指尖上的浩瀚“宇宙”——扫描电镜分析技术助力页岩油勘探开发

　指尖上的浩瀚“宇宙”

, [4 U% ?* W$ w, K

　　——扫描电镜分析技术助力页岩油勘探开发

5 w* P+ s. ?2 O6 |6 }

中国能源新闻网通讯员　贾玉涛　代俭科 史忠华

`1 g$ W( n+ w/ k( H) C; D

　　镜头拉近……拉近……再拉近，镜头前的物体逐渐清晰。

5 B5 T! o+ R M& m8 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。

　　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。”

　　刚刚看到的图像，只是这块样品上几十平方微米的面积。

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。

: m: f: B. W! I4 v

　　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。

　　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。

　　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。

. H% |9 c' E+ Z* Y# {0 q) q! `

　　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。

" m& h" i* V5 U3 a3 k3 X

　　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。

　　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。

/ D3 o4 H3 b1 t& |. _% L2 o1 N

　　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。

　　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。

　　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。

责任编辑：安栋平

1 p7 y [+ O2 m8 a+ u& [9 I A ! N+ l0 {$ P0 \! V' x7 f! \ 8 @5 v& V0 l% o* W: x $ P' X2 [4 E6 A/ Z4 W9 Z* @ 4 k# Y5 l% P" R/ |! J4 R 9 v! d6 H' f8 v ' k6 D, Z! }, J X h 4 G; ~% d O$ r/ H3 @ " a' V& T: x! S! r+ c1 j2 Q 6 V0 l% {& F) F 9 X( q" P; V+ r( t: j0 J ! f. X# z7 P, v8 g! _" x `) J2 `/ x! V y+ |" |0 _- W$ g- `/ S 5 D, V7 d% d4 [

7 z8 H7 t* p9 t9 }' c

海量资讯、精准解读，尽在新浪财经APP

4 q( U1 A8 N* v: L ' f0 y7 p' Y: i% E! Z. c : S8 k8 f4 U# _$ B 0 S) J r m- v, y7 c 3 P% D. a" }5 ~" \- I) Y- { 1 T: d1 j2 E" Z8 D* K# U( k8 D 3 ]$ O& O! c( a% e6 B# ]