汪泽成:大国油气寻梦人

   2022-11-28 大化工1050
核心提示:“预言家”在中国石油勘探开发研究院战略选区首席技术专家汪泽成的电脑里,藏着他的“宝贝”——一幅幅我国主要含油气盆地及邻区的构造图和含油气系统分

“预言家”

在中国石油勘探开发研究院战略选区首席技术专家汪泽成的电脑里,藏着他的“宝贝”—— 一幅幅我国主要含油气盆地及邻区的构造图和含油气系统分布图。

图上面用粗粗细细、密密麻麻、各种颜色标记着油气勘探的构造要素、成藏要素,以及勘探成果等纷杂的信息。这些在外行人看来头疼的图表、数据,对于汪泽成而言,则是穿透厚厚的地层、找到埋藏于地下几千米乃至上万米油气宝藏的重大线索。

我国幅员辽阔的疆土下蕴藏着丰富的油气资源,但因地质构造极其复杂,勘探成为石油发展的一大难题。大自然的鬼斧神工,需要奇思妙想去破解,地质构造也不例外。汪泽成工作的性质便是探索这些未知领域,突破一道道严密“封锁线”,破解一个又一个“地下密码”。

不得不承认,探寻无法目及、深埋于地下数千米甚至上万米的油气宝藏,那真犹如大海捞针,是难上加难的事情。然而再大的困难也没有吓退汪泽成和他的团队,熟悉他的人都了解,汪泽成是一个越遇到挑战越兴奋的人,在他的人生字典中从来没有“后退”二字,越难就越要沉下心钻进去。

在汪泽成从事油气地质与勘探评价研究近30年的时间里,他深深地认识到“构造是纲”“构造对成盆、成储、成藏与富集起决定性作用”。在主攻四川和鄂尔多斯等盆地油气成藏富集和选区评价中,他强调用构造思维来探究地下油气的规律。在古老海相碳酸盐岩油气成藏理论、天然气地质理论及含油气盆地构造地质学等方颇具造诣的他,为四川盆地天然气勘探新领域突破、鄂尔多斯盆地油气规模勘探作出了重要贡献。

2021年秋天,习近平总书记对全体石油人提出了“能源的饭碗必须端在自己手里”的殷切嘱托。“要想实现这一目标,需要不断发现新领域,找到规模储量。这对我们搞勘探的人来说,是义不容辞的责任。”汪泽成斩钉截铁地表示。

油气勘探,就是求证“有没有,在哪里,怎么做,有多少”的过程。找油找气,不仅需要一颗勇敢的心,不惧挫折、坚持不懈,扎实可靠的油气地质理论基础更是勘探进行求证的指南和行动依据。

在汪泽成看来,勘探人员必须做到“大脑中有油”,有胆识,要敢于当“预言家”。有科学根据地分析多种资料和数据,一丝不苟地对待哪怕是一丁点儿的油气显示,跟踪追击,才能不错过潜在的可能,取得重大突破。

面对海量数据,在很多人看来,这项工作枯燥得很,汪泽成却十分享受这其中的乐趣。完善图表、提炼文字、核对数据……对每一个细节,他都精益求精,力争使每一张图表都能清晰、准确地表达丰富的内涵。

早在2003年,在一次中国石油勘探技术座谈会上,汪泽成作了《鄂尔多斯盆地未来5年石油勘探主攻方向与潜力分析》的技术报告。

面对作为我国第二大盆地的鄂尔多斯盆地,油气开采工作虽进行得很早,但一直没有大的突破的局面,当时,年轻的汪泽成在会上明确提出了鄂尔多斯盆地北东向基底断裂“隐性活动”对古生界裂缝、三叠系延长组沉积体系展布与油气富集区分布有控制作用,预测靖安-陇东“对角带”是未来3年寻找3~5亿吨级规模油田的重要领域,并预测陇东地区具有6~8亿吨资源潜力。时隔20年,目前勘探充分证实了靖安-陇东北东向对角带是石油勘探的主战场,汪泽成的预言成真。

汪泽成为记者讲述了一个令他难忘的往事。那次座谈会4年之后,在一次工作会餐的时候,一位素不相识的鄂尔多斯长庆油田某采油厂总工找到了他,并向他表示敬意,声称“现在的电脑桌面上还摆着你当年会议上的PPT,没事就看,对我的工作很有启发”。这让汪泽成很受鼓舞:“我一直把自己定位于一个实用主义的基层科技工作者,我的研究能给一线的工作者以启发和帮助,这种成就感比我得了多少奖、拿了多少奖金都要大。”

为国家“找油找气”一直是汪泽成的梦想。尽管历经国内几十年的勘探开发,油气田勘探开发的难度越来越高,寻找规模优质储量的难度持续升级。但是,汪泽成笃定:创新是破解油气勘探困局、走向更大发展必须依靠的“钥匙”。

在从事博士后研究期间,汪泽成师从赵文智院士,让他见识了石油科学家的能力和高度,在赵院士的悉心指导下,他的油气地质综合研究能力得到快速增长。“赵文智院士教会了我如何去进行综合地质研究,我们研究涉及的每一个方面都是一个独立的学科,比如沉积学、构造学、油气藏学等,综合地质研究就是强调把这些过程进行动态分析,最终找到一个油气富集的最佳点,所以必须运用综合思维。”

进入21世纪初期,汪泽成作为科研骨干,参加了赵文智负责的两轮国家“973”天然气项目研究,在“高效天然气藏形成分布与凝析、低效气藏经济开发的基础研究”(2001—2006)和“中低丰度天然气藏大面积成藏机理与有效开发的基础研究”(2007—2012)项目中,取得重要创新性认识。

“石油藏在哪儿?许多人误以为有‘地下油海’或‘地下油河’。其实,石油是‘石头里的油’,它像水浸透在海绵里一样,浸透在石头里。地下的石头中,有各种各样的裂缝和大大小小的孔洞,油气就藏在这些裂缝和孔洞中。”

汪泽成为记者做起了科普,“缝洞越大,蕴藏天然气越多、产量越大,这就是高效气藏。反之,岩石致密、物性较差,必须通过储层改造才能获得天然气,我们称之为低效气藏。实际上,地下岩石储集物性存在很强的非均质性,既有好孔隙又有低孔隙,它们之间没有截然的界限,蕴藏其中的天然气被称为混合性资源更为科学。”

无论是高效气藏还是低效气藏,汪泽成的首要工作都是要回答它们是如何生成的、有什么样的分布规律。“打个比方,我们在一个盆子里面找油气,肯定不是哪个地方都一样的。它一定有富的地方,有贫的地方,我们需要把富的地方找出来,研究出它的富集规律是什么。这样的话我们以后的勘探工作就有的放矢了。”汪泽成解释道。

在对比研究高效气藏和低效气藏的形成机理过程中,汪泽成打破了传统石油地质“六大成藏要素”按部就班的评价方法,提出了油气藏形成的三要素,即能量场、成藏作用过程和地质要素。

他认为地质要素是油气流体赋存的载体,成藏作用过程包括了油气从生成、运移、聚集到保存与改造的全过程。能量场是地温场、地压场、地应力场“三场”的通称,是地球内能以不同形式在地壳上的表现。能量场是地质要素形成和成藏作用发生所依赖的环境条件。

不同能量场背景下所形成的地质要素差异大,所发生的成藏作用过程差异也很大,由此导致了油气藏的类型、规模与质量等方面的差异。关键时刻的三要素耦合作用,对油气藏的规模与质量起决定作用。在此认识指导下,汪泽成提出了川东北地区二、三叠系礁滩气藏分布规律,指导了龙岗地区礁滩气藏勘探发现。

在研究中低丰度气藏大型化成藏机理的过程中,从储集体发育动力学角度出发,汪泽成又提出了“构造沉降变化梯度”概念,总结提出了中低丰度气藏碎屑岩沉积体系大型化发育四大基本条件,充分揭示了中低丰度气藏能够大面积和规模化发育的地质背景,为中低丰度气藏天然气资源分布预测及其经济勘探提供了重要依据。在这一依据的支撑下,汪泽成始终深信四川盆地川西凹陷区须家河组一定会找到大气田。

汪泽成考察四川盆地露头剖面
     

“找到更多大家伙”

在古老海相碳酸盐岩层系中寻找大油气田,是几代石油人的梦想,并为此付出了艰辛的探索。用汪泽成心心念念的话说,就是要“找到更多大家伙”。

随着我国治理大气环境污染的力度明显加大,对清洁能源的需求快速增长。天然气因清洁、优质、高效而被人们誉为“蓝金”,对改善环境质量、打赢蓝天保卫战有重要意义。“十三五”期间,国家层面的能源结构优化,在国民经济需求与能源发展战略的驱动下,天然气进入跨越式发展机遇期,迫切需要落实更多的天然气储量和产量。

随着天然气在我国能源中的地位日益提升,天然气勘探技术日显重要,而伴随着勘探不断深入,天然气勘探理念、成藏模式、勘探对象都发生了很大变化,勘探难度不断加大,勘探对象日益复杂,迫切需要新理论、新技术来指导新一轮的天然气勘探。

汪泽成介绍,石油和天然气是自然资源,主要蕴藏在沉积盆地不同年代地层中。与国外年轻单旋回沉积盆地相比,中国含油气盆地多属于叠合盆地,往往经历了从海相到陆相的漫长发展历程。位于盆地下部的海相碳酸盐岩具有时代古老、埋藏深、成岩复杂等特征,经历长期构造演化,决定了碳酸盐岩油气藏的形成和分布与国外有很大不同。

首先,时代多为古生界,且位于叠合沉积盆地的深层,如塔里木盆地寒武系-奥陶系、鄂尔多斯盆地下奥陶统、四川盆地震旦系-中三叠统等。其次,大都经历了多期构造运动的叠加和改造,具有沉积类型多样、地层时限跨度大、成岩历史漫长而复杂的特点,储集层成因复杂多样,油气多期成藏。许多制约勘探进程的关键性问题,都是世界级难题,就连国际知名学者都感觉到非常困惑。

以汪泽成苦心钻研多年的四川盆地为例。一个横跨四川盆地、形成于5亿年前的乐山-龙女寺古隆起,承载着石油人的油气梦想。在老一辈勘探家眼里,古隆起带就像油气的“聚宝盆”,但自1964年发现威远气田之后,历时40余年勘探,久攻不破。后来,这项艰巨任务就落在汪泽成这一代科技人员肩上。

在当时,对于埋深大的古老地层,不仅缺乏成熟的理论指导,而且资料信息稀少,勘探经历了“三上三下”。

汪泽成笃定,认识创新和技术进步是打破瓶颈的关键。天然气的发展要靠不断的理论技术创新,突破认知盲区和技术盲区,为此,他在四川盆地开展多年艰苦攻关,翻遍前人所有资料,系统梳理技术难点,突破原有地质认识,针对古隆起的资源潜力、储层展布、成藏条件、富集规律等问题开展了深入研究。

汪泽成(右一)向领导汇报工作
    

按照传统经典理论,古隆起高部位是油气勘探的有利部位。可此前近半个世纪,石油人在此屡屡碰壁。几个疑问不停地萦绕在汪泽成的脑海里:安岳地区所处的古隆起今构造低部位是否能形成特大气田?如果能,气藏的主控因素是什么,又是否具备整体勘探的地质条件……他决定大胆想象,谨慎论证。

经过几轮集中攻关及持续的科学研究,他发现了形成于5~6亿年前的德阳-安岳古裂陷,裂陷内沉积富有机质泥页岩,构成了生烃中心。裂陷边缘发育微生物丘滩体,为油气运聚创造了有利储集空间。后经桐湾运动和加里东运动两期古隆起的叠加改造,发育大型构造-地层型及岩性型两类古圈闭。正如杜金虎教授指出的“古裂陷、古丘滩体、古圈闭、古隆起的时空有效配置”,控制了安岳特大型气田的形成与富集。

星光不负赶路人,汪泽成与团队的研究成果在安岳气田的勘探实践中发挥了重要的作用。作为四川盆地第一个探明储量超万亿立方米常规天然气的特大型整装气田,安岳气田每天约有1100万立方米的商品天然气从这里出发,通过管网输往千家万户。安岳气田开发至今,累计生产的天然气相当于节约标煤8700万吨,减排二氧化碳3500万吨,减排二氧化硫170万吨,为我国持续调整能源结构,建设长江上游重要生态屏障、成渝地区双城经济圈产生了重要作用。

安岳特大气田的发现轰动一时,甚至被外国专家惊呼为“本世纪前15年世界石油天然气地质学的最辉煌成就之一”。但是在汪泽成的头脑里,安岳气田还只是个开始。他突破常规地大胆猜想:分布面积超6万平方公里的德阳-安岳裂陷烃源灶与延绵数百公里的台缘带构成得天独厚的成藏组合,绝不可能只形成一个特大气田。

近年来,汪泽成提出“跳出安岳看安岳,安岳下面找安岳”,带领着研究团队开启新挑战,跳出勘探热点地区,剑指川中古隆起北斜坡,开辟勘探新战场。团队经过又一番持续攻关,创新形成了地质认识:灯影组沉积型台缘带紧邻优质烃源中心,存在多个大型丘滩体,规模巨大。横向上,岩性致密带的分隔创造了形成规模岩性圈闭群的地质条件;纵向上,海相地层多层系立体成藏,有希望发现更多大气田,“找到更多大家伙”。

汪泽成与团队的不懈努力终于换来了重要成果。

他创新提出了克拉通构造分异控制油气成藏理论,建立了克拉通构造分异的7种型式,提出构造分异控制油气成藏要素与成藏组合规模分布,明确了三类油气富集带,为四川、塔里木等盆地深层海相碳酸盐岩油气选区评价奠定理论基础。

他创建了断控型台缘带控藏模式,指出同沉积断裂控制的多阶台缘带与裂陷内优质烃源岩构成最佳的近源成藏组合,有利于形成高效气藏。这一理论认识有力推动了四川盆地震旦系规模勘探与新的万亿方大气区发现。

他创建同沉积隆起颗粒滩控藏模式,指出受同沉积期隆起控制,环绕古隆起的古地理高部位发育大面积颗粒滩储集层,断裂沟通油气源,形成立体成藏复式聚集的成藏模式。这一理论认识有力推动了古老海相碳酸盐岩油气勘探从台缘走向台内,为四川盆地海相多层系立体勘探与新领域突破发现奠定了理论基础。

汪泽成及其团队一系列地质勘探理论的重大突破,不仅揭秘了6亿年桑沧巨变的特大型气田的形成机理,还有效推动勘探由古隆起高部位向低部位、由构造气藏向地层—岩性气藏、由单一气层向多气层的转变,带动了四川盆地海相碳酸盐岩油气成藏的整体认识和有利区选择。

“地下像一座楼,找完了这一层的油气,还有下一层,每层之间也还有没进去过的房间,只要继续创新,未来的空间广阔。”构造功底深厚的汪泽成用最浅显易懂的语言为记者举着例子,言语中充满了兴奋和期待。

油气梦想的传承

从四川到塔里木、从鄂尔多斯到渤海湾……中国几大盆地都留下了汪泽成上下求索的脚步。

随着我国油气勘探开发不断深入,一些相对容易找的、浅的、大型的构造油气藏已基本被发现,勘探难度也越来越大,甚至部分盆地钻井深度已超过8000米,地面、地下条件日趋复杂,犹如隔着珠穆朗玛峰的距离寻找足球场大小的有利储集体,无异于悬丝诊脉。

当今世界正经历百年未有之大变局,习近平总书记在2020年的科学家座谈会上强调,科技工作者要坚持“四个面向”,不断向科学技术广度和深度进军,并指出“石油对外依存度达到70%以上,油气勘探开发、新能源技术发展不足”等问题,对加快科技创新提出了更为迫切的要求。

正是因为这种责任感和使命感,汪泽成及团队开始把目光聚焦在万米超深层领域油气勘探所面临的世界级地质难题,为占领领域科技制高点奋力拼搏,希望用“科技之钥”开启油气新领域大门。

除了单纯地潜心研究,汪泽成也站在油气公司发展运营的维度去审视问题。他提出了用“超级盆地”的思维去思考中国的富集盆地如何进行高效勘探。

“超级盆地”是源自国外的新概念,旨在帮助地质学家和国际油公司重新审视世界上产量最高的含油气盆地,帮助人们因地制宜地应用相应的勘探和开发技术,建立可供成熟盆地借鉴的超级盆地发展模式,以发挥超级盆地的全部资源开发潜力,挖潜成熟盆地的巨大潜力。

汪泽成简单直接地为记者解释:“所谓高效勘探,我觉得就是花更少的钱,找到更多的油气,用超级盆地的理念去挖掘大油气盆地里最大的效益。”近年来,汪泽成多次强调“四川盆地是一个常规和非常规有序共生的超级盆地”,不仅要“分层次确定勘探战略”“加大先进技术攻关力度”,推动超级盆地常规-非常规资源的立体勘探开发,同时要积极探索混合所有制合作新模式。

汪泽成(右二)指导青年骨干观察岩芯
    

汪泽成自然明白这些梦想和愿景,不是靠他一个人就可以完成的。谁拥有了一流创新人才、拥有了一流科学家,谁就能在科技创新中占据优势。汪泽成懂得团队的力量和人才梯队建设的重要性,所以,他一直注重对后辈人才的培养,甘做提携后学的铺路石和领路人。

为了培养高质量人才,汪泽成率先在研究院地质所推行起职业生涯设计,“我要求每个人都要有自己的特长,每个人都得搞清楚你到底兴趣点在哪里、你的发展方向是什么。清楚了之后就按照设计严格去实施”。

现在的年轻人聪明、活泼、见识广,但同时沉稳不足,吃不得苦,经不起挫折。汪泽成把他们当成自己的孩子一样推心置腹,用自己的阅历经验引导他们少走弯路,鼓励他们具备打破常规的勇气,能够独立思考,敢于实践个人想法。

石油勘探是地质科学,更是在实践中不断摸索递进的系统知识的综合应用科学。当下,有不少硕士、博士,谈起理论来头头是道,但却不善于将理论运用于实际,这在汪泽成团队是行不通的,他坚持:“理论不与实际结合,只是‘空头支票’。要想在勘探工作上取得突破,科学研究必须与生产实践相结合,解决实际问题。”为此,他在工作过程中,不断给年轻人压担子、扶梯子、搭台子,帮助年轻人提升解决实际问题的能力,建成了一支专心致志搞科研、一心一意谋发展的人才队伍。

探知地下秘密,深挖地下宝藏,离不开科技这把钥匙。汪泽成常常叮嘱年轻人:“油气勘探没有禁区,科学探索永无止境。作为新时代的勘探工作者,我们要再接再厉、奋力奔跑,让油气梦、强国梦,照进大地深处越来越多的油气藏。”

汪泽成内心深处还有两个梦想:一个是超深层的万米钻探,“现在国际上能打万米钻探的,一个是俄罗斯、一个是美国,还没有第三个国家,所以我们要努力。只有在打井的过程中才能遇到问题,进而解决问题,工程技术才会有大的突破”;另一个就是不遗余力地去推行“超级盆地”的理念,搞清楚如何进行效益勘探和投资组合,如何经济有效地最大化挖掘我们国家的油气资源。

汪泽成夫妇
    

在谈到最想感谢之人时,汪泽成脱口而出“我爱人”。因为“没有她的付出与支持,我不可能取得今天的点滴成就”。作为勘探项目团队的带头人,汪泽成自然少不了夜以继日、废寝忘食地加班加点,家里的大小事情都甩到了爱人的肩头,他则一心扑在不断向古老深层和非常规等领域的拓展上,为中国油气勘探在传统“禁区”一个又一个的重大发现提供理论依据。

随着年龄的增加,汪泽成现在最大的希望是能多带几个学生,希望有学生能把他的想法和理念继承下去。“就像一个工匠师傅,有一天他老了干不动了,但能找到出色的后来人把手艺和精神传下去。”讲到这里,汪泽成加重了语气,“其实一项重大的油气勘探往往要经过几代石油人的努力。又何止油气领域,我们国家的一项项伟大事业、伟大工程、伟大梦想,不正是在这样的传承中薪火相传,不断向前的嘛!”

专家简介

    

汪泽成,教授级高级工程师,博士生导师,中国石油集团公司高级技术专家,中国石油勘探开发研究院战略选区首席技术专家,享受政府特殊津贴。

长期从事四川、鄂尔多斯、渤海湾等盆地油气地质研究,承担两轮国家“973”天然气项目、“十一五”—“十三五”国家油气专项海相碳酸盐岩项目,以及中石油集团公司重大专项等项目十余项。获国家科技进步奖二等奖1项,省部级特等奖2项,省部级一、二等奖10项,发表论文百余篇,其中《科学引文索引》(SCI)、《工程索引》(EI)收录60余篇,合作出版书籍10部。

在我国高效大气田形成条件与分布规律、中低丰度天然气大型化成藏理论、深层碳酸盐岩油气成藏与分布、四川等盆地海相碳酸盐岩有利勘探区带评价及风险勘探目标优选等方面取得了重要成果,为安岳大气田、龙岗礁滩气田等勘探发现作出了重要贡献。

 
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