過程中，徐長貴意識到，南海西部勘探想要有大突破，必須轉變思路，走領域勘探之路，尋找儲量接替領域。
在深入了解珠江口盆地文昌凹陷資料情況后，徐長貴通過創新理論認識，在前人打了十多個鉆井的地方優選出文昌9-7構造并在這里打下一口探井。最終，這口探井順利獲得高產優質油氣發現，一舉打破了文昌凹陷10年沒有重大勘探原油發現的魔咒，創下了珠江口盆地12年來單井探明儲量最大、發現油層最厚、珠海組測試產量最高等一連串紀錄。
與此同時，徐長貴重新強調了“在南海要建成萬億大氣區”的目標，積極布局南海天然氣的深水勘探工作。在他的部署下，南海的深水近期也獲得了重大突破，有望建成千億方大氣田。
“‘萬億大氣區’的說法提了很多年了，但是過去因為深水勘探難度太大，一直沒有實現?，F在我們在理論、技術、實踐層面都有創新性突破，我國自營勘探開發的首個1500米超深水大氣田‘深海一號’也正式投產，這是我國海洋油氣勘探開發能力全面進入‘超深水時代’的有力證明。有機會、有能力、有實力，在全體同仁的共同努力下，我堅信‘油氣同增’的目標一定可以實現，我們走向深水深地、走向深藍的步伐會走得更快更穩?！毙扉L貴堅定地說。
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