& F9 N$ q/ u+ {8 y, X6 l
指尖上的浩瀚“宇宙”
2 k% ^. U* g" k: }2 P ——扫描电镜分析技术助力页岩油勘探开发
% x5 H) O" d5 t$ P. Q 中国能源新闻网通讯员 贾玉涛 代俭科 史忠华 ; E8 O/ Y! U! R& C2 P
镜头拉近……拉近……再拉近,镜头前的物体逐渐清晰。
* Y- E& _2 `8 x 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。
/ b- N/ R3 i) b3 ]8 ~) @1 h1 i! P 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。”
# v1 L5 J9 m H4 }9 E 刚刚看到的图像,只是这块样品上几十平方微米的面积。 : o& I5 _6 q+ S+ e! u; [
胜利油田科研人员正在分析页岩岩心
) u* c7 F+ e, a! e 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。 - f8 y# b% }- I0 }; d1 d
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。 " j% D2 P' u6 H0 L$ N" y; s
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。 8 h" _/ S! } ?2 z* K; v4 ~% y6 ~
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。 ' H7 z q9 F3 q" V' J% d- L: i
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。 ' r: t- |3 b& k9 X5 M: Z4 _
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。 h% }# }6 g J
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。
- h3 h, }/ {* B1 C" s. J 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。 + p& d+ H: u5 R
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。 , }& I$ b! }9 ]" j- R, O
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。
: @5 m: J9 M2 e4 n- T. `6 k 责任编辑:安栋平 - ]' H2 D: A# s. a
! @/ \8 S7 c+ K8 e6 ^. I& A
& T/ T( q. L4 J6 w1 ]+ f4 d: C Z" t5 y4 {
: R: f* X. ?5 j \6 M1 y
( u1 F5 f9 K% K( d( \) J. P
! H8 @: c! y1 ~" k0 E5 C/ P& U+ y9 M5 P0 m1 N
. O- Z/ Z& s8 ~+ {
9 P/ @: p" v2 W& l
: U) Z* ^& Z, `. \
: v- o4 F! W% e% F2 C
2 F0 O9 ]! u0 V& E& q0 z$ B L& w
5 x+ D5 E; L) p8 ]/ ^2 P# C
3 c; l' t% t+ |3 [: b$ Y4 f4 ]
& n0 S" f- a+ \' @2 u8 L8 G
/ W+ c2 O) B. P5 @( Q
4 o* h6 E a: o" W4 J8 c! E/ g1 v1 t4 R9 F1 r4 p4 n/ u1 U) N& N
7 m' r; F( }; _# ^$ t5 \5 c
& y9 Y% ^, G* l9 A
# F' }5 b! w" [* k1 `( ?6 i1 ?* _! Q9 u# ^& A
3 Y' L6 p, n% q* \
R# {, M5 E+ n' V
4 C% x* [3 I4 Y4 L* S- ?: r8 X5 [; c: \' @: g5 _9 _7 o
6 R) t+ K0 B- j w- J
0 Y4 j9 F! T$ U/ \7 P$ E% o( D% p
# T+ L8 u" [# I. u2 Y: z5 F' m* D I9 r
4 D F; J) U$ z. l
! E( r" q! l, r+ v3 @
* p/ i3 J6 s: v# x 海量资讯、精准解读,尽在新浪财经APP
5 a a$ ~5 m2 o6 j+ d, L . r4 z8 s4 |" ]2 [* s( U0 P
~' W: a/ `" s9 \4 J8 Z
4 ~" N5 q3 Q: _, t: p6 l# I
* T/ X/ x1 n; l7 I' l& z. ^; N' n3 d$ i! q9 q4 v+ P: Q
# }- @6 u4 h' h; J
( b- D j# S6 X$ @5 b( V
5 Q5 A& x; B: q9 ?4 w
' U4 q5 ~; s4 z: U# @' j/ x9 U _0 U
7 o/ p! j H% s8 k7 p% V0 o% U, {6 z. Q
$ `5 E- v4 k( F6 b1 k+ z7 k- w9 {5 E+ X! ?1 t& e; i
w% \( }% H& P' \9 h R+ O9 H9 D- F7 b$ o
|