聯系我們 | 網站地圖 | English | 中國科學院
首頁 北京快三app 機構設置 科研裝備 科研成果 招聘招生 信息公開 北京快三注册 學術出版物 黨建文化 所內網頁
科學傳播
科學新聞
科研進展
科普動態
媒體掃描
電子雜志-FOSSIL@NET
科普站點-化石網網站群
科普場館-古生物博物館
科普期刊-生物進化
精彩專題
化石圖片
科學視頻
論壇留言
通知公告
關于中央財政相關科研...
南京古生物所非在編科...
2019年優秀青年人才計...
相關鏈接


現在位置:首頁 > 科學傳播 > 媒體掃描
 
【中國科學報】用“黃金卡尺”精准服務頁岩氣選區
2019-04-25 | 编辑: | 【

2019年4月25日 来源:中国科学报

陳旭院士(中)正在觀察岩心中的筆石。

  位于河北燕郊的中國地調局自然資源實物地質資料中心,偌大的倉庫裏保存了數以萬計的礦井岩心實物資料。一排排圓柱形的岩心,是揭示地下地層、礦産分布和油氣特征的重要證據。

  4月19日,中國科學院院士、中科院南京地质古生物研究所古生物与地层学家陈旭带领十多人的团队来到这里,一下车,陈旭就忙不迭地安排队员们对岩心里的笔石化石进行观测记录。

  邀請陳旭前來的是中國地調局油氣資源調查中心學術委員會主任翟剛毅。此前,翟剛毅在雲南昭通綏江地區鑽取的一口頁岩氣礦井岩心中,發現了筆石化石層。而通過筆石化石研究來厘清地層中頁岩氣分布情況,並揭示當地古地理環境特征,正是陳旭的專長。

   發現“黃金卡尺” 

  筆石動物是一類從莖管系統連續規則出芽的海生群體動物,多爲浮遊生活,部分附著于海底,約在5億年前的寒武紀中期出現,在3.5億年前的石炭紀早期絕滅。滄海桑田,筆石動物死後,經億萬年時間洗禮,以化石形式保存在黑色頁岩中。

  由于筆石動物很多屬種演化速度快、地層延限短,且全球廣布,因此,筆石常用于早古生代地層的劃分和對比。

  但筆石真正成爲精確測度頁岩氣地層的“黃金卡尺”,則是因爲陳旭的貢獻。

  過去幾年,全球頁岩氣勘探與開發進入密集期,我國也積極加大科研攻關,在全國範圍內開展了頁岩氣勘探開發的相關研究。

  2015年,國家能源頁岩氣研發(實驗)中心在四川盆地及其周邊地區研究頁岩氣鑽井岩心實物時發現,有幾口鑽井的岩心中,筆石種類豐富,演化序列規則,且與含頁岩氣地層有很好的對應性;但在其他一些鑽井岩心中,卻有一些筆石種類是缺失的;不同的鑽井如何用筆石測定統一的含頁岩氣地層,當時還缺乏科學的標准。

  中科院院士、國家能源頁岩氣研發中心主任鄒才能想到了陳旭。“陳旭長期從事我國奧陶紀和志留紀地層學及筆石動物群的古生物學研究,對筆石的系統分類、演化和地理分布,及含頁岩氣地層形成時的古氣候和古地理學都有深厚的造詣。”

  自2015年以來的4年時間裏,陳旭率團隊組織了87次針對四川、湖南等地筆石的聯合科考,系統觀測了32口鑽井的岩心實物資料。根據筆石的種類、分布特征等,陳旭及其科研團隊將四川盆地上奧陶統五峰組的筆石地層按時間順序劃分爲4個筆石生物帶,將五峰組地層之上的下志留統龍馬溪組的筆石地層劃分爲9個筆石生物帶。這裏的筆石帶,指的是含有特定筆石類型或組合的某段地層,這13個筆石帶因此成了我國頁岩氣産業部門共同采納的地層劃分標准。

  “對這13個筆石生物帶的研究發現,五峰組的第二至第三個筆石帶、龍馬溪組的第二至第六個筆石帶,具有産出頁岩氣的普遍特征。”陳旭介紹,這13個筆石地層,就像一個標尺,只要對鑽井岩心中筆石的種類進行分析,確定其對應于13層中的哪一層,就能確定該岩心是否富含頁岩氣了。

   古老學科新應用 

  開采頁岩氣,不但需要高端的鑽井技術,更需要精准的黑色頁岩地層層位標定,其中生物地層標定是鑽井現場最快速、精准的方法,可以直接指導打鑽至精准的頁岩氣層位。

  在中國的南方地區,東至浙江,南至廣西、雲南,西至四川,在寒武紀至石炭紀有著相似的古地理環境,並因此形成了相似的筆石地層。隨著13個筆石帶的確立,可以對這些地區的不同岩心資料進行精確對比研究。

  同時,五峰組和龍馬溪組中能夠指示頁岩氣的筆石地層,在中石油、中海油等生産部門的非常規油氣勘探工作中,起著不可替代的“黃金卡尺”作用。

  在國家能源頁岩氣研發(實驗)中心副主任王紅岩的背包裏,裝著地質錘、放大鏡和比例尺。“在野外工作中,筆石工作者僅通過一個10倍的放大鏡,即可進行快速現場鑒定,准確判斷地層年代,框定地層框架,進而爲各生産部門提供寶貴的指導意見。”

  利用筆石這個“黃金卡尺”,結合地球物理學等數據,王紅岩和生物地層小組成員對四川盆地及其周邊的鑽井岩心進行了系統的對比研究,基本查明了頁岩氣産出的規律和地層分布特征。2018年6月,第27屆世界天然氣大會在美國召開,王紅岩彙報的“頁岩氣十年發展與創新”研究項目,獲得了大會唯一一個勘探生産領域技術與創新獎。

  翟剛毅承擔了國家科技重大專項“頁岩氣資源評價方法與勘查技術攻關”項目,將對不同類型頁岩氣進行對比研究,並開展頁岩氣生成機理與富集規律、頁岩氣資源評價方法和參數體系等多方面的科技攻關。雲南昭通綏江的鑽井岩心是其項目中對比研究的案例之一。

  “我們希望陳旭院士能夠幫助分析確定岩心中的筆石種類,及其對應的筆石地層層位。這對于我們反演古地理古環境有重要的價值。”翟剛毅說,陳旭對筆石的研究,是一項“陽春白雪”式的工作,而今應用于生産實踐,對頁岩氣選區提供了重要的支撐。

   培養更多的實用人才 

  隨著我國頁岩氣勘探開發的大規模展開,筆石這一“黃金卡尺”對頁岩氣選區的實際指導意義進一步凸顯。培養更多的筆石研究人才,已經迫在眉睫。

  在陳旭指導下,由中科院南京古生物所、中石油勘探開發研究院、中石化勘探開發研究院、中國地質調查局等單位的青年科研骨幹,組成了生物地層研究組,自行編寫教材,培養科研技術人才。王紅岩是生物地層研究組組長。

  目前,已有多批生物地層研究組的學員畢業,走向頁岩氣生産實踐,成功應用筆石生物地層學的方法精准定位頁岩産氣的有利地層。生物地層研究組組長王紅岩就是其中的一員。

  “面向国民经济主战场”“面向国家重大战略需求”是中國科學院新时期的两大任务。多年来,中科院南京古生物所一直努力推动研究所与产业部门建立实质性的深入合作,真正将科学研究转化为生产力,为国民经济发展做出应有的贡献。

  2017年,中科院南京古生物所依托中國科學院资源地层学与古地理学重点实验室,分别与国家能源页岩气研发(实验)中心及中海油实验中心签署了战略合作及共建联合实验室协议。该联合实验室将针对中石油、中海油等单位古生物学基础研究薄弱、地层古生物学应用研究对油气勘探开发生产的支撑能力停滞不前等问题,提供科研技术支撑和人才培养支撑。

  2018年12月,中科院南京古生物所为了加强与各生产部门之间的合作,在中國科學院资源地层学与古地理学重点实验室咨询服务工作的基础上,抽调部分从事地层古生物学基础研究的力量,特别成立了地层古生物咨询中心。

  據悉,該咨詢中心是研究所與全國能源、沈積礦産等相關部門以及高校、博物館等單位之間開展産學研深度合作的橋梁,將開展古生物岩石樣品分析鑒定、地層和古生物科技咨詢等工作,積極致力于解決國民經濟生産過程中遇到的地層和古生物問題,加快將古生物所科研成果應用到現代化事業中去的步伐。

  (原载于《中国科学报》 (2019-04-25 第5版 转移转化)








 
  相關新聞
Copyright 2009 北京快三平台所
北京快三平台官网网址:http://www.kwansai.com(210008) Tel:025-83282105 Fax:025-83357026 Email:ngb@nigpas.ac.cn 微信公众号:NIGPAS(中科院南古所)
蘇ICP備05063896號 蘇公網安備32010202010359號