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指尖上的浩瀚“宇宙”
( o, \$ V3 X% ^7 a" k! Q ——扫描电镜分析技术助力页岩油勘探开发 0 R$ A3 Z- ~- |4 ~# t" w
中国能源新闻网通讯员 贾玉涛 代俭科 史忠华
/ W: l; |! T3 j: k$ V4 J/ G( K 镜头拉近……拉近……再拉近，镜头前的物体逐渐清晰。 & K0 }4 x' O. K5 j% ]+ v2 U4 j
这不是某位导演在拍大片，是中国石化胜利油田地质科研人员拍的一幅“大片”。10万倍的电镜镜头下，原本平整一体的岩石样本，内部结构一览无余地展现出来，白色的是碳酸盐岩，黑色的是泥岩，中间夹杂有很多孔隙裂缝，细如发丝，地质人员日思夜想的石油就在这里。
7 x4 L. n1 d, z6 n+ [ 从设备中拿出1厘米见方的样品，胜利油田勘探开发研究院地层古生物实验室经理王伟庆开始了揭秘：“别看只有小拇指尖那么大，可是经过扫描电镜数万倍的放大，就是一个浩瀚的‘宇宙’了。” 5 v1 s. p% G. r4 G/ U5 Q
刚刚看到的图像，只是这块样品上几十平方微米的面积。
w/ ^" u5 S9 k! [) p9 |' G  胜利油田科研人员正在分析页岩岩心 2021年，胜利油田页岩油勘探开发取得战略性突破，首批上报预测石油地质储量4.58亿吨，首先得益于地质科研人员在基础研究上的突破。
# w: ?$ L( {& x. d- G( i) q 一根头发丝的直径一般在0.03毫米左右。胜利油田的页岩油就蕴藏在这头发丝般甚至还细小的孔缝中。科研人员就是从比头发丝还细的孔隙里找到了页岩油的“蜗居”之地。
+ x, Q! I8 ^' W 说起来轻松，做起来却着实不易。地层古生物实验室扫描电镜工作人员于杰杰介绍，样品中看到的这个部分，就如同在一个足球场内寻找一个乒乓球。要找到这个“乒乓球”，首先要制作出合格的样品。
' U x+ E! S. F0 J4 k 扫描电镜对岩石样本要求非常高，页岩取心难度很大，层多且薄又易碎，手工处理样品要格外掌握好力度、技巧。将页岩手工制作成1厘米见方的小块，再用砂纸反复打磨，直到普通显微镜下看到切面平滑了，再用氩离子抛光仪继续打磨。这个过程可能要重复几十次，直到达到镜面效果了，才能用扫描电镜进行观察。
) N8 d w1 l2 o( p1 j 扫描电镜可以聚焦到纳米级，非常直观地反映出页岩油的储集空间、成分特征、矿物架构等。
8 M, ^5 A, N2 b8 O4 C* J 一张有典型意义的图片，犹如毛细血管图似的，展现出页岩油孔隙，通常需要从上百甚至上千张图片中挑选出来。这就更需要科研人员有的放矢地快速锁定目标。 6 e1 U; p0 F" f: }. c
勘探开发研究院地层室科研人员通过关键技术攻关，优化试验参数工序，创新工作流程，聚焦提升电镜分析质量，突破了含油样品低真空观察、氩离子抛光高精度成像、背散射样品成分精细识别等技术难关，掌握了非常规样品电镜分析方法，为油田非常规储层评价提供了关键信息，助推了油田页岩油、致密油勘探突破。
- }4 b! \% q2 E 纳米尺度的电镜图像成为打开非常规储层微观世界的“金钥匙”。凭借过硬的分析技术及分析质量，勘探开发研究院制定了页岩油电镜分析行业标准，成为行业标杆及排头兵。 ; I C- p; X. E9 m m! G) L
除了页岩油之外，扫描电镜分析技术还在如何识别致密砂岩里的好储层、如何避免油气层伤害和改造低产储层等领域，扮演了研究工作“利器”的角色。
+ f3 Y$ w9 E% T/ N' m 据悉，勘探开发研究院将开发精度更高的聚焦离子束扫描电镜分析技术，模拟和寻找页岩油的流动和路径。届时，足球场上的玻璃弹珠也不再难寻，非常规储层里的原油如何从地层中流出来等难题也会有新的答案。 8 l% U3 H- p: p& s4 n. }
责任编辑：安栋平 2 f, K4 N6 O, E3 K/ ]. Y+ l
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