中国石油勘探开发研究院致密油研究所 | 心存志远 终至千里

中国页岩油主要含油气盆地以陆相沉积为主，是全球油气勘探开发的全新领域，与北美海相页岩油存在较大差异，主要表现出页岩油类型复杂、平面变化快、甜点分散、难以形成复杂缝网等特点。英国石油公司、壳牌等国际知名石油公司曾对松辽盆地古龙页岩进行前期评价，认为“不存在已知具有商业开发价值的类似湖相页岩区块”，并表示“获得商业油流的风险非常高”。

▲中国石油勘探开发研究院致密油研究所所长肖毓祥

这一观点在中国石油勘探开发研究院致密油研究所所长肖毓祥看来，陆相页岩油并不是油气规模效益开发的禁区，虽然没有成熟的理论、技术、经验可以借鉴，属世界级难题，诸多重大科技问题尚未解决，但是通过艰苦卓绝的科技攻关，完全可以实现工业化开发。

我国对于页岩的探索始于上世纪，2010年全面启动页岩油勘探开发业务，从2018年的112万吨到2022年突破300万吨，产量持续快速攀升。从“陆相页岩生油”到“陆相页岩产油”，初步实现了陆相页岩油革命，不仅彻底改变了页岩只生油、不产油的传统认识，突破了“理论误区”，打破了“勘探禁区”，攻破了“开发无人区”，而且找到了从页岩中开采石油的“金钥匙”。

肖毓祥说：“过去，人们普遍认为页岩像一块铁板，孔隙不发育，仅仅是常规油气藏的良好隔、盖层，而如今，在理论技术创新成果引领推动下，我国陆相页岩油实现战略突破，建设了新疆吉木萨尔、大庆古龙、胜利济阳3个页岩油国家级示范区和庆城页岩油示范区，获得一批重大勘探发现。”在这一革命进程中，包括中国石油勘探开发研究院致密油研究所在内的几代中国石油科研工作者付出了数不清的智慧和汗水，他们用理论与技术创新，推动我国页岩油开发阔步向前，为保障国家油气能源安全贡献力量。他们是开拓者、见证者，更是奉献者。

走中国特色“页岩革命”之路

2010年，美国“页岩革命”如火如荼，成为全球原油市场的一批黑马。也是在这一年，我国页岩油规模开发才刚刚起步。美国“页岩革命”的成功虽令人羡慕，却是我国无法借鉴的，因为陆相页岩油在储层特征、岩石组构、流体相态等方面都具有特殊性，效益开发难度大。所以，“中国页岩油开发必须走一条属于自己的道路”已逐渐成为业界共识。

此后的十年间，我国页岩油领域全面启动勘探开发业务，从基础研究到勘探突破与试验攻关，再到积极推进与开发建产，逐步呈现出了燎原之势。面对即将到来的页岩油开发新阶段，作为油气研究领域的“国家队”的中国石油勘探开发研究院于2020年6月成立了致密油研究所，由肖毓祥担当首任所长，专攻我国致密油/页岩油领域的复杂难题，希望通过理论与技术创新，助力中国“页岩革命”之路。

让页岩油从聚焦突破“勘探禁区”，到破解“规模开发关键问题”，致密油研究所仅用了3年时间。这3年里，他们持续强化基础研究和技术创新。肖毓祥带领致密油研究所科研团队，一边做理论技术创新，一边解决油田实际难题，将论文写在钻井旁、油藏中，从黄土高原到天山北麓，从松嫩平原到四川盆地，到处都留下了团队成员的身影。他带领团队先后开展了鄂尔多斯、准噶尔、松辽、渤海湾、柴达木、四川等盆地的页岩油研究工作，聚焦基础研究和效益开发技术攻关，编制先导试验和开发方案，推动页岩油资源量向储量、产量的转变。他们不仅见证了这场能源“革命”，更深度参与其中，埋头奉献、默默无言。

这3年里，肖毓祥带领团队将理论研究与生产实践紧密结合，针对油田生产实际遇到的难题，开展“致密油勘探开发技术研究”“典型页岩油规模效益开发技术”“页岩油提高采收率技术研究”“页岩油/致密油重点区块跟踪评价及开发对策研究”“页岩油气财税支持政策研究”等重点项目研究；发挥好总部领导“决策参谋部”的作用，牵头编制《中国石油“十四五”页岩油/致密油发展规划方案》，协助组织编写《中国石油推动页岩油气革命行动方案》，强力推动页岩油革命进展。

这3年里，肖毓祥及其团队凭借石油人顽强的“铁人”精神，走出了一条属于自己的“页岩革命”之路。“这场‘页岩革命’，实际上是我国油气勘探开发领域理论、技术和管理理念全面创新的结果。”肖毓祥说，“我们就是针对陆相页岩油资源规模科学评价，陆相页岩油大规模人工油藏，陆相页岩油规模效益开发，陆相页岩油全生命周期的低碳、负碳生产这4个关键科技问题，创新陆相页岩油理论技术，开展页岩油补充能量开发等新技术、新工艺现场试验，落实提产新工艺措施，明确开发技术政策，全面实现陆相页岩油规模效益开发。”

▲肖毓祥（左五）与所内员工在油田基地进行红色党建活动

同时，肖毓祥还指出我国页岩油虽然资源基础雄厚，但由于陆相页岩油地质条件复杂，开发难度极大，不可照搬国外技术与经验，需要挖掘探索适应我国地质条件的页岩油开发技术。基于纳米级孔隙含油、赋存及渗吸渗流等基础研究，他们提出了页岩油要实现效益开发必须要同时考虑含油性、流动性与可压性；创建了不同类型页岩油甜点识别与靶层优选、地质工程一体化井网优化设计、全生命周期补能开发等多项关键核心技术，形成了一批具有自主知识产权的成果，加快了我国“页岩革命”的进程。

以创新迎接页岩油时代

“长风几万里，吹度玉门关”。在古老的河西走廊玉门关的黄沙之下，蕴藏着丰富的油气资源。这里诞生了新中国第一个油田、第一个石化基地。1952年年底，玉门油田原油产量达14.26万吨，成为新中国最大的油田。此后的70多年间，玉门油田被誉为“我国石油工业的摇篮”。然而，随着时间推移，包括玉门油田在内的许多老油田都面临着资源品位变差，剩余可采储量越来越少的困境。

如何脱困？唯有技术创新。

2000年，肖毓祥带领团队开展玉门油田青西油田科研攻关，并编制青西开发方案，使青西页岩油投入整体开发，这也是我国第一个整体开发的页岩油藏。团队创新了深层复杂岩性裂缝性油藏系列技术，落实了青西油田油气富集区带，设计部署了26口高产百吨直井，钻井成功率100%，使得玉门老油田焕发了第二次青春。

肖毓祥与玉门油田有着不解之缘，2012年他来到玉门油田挂职锻炼。面对老油田的现实困境，他和团队成员提出通过创新复杂油藏滚动评价技术，低成本发现规模资源潜力，探索出一条老油田稳产上产新途径。为此，他们探索革新了包括隐蔽油层识别、高陡倒转地层对比、油气富集主控因素分析、油藏模式迭代分析等在内的油藏滚动评价技术，让多个老油田重新焕发生机。

从传统油田转战新的化石能源，变的是阵地，不变的是创新的初心。“过去十年间，页岩油/致密油领域虽然积累了大量勘探技术、理论研究基础，然而石油勘探开发毕竟是一门实践科学，必须结合各个油田的实际情况来解决实际问题。”肖毓祥深有感触。这十年里，包括肖毓祥在内的石油科研工作者共同努力，推动了我国页岩油/致密油理论技术迅速更新发展，一场能源革命呼啸而至。2021年，随着国家能源局将加强页岩油勘探开发列入“十四五”能源、油气发展规划，页岩油正式成为国家级能源“新宠”。同年8月，松辽盆地古龙陆相页岩油国家级示范区揭牌，不仅实现了“大庆底下找大庆”的梦想，也标志着我国页岩油开发进入全新阶段。相关数据也显示，2022年，我国页岩油产量突破300万吨。可以预见的是，一个飞速发展的页岩油时代即将来临。

2020年，肖毓祥就带领团队在大庆古龙开展了陆相页岩油甜点识别的相关科研工作，在兼顾生烃能力及油气流动能力的同时研发出一套基于常规测井多重交绘和成像测井定量解释相结合的甜点段识别技术，破解了陆相页岩油甜点识别难题，并将研究应用于实际，明确了大庆古龙“最佳靶体”及分布特征，确定合理井网井距、水平段长，明确增大改造体积的压裂优化方向，建立了以控压生产为核心的排采制度。同时，他们还解剖出新疆吉木萨尔不同沉积微相测井响应特征，井震结合确定沉积微相分布，精细刻画上、下甜点段分布特征，发展夹层型页岩油储层相控开发甜点精细评价技术，明确产能主控因素，提出油井提产技术对策。这些前期工作都为国家级示范区建设提供了技术支撑。

在此期间，肖毓祥还担任中石油“十四五”前瞻性基础性重大科技项目“致密油勘探开发技术研究”的项目长，组织参与页岩油/致密油效益开发攻关研究。“国外对页岩油/致密油的概念区分比较模糊，简单来说，致密油是在页岩油概念基础上延伸出来的，其包含了页岩油，泛指渗透率极低、需要借助压裂等技术手段才能实现经济开采的原油。”他介绍，“致密油勘探开发技术研究”这一重大科技项目主要针对长庆、大庆、吉林油田的砂岩，新疆油田的砂砾岩，吐哈油田的凝灰岩等不同类型致密储层，开展储层孔隙结构定量表征和渗流通道精细刻画研究，剖析储层致密化成因机制，揭示致密储层多尺度复杂孔缝微观渗流机理，建立多尺度物理模拟实验技术，明确不同类型致密油可动用性及提高采收率机理。项目完善“地质-工程”一体化甜点评价标准，开辟勘探新区新领域，优选有利区带，探索多种注入介质补充能量开发优化技术，大幅提高单井产能和单井EUR，实现致密油规模效益开发，支撑致密油领域持续增储上产。

如何后续开发，需要不断更新的理论与技术来支撑。近年来，肖毓祥也积极建言献策，提出决策参考5篇、高端建议2篇，其中《关于系统开展页岩油现场重大试验的工作建议和方案》已被中石油采纳，并分别了建立大庆古龙、新疆吉木萨尔、四川3个页岩油现场试验室，为我国油气发展重大决策提供了关键的参谋支持。

“下一步，团队会锚定页岩油/致密油重点区块，解决陆相页岩油开发甜点评价及预测、人造油藏缝网体与开发部署协同优化等卡点堵点难题；并以多个重点上产工程为抓手，编制先导试验方案与开发方案，支撑公司页岩油/致密油实现规模效益开发。”

搞石油科研必须有“油味儿”

“穷理以致其知，反躬以践其实。”肖毓祥非常重视科研与实践的结合，他说，石油科学是“硬”科学，必须通过实践取得认识，要有“油味儿”，不能为了写文章而写文章，“当然文章也很有必要，但是必须能被实践所检验，要从实践中来，再回到实践中去”。中国陆相页岩油每个盆地的页岩油都不一样，储层情况也是天差地别，如何做到效益开发，需要有针对性地进行技术研发与参数优化。“如果没有结合油田实际情况，就只是纸上谈兵。”

▲肖毓祥（左五）与研究人员在大庆古龙页岩油现场开展工作

1993年，硕士毕业的肖毓祥入职中国石油勘探开发研究院，从事复杂油气藏的勘探开发研究工作，一干就是30年。“从开发所到海塔中心，再到数模软件研究中心，转而从事致密油/页岩油勘探开发研究工作，看似研究工作跨度很大，实际上却是始终面向国家需求、面向油田实际需要，与油气行业前沿领域的发展一脉相承。”

回望30年油气生涯，虽然肖毓祥一直没有离开中国石油勘探开发研究院，但却始终和油田紧密结合。肖毓祥先后参与了吐哈、塔里木、南堡、海塔4次油田会战，并在玉门油田挂职锻炼4年。“这些经历让我受益终生，作为一名油气行业的科研工作者，如果没有下到油田，就无法理解石油工人对油的渴望，也不能真正搞清楚油田存在的实际问题。”他曾在海拉尔油田体会过零下50多摄氏度的寒冬，“但是当我的科研成果能够解决油田的难题，能够帮助油田增产上产，那种成就感足以抵抗一切冰冷”。

对人，和风细雨；做事，果敢雷厉。这是肖毓祥给很多人留下的第一印象。在团队成员的眼中，他就像一位“大家长”，以“互助、创新、团结、协作”的家文化氛围将全所员工凝聚在一起。

“我是2020年从四川盆地研究中心调回致密油研究所的，当时就是奔着‘家文化’的氛围来到了肖毓祥所长的团队。”王明磊是所里科研骨干，也是与致密油研究所一同成长的青年科研工作者。他强调，“家文化”，让全所科研氛围很融洽，“心齐、气顺、劲足”；让大家工作效率提高，因为在多学科交叉思维交融之下，不同专业的人才集思广益，很快就能解决问题。“肖所长常常将荣誉让给他人，这种踏实做事、淡泊名利的态度也给我们树立了榜样。而他提出的‘心存志远、脚踏实地、创新奉献、服务油田’16字要求，也是我努力的目标。”

最强的智，是众智；最大的力，是合力。在肖毓祥看来，团结协作是队伍攻坚克难的不二法宝。在建所之初，他就确立了以“老带新”的人才培养模式，为年轻人量身设计职业发展规划，鼓励青年员工在保持自身活力的同时将石油精神的优良传统继承并发扬。他还非常重视培养创新型人才和创新型团队，也对年轻科研工作者充满了期望。团队中，45岁以下的青年科研人员占比达到70%，很多人都有留学和名校背景，肖毓祥也鼓励大家与国际学术会议及专业领域的优秀人员进行广泛的交流。“我们与英国和加拿大的同行保持着良好的沟通，希望未来能借鉴国外优秀技术为我所用。”

如今，每每提起自己的团队，肖毓祥总是会露出慈父般的微笑。这是一个年轻的研究所，建所虽只有短短3年时间，研究工作也受到疫情影响，但这却并不影响他们见缝插针下油田、做研究。2021年大年初二，肖毓祥带领团队成员在大庆油田做现场科技攻关，虽然失去了与家人团聚的温馨时刻，但是能为油田解决生产问题，为国家原油增储上产，心里却是欣慰的，脸上洋溢着喜悦。“我们团队虽然年轻，却是一支团结协作、创新奉献的团队，是一支能打硬仗、能解决油田实际难题的团队。”

“随着页岩油研究进入微米、纳米尺度，各种技术都在发生着日新月异的变化，作为全新战略领域的陆相页岩油研究，必须具备多学科交叉和创新思维。”肖毓祥说，未来，致密油研究所将继续深耕页岩油/致密油效益开发技术的研发；持续加强标准细则、规范的制定；打造页岩油/致密油战略规划、基础研究、技术攻关、决策支撑“四位一体”的创新团队，培养出一支“召之即来，来之能战，战之能胜”的页岩油/致密油领域“国家队”。

专家简介

肖毓祥，中国石油勘探开发研究院致密油研究所所长兼副书记，博士。长期从事油藏地质研究，承担和参与了国内外20多项重大科研项目。在致密油/页岩油、裂缝性、复杂构造、特殊岩性等非常规油藏的评价与开发方面研究深入，善于将油藏地质研究与工程工艺有机结合开展工作，为多个油田增储上产作出了突出贡献。获得省部级奖8项、局级奖16项，发表论文20余篇。