5月26日下午，中國石油大學(xué)（北京）的翠宮報(bào)告廳內(nèi)座無虛席，學(xué)生們紛紛前來聆聽一場油氣勘探領(lǐng)域的大師課。

5月26日下午，中國石油大學(xué)（北京）的翠宮報(bào)告廳內(nèi)舉辦“強(qiáng)國總師思政課”活動。主辦方供圖

此次授課的主角——中國工程院院士、中國石化總地質(zhì)師、中國石化石油勘探開發(fā)研究院院長郭旭升，是油氣勘探領(lǐng)域當(dāng)之無愧的領(lǐng)軍人物。

在近40年的職業(yè)生涯中，郭旭升帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，發(fā)現(xiàn)了我國首個(gè)海相整裝大氣田普光氣田、全球首個(gè)超深層生物礁大氣田元壩氣田、我國首個(gè)頁巖氣大氣田涪陵氣田……

當(dāng)天，在國務(wù)院國資委宣傳工作局、國務(wù)院國資委新聞中心和中國青年報(bào)社聯(lián)合主辦的 “強(qiáng)國總師思政課”上，郭旭升結(jié)合理論知識、地質(zhì)構(gòu)造圖和珍貴現(xiàn)場勘探影像，從深地空間的戰(zhàn)略價(jià)值切入，串聯(lián)起我國海相天然氣勘探的艱苦突圍歷程，分享了從普光氣田、元壩氣田到涪陵頁巖氣田的關(guān)鍵突破，以及他對青年的寄語，為在場學(xué)生展開了一幅“向地球深部探能源”的奮斗長卷。

進(jìn)軍深地的意義

什么是深地？郭旭升開篇點(diǎn)出概念，“深地，是指人類難以達(dá)到的淺地表之下的固體地球的深部”。

郭旭升又展示了一幅地球內(nèi)部構(gòu)造圖進(jìn)一步讓學(xué)生們加強(qiáng)理解，他分析道：“深地勘探是非常困難的。首先，巖石堅(jiān)硬難以進(jìn)入；其次，地球內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜導(dǎo)致信號微弱難以識別；而且向地下每百米溫度要提高3攝氏度左右，很多儀器裝備很難適應(yīng)深部高溫，穩(wěn)定性非常差。”

緊接著，郭旭升切換出一幅深地空間資源圖，圖中展示了不同深度空間的研究價(jià)值與資源利用價(jià)值，他講解道：“大家可以看到，地表到地下2千米以內(nèi)空間是國防防御空間，地鐵就在這個(gè)空間里；地下1千米到10千米左右，是能源資源開發(fā)的主要空間；10千米到40千米是自然災(zāi)害空間；40千米到更深處是科學(xué)探索空間。”

每一層深地空間都極具研究與利用價(jià)值。郭旭升說：“深地空間的地質(zhì)活動深刻影響著地表形態(tài)的滄桑變遷，研究深部地質(zhì)的成因機(jī)制與演化規(guī)律，對深地資源的勘探、開發(fā)和利用具有重大意義。”統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國已有173種礦產(chǎn)資源，石油地質(zhì)資源量達(dá)1257億噸，天然氣地質(zhì)資源量達(dá)212萬億方。

盡管困難重重，我國安全、經(jīng)濟(jì)、資源等各個(gè)方面都在向深地進(jìn)軍。2016年，全國科技大會、兩院院士大會上明確提出，向地球深部進(jìn)軍是我國必須攻克的戰(zhàn)略課題。同年，國務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出“深空、深海、深地、深藍(lán)”四深戰(zhàn)略，將深地資源的攻關(guān)研究與開發(fā)利用提升到前所未有的戰(zhàn)略高度。

郭旭升說，中國石油工業(yè)的發(fā)展史，實(shí)際上是一部向深部進(jìn)軍的奮斗史。

建國之初，我國全國原油產(chǎn)量只有12萬噸，而當(dāng)時(shí)全國所需是1000多萬噸。郭旭升感慨地說：“通過第一個(gè)五年規(guī)劃的努力，我們發(fā)現(xiàn)和建成了克拉瑪依油田，當(dāng)時(shí)克一井深620米。1959年，大慶油田松基三井出油，井深1461.76米，僅用三年多時(shí)間累計(jì)生產(chǎn)了原油1166.2萬噸，中國宣布石油基本自給，甩掉了貧油落后的帽子。”

后來，在陸相生油理論和大慶精神的指引下，我國石油勘探戰(zhàn)略東移并實(shí)現(xiàn)大發(fā)展，相繼發(fā)現(xiàn)了勝利油田、遼河油田以及中原油田等，油氣勘探也不斷朝著4500米、6000米的深度進(jìn)發(fā)。

中國工程院院士、中國石化總地質(zhì)師、中國石化石油勘探開發(fā)研究院院長郭旭升向在場學(xué)子授課。主辦方供圖

強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，實(shí)現(xiàn)海相天然氣勘探突破

20世紀(jì)90年代以來，我國進(jìn)軍深地的實(shí)踐逐步向海相天然氣勘探領(lǐng)域拓展。

“世界上含油氣盆地的儲量，90%產(chǎn)自海相沉積，我國在2000年時(shí)，僅有10%的儲量來自海相。”郭旭升說，“但其實(shí)，我國海相地層面積很廣闊，960萬平方公里中有450萬平方公里的海相地層。”海相地層是我國油氣資源開發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。

為此，中國石化在1998年提出“穩(wěn)定東部、發(fā)展西部、準(zhǔn)備南方”的戰(zhàn)略：穩(wěn)定以勝利油田為代表的東部油田，在塔里木的塔河油田基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)大發(fā)展，在我國廣大的南方碳酸鹽地區(qū)、海相地區(qū)實(shí)現(xiàn)油氣勘探的突破。因此，在海相領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)大型、特大型油氣田，成為了幾代石油工作者和地質(zhì)工作者的夢想。

普光氣田的發(fā)現(xiàn)，是我國海相天然氣勘探的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

“四川普光地區(qū)早期的勘探并不順利，”郭旭升回憶道，“1990年起，地質(zhì)工作者們在普光先后打了21口探井，都沒有取得實(shí)質(zhì)性突破。很多專家認(rèn)為這個(gè)地方是海槽，不具備勘探價(jià)值，勘探工作一度處于停滯狀態(tài)。”

2000年后，在中國工程院院士、現(xiàn)任中國石化集團(tuán)董事長馬永生的帶領(lǐng)下，地質(zhì)工作者重新開展了整個(gè)四川盆地的地層學(xué)、沉積學(xué)的基礎(chǔ)研究工作，“前人的認(rèn)識和工作是我們的基礎(chǔ)，但我們想要取得突破，我們只能比別人把研究工作做得更扎實(shí)、更細(xì)致。”

經(jīng)過細(xì)致的研究，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了二疊系長興組標(biāo)準(zhǔn)化石和臺地邊緣礁灘相白云巖。郭旭升講道：“我們重新厘定了地層單元，重新確定了地層和沉積格架。”并創(chuàng)新提出“三元控儲”和“多元供烴，復(fù)合控藏”理論新認(rèn)識。基于這些基礎(chǔ)理論認(rèn)識創(chuàng)新，2001年，中國石化南方海相經(jīng)理部在宣漢一達(dá)縣區(qū)塊部署了普光1井，試獲日產(chǎn)42萬方的高產(chǎn)氣流，發(fā)現(xiàn)了國內(nèi)首個(gè)海相整裝大氣田，實(shí)現(xiàn)了南方海相深層碳酸鹽巖勘探的重大突破。

在普光氣田成功發(fā)現(xiàn)和開采的基礎(chǔ)上，中國石化的勘探團(tuán)隊(duì)，在海相油氣勘探領(lǐng)域，向更深進(jìn)發(fā)。

元壩地區(qū)位于四川盆地北部坳陷，2001年才完成探礦權(quán)登記，是四川盆地最后一個(gè)被登記的區(qū)塊。郭旭升團(tuán)隊(duì)入駐后，對當(dāng)?shù)厣锝搁_展研究觀察，預(yù)測天然氣很可能深埋于 7000米以下的超深層地層中。

為了解決超深以及由此帶來的高溫、高壓、壓力系統(tǒng)復(fù)雜等問題，郭旭升回憶，當(dāng)時(shí)中國石化組織600余人，依托16項(xiàng)國家和省部級科研課題，開展全方位的基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)。最終研究出元壩的儲存演化歷史，并創(chuàng)新了一系列勘探技術(shù)，解決了超深層氣田的勘探問題。

2006年，郭旭升團(tuán)隊(duì)在元壩地區(qū)部署了深達(dá)7427米的元壩1井，2007年11月順利獲得日產(chǎn)50.3萬立方米的高產(chǎn)氣流。如今，元壩氣田探明儲量已達(dá)2195億立方米，是中國石化繼發(fā)現(xiàn)國內(nèi)最大海相整裝氣田普光氣田之后，在四川盆地發(fā)現(xiàn)的又一個(gè)千億立方儲量的大型海相氣田。與此同時(shí)，元壩氣田也成為了全球首個(gè)超深層海相生物礁大氣田。

堅(jiān)持自主創(chuàng)新，提升能源自信

21世紀(jì)初，頁巖氣革命引發(fā)了全球能源領(lǐng)域深刻的變革。郭旭升團(tuán)隊(duì)步履不停，也將目光投向了極具挑戰(zhàn)性的頁巖氣領(lǐng)域。

“之前國內(nèi)外眾多企業(yè)借鑒北美的理論和技術(shù)，為找頁巖氣，在全國打了120余口井，都沒獲得規(guī)模性發(fā)現(xiàn)，很多企業(yè)都退出了勘探。”郭旭升結(jié)合兩張中美地層結(jié)構(gòu)圖分析道，根據(jù)地質(zhì)對比，科研人員認(rèn)識到我國頁巖氣藏與美國不同，美國頁巖多處于生油氣高峰期，地質(zhì)構(gòu)造簡單、易于開發(fā)，我國地質(zhì)條件復(fù)雜，頁巖氣聚集規(guī)律復(fù)雜，開采難度大。此外，當(dāng)時(shí)頁巖氣勘探的關(guān)鍵裝備和工具受制于人。以頁巖氣井鉆機(jī)為例，外國公司一臺要價(jià)就高達(dá)2.2億元，而且9個(gè)月后才能拿到手。

郭旭升斬釘截鐵地說：“在頁巖氣領(lǐng)域，我國必須走自主創(chuàng)新之路。”

實(shí)地勘探后，郭旭升團(tuán)隊(duì)將目光鎖定于四川盆地南部涪陵地區(qū)的五峰組龍馬溪組頁巖，將其判定為最有利的頁巖氣勘探層。后來根據(jù)研究，團(tuán)隊(duì)揭示出了和美國完全不同的中國南方海相頁巖氣生儲和保存機(jī)理。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)提出了一系列創(chuàng)新技術(shù)：頁巖氣高精度成像技術(shù)，將深度誤差控制在1%以內(nèi)；基于頁巖破巖機(jī)理創(chuàng)造了分段壓裂技術(shù)，有效助力破巖……此外，在涪陵頁巖氣勘探開發(fā)過程中，中國石化還實(shí)現(xiàn)了鉆機(jī)、壓力裝備等關(guān)鍵裝備的本土化研發(fā)制造。

在自主研發(fā)理論、技術(shù)和裝備的支持下，2012年11月28日，涪陵焦頁1井放噴，以20.3萬立方米的高產(chǎn)工業(yè)氣流，拉開了我國頁巖氣勘探開發(fā)的序幕。

涪陵頁巖氣，一路東去，氣壯山河。

2012年至今，涪陵氣田已經(jīng)產(chǎn)氣突破700億立方米，這些頁巖氣正通過川氣東送管道走進(jìn)千家萬戶。2024年，我國頁巖氣產(chǎn)量超過250億立方米，占天然氣總產(chǎn)量的10%以上，頁巖氣已成為中國天然氣增儲上產(chǎn)的重要增長極。

由于涪陵頁巖氣的突破，2014年11月，中國石化在第五屆世界頁巖油氣峰會上獲得“頁巖油氣國際先鋒獎”，也推動中國成為除北美以外首個(gè)實(shí)現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開發(fā)的國家。郭旭升說：“涪陵頁巖氣，提振了我國油氣領(lǐng)域的技術(shù)自信與能源自信。”

學(xué)生們正聽得入神，眼前忽然被一團(tuán)火焰的光芒照亮——幻燈片上展示出焦頁1井點(diǎn)火的照片。熾烈的火焰從井口噴涌而出，橙紅色的光焰隨風(fēng)舒展，在天空中化作一只舞動的“火精靈”。郭旭升覺得這張照片很有意思也很有紀(jì)念意義，“許多當(dāng)時(shí)在場的同志說，這火焰像帶著翅膀的小天使，為我們國家的頁巖氣勘探帶來生機(jī)勃勃的春天。”

在提問環(huán)節(jié)，一位學(xué)生著眼行業(yè)未來，向郭旭升請教如何平衡傳統(tǒng)化石能源開發(fā)與新能源轉(zhuǎn)型的問題。郭旭升認(rèn)為這個(gè)問題很有意義。他說，傳統(tǒng)能源和新能源的發(fā)展是相互促進(jìn)的，新能源可以為傳統(tǒng)能源做補(bǔ)充和優(yōu)化，但同時(shí)，很多油田屬于荒漠地區(qū)，也是發(fā)展風(fēng)能太陽能的有利選址，并且深地油氣勘探的同時(shí)，也能開發(fā)地?zé)豳Y源。

授課結(jié)束后，人群尚未散去，一位男同學(xué)捧著筆記本在簽名隊(duì)伍中等候，他說，“在未來的日子里，我相信會有更多的石油人向著地球深部不斷進(jìn)軍，我會是其中一位。”