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汪澤成 | 大國油氣尋夢人

  • 由 澎湃新聞客戶端 發表于 動作武俠
  • 2022-12-15
簡介汪澤成及其團隊一系列地質勘探理論的重大突破,不僅揭秘了6億年桑滄鉅變的特大型氣田的形成機理,還有效推動勘探由古隆起高部位向低部位、由構造氣藏向地層—巖性氣藏、由單一氣層向多氣層的轉變,帶動了四川盆地海相碳酸鹽巖油氣成藏的整體認識和有利區選擇

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汪澤成 | 大國油氣尋夢人

▲《科學中國人》封二人物:汪澤成

在中國石油勘探開發研究院戰略選區首席技術專家汪澤成的電腦裡,藏著他的“寶貝”—— 一幅幅我國主要含油氣盆地及鄰區的構造圖和含油氣系統分佈圖。

圖上面用粗粗細細、密密麻麻、各種顏色標記著油氣勘探的構造要素、成藏要素,以及勘探成果等紛雜的資訊。這些在外行人看來頭疼的圖表、資料,對於汪澤成而言,則是穿透厚厚的地層、找到埋藏於地下幾千米乃至上萬米油氣寶藏的重大線索。

我國幅員遼闊的疆土下蘊藏著豐富的油氣資源,但因地質構造極其複雜,勘探成為石油發展的一大難題。大自然的鬼斧神工,需要奇思妙想去破解,地質構造也不例外。汪澤成工作的性質便是探索這些未知領域,突破一道道嚴密“封鎖線”,破解一個又一個“地下密碼”。

不得不承認,探尋無法目及、深埋於地下數千米甚至上萬米的油氣寶藏,那真猶如大海撈針,是難上加難的事情。然而再大的困難也沒有嚇退汪澤成和他的團隊,熟悉他的人都瞭解,汪澤成是一個越遇到挑戰越興奮的人,在他的人生字典中從來沒有“後退”二字,越難就越要沉下心鑽進去。

在汪澤成從事油氣地質與勘探評價研究近30年的時間裡,他深深地認識到“構造是綱”“構造對成盆、成儲、成藏與富集起決定性作用”。在主攻四川和鄂爾多斯等盆地油氣成藏富集和選區評價中,他強呼叫構造思維來探究地下油氣的規律。在古老海相碳酸鹽巖油氣成藏理論、天然氣地質理論及含油氣盆地構造地質學等方頗具造詣的他,為四川盆地天然氣勘探新領域突破、鄂爾多斯盆地油氣規模勘探作出了重要貢獻。

對全體石油人來說,“能源的飯碗必須端在自己手裡”是國家的殷切囑託。“要想實現這一目標,需要不斷髮現新領域,找到規模儲量。這對我們搞勘探的人來說,是義不容辭的責任。”汪澤成斬釘截鐵地表示。

油氣勘探,就是求證“有沒有,在哪裡,怎麼做,有多少”的過程。找油找氣,不僅需要一顆勇敢的心,不懼挫折、堅持不懈,紮實可靠的油氣地質理論基礎更是勘探進行求證的指南和行動依據。

在汪澤成看來,勘探人員必須做到“大腦中有油”,有膽識,要敢於當“預言家”。有科學根據地分析多種資料和資料,一絲不苟地對待哪怕是一丁點兒的油氣顯示,跟蹤追擊,才能不錯過潛在的可能,取得重大突破。

面對海量資料,在很多人看來,這項工作枯燥得很,汪澤成卻十分享受這其中的樂趣。完善圖表、提煉文字、核對資料……對每一個細節,他都精益求精,力爭使每一張圖表都能清晰、準確地表達豐富的內涵。

早在2003年,在一次中國石油勘探技術座談會上,汪澤成作了《鄂爾多斯盆地未來5年石油勘探主攻方向與潛力分析》的技術報告。

面對作為我國第二大盆地的鄂爾多斯盆地,油氣開採工作雖進行得很早,但一直沒有大的突破的局面,當時,年輕的汪澤成在會上明確提出了鄂爾多斯盆地北東向基底斷裂“隱性活動”對古生界裂縫、三疊系延長組沉積體系展布與油氣富集區分佈有控制作用,預測靖安-隴東“對角帶”是未來3年尋找3~5億噸級規模油田的重要領域,並預測隴東地區具有6~8億噸資源潛力。時隔20年,目前勘探充分證實了靖安-隴東北東向對角帶是石油勘探的主戰場,汪澤成的預言成真。

汪澤成為記者講述了一個令他難忘的往事。那次座談會4年之後,在一次工作會餐的時候,一位素不相識的鄂爾多斯長慶油田某採油廠總工找到了他,並向他表示敬意,聲稱“現在的電腦桌面上還擺著你當年會議上的PPT,沒事就看,對我的工作很有啟發”。這讓汪澤成很受鼓舞:“我一直把自己定位於一個實用主義的基層科技工作者,我的研究能給一線的工作者以啟發和幫助,這種成就感比我得了多少獎、拿了多少獎金都要大。”

為國家“找油找氣”一直是汪澤成的夢想。儘管歷經國內幾十年的勘探開發,油氣田勘探開發的難度越來越高,尋找規模優質儲量的難度持續升級。但是,汪澤成篤定:創新是破解油氣勘探困局、走向更大發展必須依靠的“鑰匙”。

在從事博士後研究期間,汪澤成師從趙文智院士,讓他見識了石油科學家的能力和高度,在趙院士的悉心指導下,他的油氣地質綜合研究能力得到快速增長。“趙文智院士教會了我如何去進行綜合地質研究,我們研究涉及的每一個方面都是一個獨立的學科,比如沉積學、構造學、油氣藏學等,綜合地質研究就是強調把這些過程進行動態分析,最終找到一個油氣富集的最佳點,所以必須運用綜合思維。”

進入21世紀初期,汪澤成作為科研骨幹,參加了趙文智負責的兩輪國家“973”天然氣專案研究,在“高效天然氣藏形成分佈與凝析、低效氣藏經濟開發的基礎研究”(2001—2006)和“中低丰度天然氣藏大面積成藏機理與有效開發的基礎研究”(2007—2012)專案中,取得重要創新性認識。

“石油藏在哪兒?許多人誤以為有‘地下油海’或‘地下油河’。其實,石油是‘石頭裡的油’,它像水浸透在海綿裡一樣,浸透在石頭裡。地下的石頭中,有各種各樣的裂縫和大大小小的孔洞,油氣就藏在這些裂縫和孔洞中。”

汪澤成為記者做起了科普,“縫洞越大,蘊藏天然氣越多、產量越大,這就是高效氣藏。反之,岩石緻密、物性較差,必須透過儲層改造才能獲得天然氣,我們稱之為低效氣藏。實際上,地下岩石儲集物性存在很強的非均質性,既有好孔隙又有低孔隙,它們之間沒有截然的界限,蘊藏其中的天然氣被稱為混合性資源更為科學。”

無論是高效氣藏還是低效氣藏,汪澤成的首要工作都是要回答它們是如何生成的、有什麼樣的分佈規律。“打個比方,我們在一個盆子裡面找油氣,肯定不是哪個地方都一樣的。它一定有富的地方,有貧的地方,我們需要把富的地方找出來,研究出它的富集規律是什麼。這樣的話我們以後的勘探工作就有的放矢了。”汪澤成解釋道。

在對比研究高效氣藏和低效氣藏的形成機理過程中,汪澤成打破了傳統石油地質“六大成藏要素”按部就班的評價方法,提出了油氣藏形成的三要素,即能量場、成藏作用過程和地質要素。

他認為地質要素是油氣流體賦存的載體,成藏作用過程包括了油氣從生成、運移、聚集到儲存與改造的全過程。能量場是地溫場、地壓場、地應力場“三場”的通稱,是地球內能以不同形式在地殼上的表現。能量場是地質要素形成和成藏作用發生所依賴的環境條件。

不同能量場背景下所形成的地質要素差異大,所發生的成藏作用過程差異也很大,由此導致了油氣藏的型別、規模與質量等方面的差異。關鍵時刻的三要素耦合作用,對油氣藏的規模與質量起決定作用。在此認識指導下,汪澤成提出了川東北地區二、三疊系礁灘氣藏分佈規律,指導了龍崗地區礁灘氣藏勘探發現。

在研究中低丰度氣藏大型化成藏機理的過程中,從儲集體發育動力學角度出發,汪澤成又提出了“構造沉降變化梯度”概念,總結提出了中低丰度氣藏碎屑岩沉積體系大型化發育四大基本條件,充分揭示了中低丰度氣藏能夠大面積和規模化發育的地質背景,為中低丰度氣藏天然氣資源分佈預測及其經濟勘探提供了重要依據。在這一依據的支撐下,汪澤成始終深信四川盆地川西凹陷區須家河組一定會找到大氣田。

汪澤成 | 大國油氣尋夢人

▲汪澤成考察四川盆地露頭剖面

在古老海相碳酸鹽岩層系中尋找大油氣田,是幾代石油人的夢想,併為此付出了艱辛的探索。用汪澤成心心念唸的話說,就是要“找到更多大傢伙”。

隨著我國治理大氣環境汙染的力度明顯加大,對清潔能源的需求快速增長。天然氣因清潔、優質、高效而被人們譽為“藍金”,對改善環境質量、打贏藍天保衛戰有重要意義。“十三五”期間,國家層面的能源結構最佳化,在國民經濟需求與能源發展戰略的驅動下,天然氣進入跨越式發展機遇期,迫切需要落實更多的天然氣儲量和產量。

隨著天然氣在我國能源中的地位日益提升,天然氣勘探技術日顯重要,而伴隨著勘探不斷深入,天然氣勘探理念、成藏模式、勘探物件都發生了很大變化,勘探難度不斷加大,勘探物件日益複雜,迫切需要新理論、新技術來指導新一輪的天然氣勘探。

汪澤成介紹,石油和天然氣是自然資源,主要蘊藏在沉積盆地不同年代地層中。與國外年輕單旋迴沉積盆地相比,中國含油氣盆地多屬於疊合盆地,往往經歷了從海相到陸相的漫長髮展歷程。位於盆地下部的海相碳酸鹽巖具有時代古老、埋藏深、成巖複雜等特徵,經歷長期構造演化,決定了碳酸鹽巖油氣藏的形成和分佈與國外有很大不同。

首先,時代多為古生界,且位於疊合沉積盆地的深層,如塔里木盆地寒武系-奧陶系、鄂爾多斯盆地下奧陶統、四川盆地震旦系-中三疊統等。其次,大都經歷了多期構造運動的疊加和改造,具有沉積型別多樣、地層時限跨度大、成巖歷史漫長而複雜的特點,儲集層成因複雜多樣,油氣多期成藏。許多制約勘探程序的關鍵性問題,都是世界級難題,就連國際知名學者都感覺到非常困惑。

以汪澤成苦心鑽研多年的四川盆地為例。一個橫跨四川盆地、形成於5億年前的樂山-龍女寺古隆起,承載著石油人的油氣夢想。在老一輩勘探家眼裡,古隆起帶就像油氣的“聚寶盆”,但自1964年發現威遠氣田之後,歷時40餘年勘探,久攻不破。後來,這項艱鉅任務就落在汪澤成這一代科技人員肩上。

在當時,對於埋深大的古老地層,不僅缺乏成熟的理論指導,而且資料資訊稀少,勘探經歷了“三上三下”。

汪澤成篤定,認識創新和技術進步是打破瓶頸的關鍵。天然氣的發展要靠不斷的理論技術創新,突破認知盲區和技術盲區,為此,他在四川盆地開展多年艱苦攻關,翻遍前人所有資料,系統梳理技術難點,突破原有地質認識,針對古隆起的資源潛力、儲層展布、成藏條件、富集規律等問題開展了深入研究。

汪澤成 | 大國油氣尋夢人

▲汪澤成(右一)向領導彙報工作

按照傳統經典理論,古隆起高部位是油氣勘探的有利部位。可此前近半個世紀,石油人在此屢屢碰壁。幾個疑問不停地縈繞在汪澤成的腦海裡:安嶽地區所處的古隆起今構造低部位是否能形成特大氣田?如果能,氣藏的主控因素是什麼,又是否具備整體勘探的地質條件……他決定大膽想象,謹慎論證。

經過幾輪集中攻關及持續的科學研究,他發現了形成於5~6億年前的德陽-安嶽古裂陷,裂陷內沉積富有機質泥頁岩,構成了生烴中心。裂陷邊緣發育微生物丘灘體,為油氣運聚創造了有利儲集空間。後經桐灣運動和加里東運動兩期古隆起的疊加改造,發育大型構造-地層型及巖性型兩類古圈閉。正如杜金虎教授指出的“古裂陷、古丘灘體、古圈閉、古隆起的時空有效配置”,控制了安嶽特大型氣田的形成與富集。

星光不負趕路人,汪澤成與團隊的研究成果在安嶽氣田的勘探實踐中發揮了重要的作用。作為四川盆地第一個探明儲量超萬億立方米常規天然氣的特大型整裝氣田,安嶽氣田每天約有1100萬立方米的商品天然氣從這裡出發,透過管網輸往千家萬戶。安嶽氣田開發至今,累計生產的天然氣相當於節約標煤8700萬噸,減排二氧化碳3500萬噸,減排二氧化硫170萬噸,為我國持續調整能源結構,建設長江上游重要生態屏障、成渝地區雙城經濟圈產生了重要作用。

安嶽特大氣田的發現轟動一時,甚至被外國專家驚呼為“本世紀前15年世界石油天然氣地質學的最輝煌成就之一”。但是在汪澤成的頭腦裡,安嶽氣田還只是個開始。他突破常規地大膽猜想:分佈面積超6萬平方公里的德陽-安嶽裂陷烴源灶與延綿數百公里的臺緣帶構成得天獨厚的成藏組合,絕不可能只形成一個特大氣田。

近年來,汪澤成提出“跳出安嶽看安嶽,安嶽下面找安嶽”,帶領著研究團隊開啟新挑戰,跳出勘探熱點地區,劍指川中古隆起北斜坡,開闢勘探新戰場。團隊經過又一番持續攻關,創新形成了地質認識:燈影組沉積型臺緣帶緊鄰優質烴源中心,存在多個大型丘灘體,規模巨大。橫向上,巖性緻密帶的分隔創造了形成規模巖性圈閉群的地質條件;縱向上,海相地層多層系立體成藏,有希望發現更多大氣田,“找到更多大傢伙”。

汪澤成與團隊的不懈努力終於換來了重要成果。

他創新提出了克拉通構造分異控制油氣成藏理論,建立了克拉通構造分異的7種型式,提出構造分異控制油氣成藏要素與成藏組合規模分佈,明確了三類油氣富集帶,為四川、塔里木等盆地深層海相碳酸鹽巖油氣選區評價奠定理論基礎。

他建立了斷控型臺緣帶控藏模式,指出同沉積斷裂控制的多階臺緣帶與裂陷內優質烴源巖構成最佳的近源成藏組合,有利於形成高效氣藏。這一理論認識有力推動了四川盆地震旦系規模勘探與新的萬億方大氣區發現。

他建立同沉積隆起顆粒灘控藏模式,指出受同沉積期隆起控制,環繞古隆起的古地理高部位發育大面積顆粒灘儲集層,斷裂溝通油氣源,形成立體成藏複式聚集的成藏模式。這一理論認識有力推動了古老海相碳酸鹽巖油氣勘探從臺緣走向臺內,為四川盆地海相多層系立體勘探與新領域突破發現奠定了理論基礎。

汪澤成及其團隊一系列地質勘探理論的重大突破,不僅揭秘了6億年桑滄鉅變的特大型氣田的形成機理,還有效推動勘探由古隆起高部位向低部位、由構造氣藏向地層—巖性氣藏、由單一氣層向多氣層的轉變,帶動了四川盆地海相碳酸鹽巖油氣成藏的整體認識和有利區選擇。

“地下像一座樓,找完了這一層的油氣,還有下一層,每層之間也還有沒進去過的房間,只要繼續創新,未來的空間廣闊。”構造功底深厚的汪澤成用最淺顯易懂的語言為記者舉著例子,言語中充滿了興奮和期待。

油氣夢想的傳承

從四川到塔里木、從鄂爾多斯到渤海灣……中國幾大盆地都留下了汪澤成上下求索的腳步。

隨著我國油氣勘探開發不斷深入,一些相對容易找的、淺的、大型的構造油氣藏已基本被發現,勘探難度也越來越大,甚至部分盆地鑽井深度已超過8000米,地面、地下條件日趨複雜,猶如隔著珠穆朗瑪峰的距離尋找足球場大小的有利儲集體,無異於懸絲診脈。

當今世界正經歷百年未有之大變局,2020年召開的科學家座談會強調,科技工作者要堅持“四個面向”,不斷向科學技術廣度和深度進軍,並指出“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”等問題,對加快科技創新提出了更為迫切的要求。

正是因為這種責任感和使命感,汪澤成及團隊開始把目光聚焦在萬米超深層領域油氣勘探所面臨的世界級地質難題,為佔領領域科技制高點奮力拼搏,希望用“科技之鑰”開啟油氣新領域大門。

除了單純地潛心研究,汪澤成也站在油氣公司發展運營的維度去審視問題。他提出了用“超級盆地”的思維去思考中國的富集盆地如何進行高效勘探。

“超級盆地”是源自國外的新概念,旨在幫助地質學家和國際油公司重新審視世界上產量最高的含油氣盆地,幫助人們因地制宜地應用相應的勘探和開發技術,建立可供成熟盆地借鑑的超級盆地發展模式,以發揮超級盆地的全部資源開發潛力,挖潛成熟盆地的巨大潛力。

汪澤成簡單直接地為記者解釋:“所謂高效勘探,我覺得就是花更少的錢,找到更多的油氣,用超級盆地的理念去挖掘大油氣盆地裡最大的效益。”近年來,汪澤成多次強調“四川盆地是一個常規和非常規有序共生的超級盆地”,不僅要“分層次確定勘探戰略”“加大先進技術攻關力度”,推動超級盆地常規-非常規資源的立體勘探開發,同時要積極探索混合所有制合作新模式。

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▲汪澤成(右二)指導青年骨幹觀察巖芯

汪澤成自然明白這些夢想和願景,不是靠他一個人就可以完成的。誰擁有了一流創新人才、擁有了一流科學家,誰就能在科技創新中佔據優勢。汪澤成懂得團隊的力量和人才梯隊建設的重要性,所以,他一直注重對後輩人才的培養,甘做提攜後學的鋪路石和領路人。

為了培養高質量人才,汪澤成率先在研究院地質所推行起職業生涯設計,“我要求每個人都要有自己的特長,每個人都得搞清楚你到底興趣點在哪裡、你的發展方向是什麼。清楚了之後就按照設計嚴格去實施”。

現在的年輕人聰明、活潑、見識廣,但同時沉穩不足,吃不得苦,經不起挫折。汪澤成把他們當成自己的孩子一樣推心置腹,用自己的閱歷經驗引導他們少走彎路,鼓勵他們具備打破常規的勇氣,能夠獨立思考,敢於實踐個人想法。

石油勘探是地質科學,更是在實踐中不斷摸索遞進的系統知識的綜合應用科學。當下,有不少碩士、博士,談起理論來頭頭是道,但卻不善於將理論運用於實際,這在汪澤成團隊是行不通的,他堅持:“理論不與實際結合,只是‘空頭支票’。要想在勘探工作上取得突破,科學研究必須與生產實踐相結合,解決實際問題。”為此,他在工作過程中,不斷給年輕人壓擔子、扶梯子、搭臺子,幫助年輕人提升解決實際問題的能力,建成了一支專心致志搞科研、一心一意謀發展的人才隊伍。

探知地下秘密,深挖地下寶藏,離不開科技這把鑰匙。汪澤成常常叮囑年輕人:“油氣勘探沒有禁區,科學探索永無止境。作為新時代的勘探工作者,我們要再接再厲、奮力奔跑,讓油氣夢、強國夢,照進大地深處越來越多的油氣藏。”

汪澤成內心深處還有兩個夢想:一個是超深層的萬米鑽探,“現在國際上能打萬米鑽探的,一個是俄羅斯、一個是美國,還沒有第三個國家,所以我們要努力。只有在打井的過程中才能遇到問題,進而解決問題,工程技術才會有大的突破”;另一個就是不遺餘力地去推行“超級盆地”的理念,搞清楚如何進行效益勘探和投資組合,如何經濟有效地最大化挖掘我們國家的油氣資源。

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▲汪澤成夫婦相濡以沫,他的工作得到了妻子的大力支援

在談到最想感謝之人時,汪澤成脫口而出“我愛人”。因為“沒有她的付出與支援,我不可能取得今天的點滴成就”。作為勘探專案團隊的帶頭人,汪澤成自然少不了夜以繼日、廢寢忘食地加班加點,家裡的大小事情都甩到了愛人的肩頭,他則一心撲在不斷向古老深層和非常規等領域的拓展上,為中國油氣勘探在傳統“禁區”一個又一個的重大發現提供理論依據。

隨著年齡的增加,汪澤成現在最大的希望是能多帶幾個學生,希望有學生能把他的想法和理念繼承下去。“就像一個工匠師傅,有一天他老了幹不動了,但能找到出色的後來人把手藝和精神傳下去。”講到這裡,汪澤成加重了語氣,“其實一項重大的油氣勘探往往要經過幾代石油人的努力。又何止油氣領域,我們國家的一項項偉大事業、偉大工程、偉大夢想,不正是在這樣的傳承中薪火相傳,不斷向前的嘛!”

汪澤成 | 大國油氣尋夢人

汪澤成,教授級高階工程師,博士生導師,中國石油集團公司高階技術專家,中國石油勘探開發研究院戰略選區首席技術專家,享受政府特殊津貼。

長期從事四川、鄂爾多斯、渤海灣等盆地油氣地質研究,承擔兩輪國家“973”天然氣專案、“十一五”—“十三五”國家油氣專項海相碳酸鹽巖專案,以及中石油集團公司重大專項等專案十餘項。獲國家科技進步獎二等獎1項,省部級特等獎2項,省部級一、二等獎10項,發表論文百餘篇,其中《科學引文索引》(SCI)、《工程索引》(EI)收錄60餘篇,合作出版書籍10部。

在我國高效大氣田形成條件與分佈規律、中低丰度天然氣大型化成藏理論、深層碳酸鹽巖油氣成藏與分佈、四川等盆地海相碳酸鹽巖有利勘探區帶評價及風險勘探目標優選等方面取得了重要成果,為安嶽大氣田、龍崗礁灘氣田等勘探發現作出了重要貢獻。

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