岩心比黄金还值钱？“寻油找气”之门的“金钥匙”不是白叫的！

岩心犹如一部厚厚的地质历史教科书，记载着地层上亿年的演化史，讲述着一层层沉积的故事，成为石油地质工作者探索地下资源奥秘、打开地下寻油找气之门的金钥匙。尽管探测地下地质情况的新技术、新方法不断出现，但岩心的作用仍然是间接探测方法不能替代的。小小岩心用跨越时间和空间的述说，帮助我们解开地下千米地层之谜，是油田科研最宝贵的基础资料。有专家称：“岩心的价值相当于甚至超过同体积黄金的价值”。

岩心的获取

方寸之间见天地，细微之处有乾坤。首先，让我们了解一下岩心是如何从千米地下获取到的呢？

钻取岩心好比医生诊断病情做病理切片，根据不同病情选取不同位置进行切片。岩心是根据地质勘查和油田开发研究需要，使用环状岩心钻头及其他取心工具，从地层中取出的圆柱状岩石样品，或使用井壁取心器从井壁取的岩块。常见的取心技术有常规取心、密闭取心、保压取心、水平密闭取心、深井动力取心技术等，获取的岩心尺寸从5厘米到20厘米各不相同，这些岩心借助各类实验仪器带你进入一个色彩缤纷的微观世界。

岩心的秘密

小小岩心到底蕴藏着哪些神秘信息呢？

（1）岩心能够告诉我们地层形成的年代和古环境。就像通过年轮来鉴别树龄一样，通过鉴定岩心，可以获取亿万年前介形虫、叶肢介、孢粉等标志性生物化石，再现生物—环境—气候演变的全过程。目前共发现20多个门类445属1263种古生物化石，从而确定出地层地质时代。另外，岩心的颜色和产状也能告诉我们地层形成时的古环境，如红色岩心表示氧化环境，绿色为还原环境；水平层理代表水动力弱环境，波状层理或交错层理代表水动力较强的沉积环境，这是油气勘探开发的重要基础。

（2）岩心能够告诉我们油气是怎么生成的。石油主要是由古海洋、古湖泊中大量的藻类等有机质在高温高压作用下经过百万、千万年甚至亿年演变而来的。通过分析岩心中生油母质的数量、类型、品质和成熟度，可以揭示地下岩层生油生气潜力。运用色谱、色谱—质谱、红外光谱、镜下鉴定等分析手段，明确油气的生成特征、来自哪个层位、运移优势路径，为油气藏发现和资源量计算提供重要依据。

（3）岩心能够告诉我们油气储存在哪里。油气一般储存在我们头发丝几十至几百分之一大小的岩石孔隙中。研究岩心中骨架颗粒间和颗粒内孔隙结构，可以知道油气储存空间和流动喉道的大小、形态、连通特征。运用光学、电子、激光共聚焦显微镜观察和CT扫描等手段，岩心分析实现了由毫米级向纳米级、二维向三维的精准刻画，对油田勘探开发具有重要的科学指导意义。

（4）岩心能够告诉我们油气在地下是如何流动的。油气储存在岩心内部几纳米到几百微米的孔隙空间中，在压力差作用下沿着孔隙和喉道渗流，并不像地面河水流动那样明显，肉眼是很难观察到的。利用岩心微观驱油、油水相对渗透率测定、润湿性评价、核磁共振扫描等分析技术，准确认识评价油气赋存状态和渗流特征，为油气高效开发提供可靠参数。

岩心的作用

“方寸之间，见微知著”。一代代石油人从研究岩心出发，开启了征战超级大盆地的一段段征途。一块块岩心见证了我国石油工业的发展，岩心在我国石油工业发展史上可谓功勋卓著。例如，大庆油田的勘探发现与高效开发和岩心有着密不可分的联系，从松基3井到徐深1井，再到古页油平1井，岩心在油气发现和开发过程中发挥了不可替代的重要作用。

（1）岩心开启了我国石油工业大门。20世纪初，国外学者普遍认为中国贫油。1941年，国外求学的李四光历经磨难回到祖国，针对“中国贫油论”，他敢于质疑，潜精研思，用脚步丈量祖国大地，开创性提出陆相生油观点。1958年，党中央做出石油勘探战略东移的决策，将松辽盆地确定为石油勘探主战场。来自全国各地的石油勘探队伍齐聚松辽盆地，开始对这一地区进行摸底勘探。1959年4月，在大同镇高台子隆起上第一口探井——松基三井开钻。在井深1050米处连续6个井段取出的岩心中都见到了油浸和含油现象。这一基于岩心的重要发现，证实了松辽盆地蕴藏着丰富的石油资源。9月26日，一条黑色的油龙从井口喷涌而出，在阳光下闪耀着金色的光芒，标志着大庆油田被发现了，掀开了中国石油工业史上崭新的一页。同时丰富和发展了陆相生油理论，打破了西方专家中国贫油论的论断。松基三井珍贵的岩心也被定为国家一级文物，目前保存在大庆油田岩心馆。

（2）岩心在认识和开发油田中功不可没。大庆油田开发初期，由于资料缺乏、经验不足，认为地下储层是湖相稳定均质沉积，为此采用大切割距行列注水开发，注水后，很快出现了水窜的现象。为找出矛盾的根源，科研人员通过上万米岩心分析和对比，终于拨云见日，揭开地下大型陆相河流—三角洲储层的神秘面纱，并创立了“分层开采、分类调整、接替稳产”的开发模式，为油田年产5000万吨连续稳产27年提供了技术保障，创造了世界奇迹。

注水开发后还有近60%的储量滞留在地下，为了进一步提高采收率，经过数千次岩心驱替实验和理论计算，首创聚合物黏弹性驱油理论和低酸值原油与表面活性剂匹配关系理论，开创了化学驱技术先河，从室内研究到先导试验、扩大试验，再到工业推广，实现采收率从水驱40%到聚合物驱50%再到复合驱60%的不断超越，大幅度提高采收率由不可能变为可能。

（3）岩心在页岩油勘探开发突破中发挥了重要作用。对于页岩油，很多人并不陌生。美国正是依靠页岩油气的革命，实现了能源独立。不同于国外已经成功开发的海相页岩油，我国页岩油主要为陆相页岩油。其分布不稳定、成熟度低、渗流能力差、开采成本高，壳牌、BP等国际大公司对古龙页岩油开展前期评价研究，他们给出的答案是：尚未在全球范围内发现类似具有商业开发价值的页岩油，勘探开发风险非常高。而对于页岩油的勘探，大庆石油人始终没有放弃在页岩中找油的梦想，基于勘探基础理论大胆探索，在页岩广泛分布的湖盆中心部署古页1井，连续取心449米，研究表明页岩储集能力好、孔缝连续富油。为了验证页岩产油能力，在含油富集段部署古页油平1井，日产油气当量40.9吨，实现陆相页岩“生”油到“产”油的革命性突破，意义堪比“松基三井”。通过5万块岩心实验分析研究，突破了储集性差、含油性差、流动性差和可压性差的传统认识，创新性提出“原生源储原位成藏”理论，松辽盆地北部估算页岩油资源量百亿吨以上，展现出纵向多层、平面满盆含油大场面，成为建设百年油田的重要战略接续，实现了“大庆底下找大庆”的梦想。

岩心在新能源开发利用中再显风采。大量的岩心综合研究表明，松辽盆地除丰富的油气资源外，地下深部也蕴藏着巨大的地热等绿色新能源。通过我国第一口白垩纪大陆科学钻探井——松科1、松科2井岩心研究，发现地下4000～5000米埋深、距今1.7亿年的巨大干热岩层。这里有200℃以上高温，被称为“地下锅炉”，是我国陆上面积最大的热盆，总资源折标煤1.1万亿吨，相当于我国近30年标煤消耗量。巨大热能是宝贵的绿色清洁能源，是油田未来多资源协同低碳开发的主战场。

结语

岁月悠悠，石语涓涓。岩心作为科学探索的“金钥匙”，见证了地球的一次次演变，记录了地球历史的每一次呼吸；岩心作为探寻地层深部秘密的“望远镜”，以其独特的价值和重要性，为石油工作者勘探开发资源提供了科学“标尺”；岩心作为寻油找气的“藏宝图”，打开了地下油气资源宝藏的大门，岩心也见证了我国石油工业的发展和壮大。让我们珍视这些古老的“石头”，继续发掘地球深层的奥秘，岩心必将引领我们向更难、更广、更深的领域迈进，在接续奋斗中再创新的辉煌。

作者：温静 石磊 张鸿 吴佳忆（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院）