巖心猶如一部厚厚的地質歷史教科書，記載著地層上億年的演化史，講述著一層層沉積的故事，成為石油地質工作者探索地下資源奧秘、打開地下尋油找氣之門的金鑰匙。盡管探測地下地質情況的新技術、新方法不斷出現，但巖心的作用仍然是間接探測方法不能替代的。小小巖心用跨越時間和空間的述說，幫助我們解開地下千米地層之謎，是油田科研最寶貴的基礎資料。有專家稱：“巖心的價值相當于甚至超過同體積黃金的價值”。
巖心的獲取
方寸之間見天地，細微之處有乾坤。首先，讓我們了解一下巖心是如何從千米地下獲取到的呢？
鉆取巖心好比醫生診斷病情做病理切片，根據不同病情選取不同位置進行切片。巖心是根據地質勘查和油田開發研究需要，使用環狀巖心鉆頭及其他取心工具，從地層中取出的圓柱狀巖石樣品，或使用井壁取心器從井壁取的巖塊。常見的取心技術有常規取心、密閉取心、保壓取心、水平密閉取心、深井動力取心技術等，獲取的巖心尺寸從5厘米到20厘米各不相同，這些巖心借助各類實驗儀器帶你進入一個色彩繽紛的微觀世界。
巖心的秘密
小小巖心到底蘊藏著哪些神秘信息呢？
（1）巖心能夠告訴我們地層形成的年代和古環境。就像通過年輪來鑒別樹齡一樣，通過鑒定巖心，可以獲取億萬年前介形蟲、葉肢介、孢粉等標志性生物化石，再現生物—環境—氣候演變的全過程。目前共發現20多個門類445屬1263種古生物化石，從而確定出地層地質時代。另外，巖心的顏色和產狀也能告訴我們地層形成時的古環境，如紅色巖心表示氧化環境，綠色為還原環境；水平層理代表水動力弱環境，波狀層理或交錯層理代表水動力較強的沉積環境，這是油氣勘探開發的重要基礎。
（2）巖心能夠告訴我們油氣是怎么生成的。石油主要是由古海洋、古湖泊中大量的藻類等有機質在高溫高壓作用下經過百萬、千萬年甚至億年演變而來的。通過分析巖心中生油母質的數量、類型、品質和成熟度，可以揭示地下巖層生油生氣潛力。運用色譜、色譜—質譜、紅外光譜、鏡下鑒定等分析手段，明確油氣的生成特征、來自哪個層位、運移優勢路徑，為油氣藏發現和資源量計算提供重要依據。
（3）巖心能夠告訴我們油氣儲存在哪里。油氣一般儲存在我們頭發絲幾十至幾百分之一大小的巖石孔隙中。研究巖心中骨架顆粒間和顆粒內孔隙結構，可以知道油氣儲存空間和流動喉道的大小、形態、連通特征。運用光學、電子、激光共聚焦顯微鏡觀察和CT掃描等手段，巖心分析實現了由毫米級向納米級、二維向三維的精準刻畫，對油田勘探開發具有重要的科學指導意義。
（4）巖心能夠告訴我們油氣在地下是如何流動的。油氣儲存在巖心內部幾納米到幾百微米的孔隙空間中，在壓力差作用下沿著孔隙和喉道滲流，并不像地面河水流動那樣明顯，肉眼是很難觀察到的。利用巖心微觀驅油、油水相對滲透率測定、潤濕性評價、核磁共振掃描等分析技術，準確認識評價油氣賦存狀態和滲流特征，為油氣高效開發提供可靠參數。
巖心的作用
“方寸之間，見微知著”。一代代石油人從研究巖心出發，開啟了征戰超級大盆地的一段段征途。一塊塊巖心見證了我國石油工業的發展，巖心在我國石油工業發展史上可謂功勛卓著。例如，大慶油田的勘探發現與高效開發和巖心有著密不可分的聯系，從松基3井到徐深1井，再到古頁油平1井，巖心在油氣發現和開發過程中發揮了不可替代的重要作用。
（1）巖心開啟了我國石油工業大門。20世紀初，國外學者普遍認為中國貧油。1941年，國外求學的李四光歷經磨難回到祖國，針對“中國貧油論”，他敢于質疑，潛精研思，用腳步丈量祖國大地，開創性提出陸相生油觀點。1958年，黨中央做出石油勘探戰略東移的決策，將松遼盆地確定為石油勘探主戰場。來自全國各地的石油勘探隊伍齊聚松遼盆地，開始對這一地區進行摸底勘探。1959年4月，在大同鎮高臺子隆起上第一口探井——松基三井開鉆。在井深1050米處連續6個井段取出的巖心中都見到了油浸和含油現象。這一基于巖心的重要發現，證實了松遼盆地蘊藏著豐富的石油資源。9月26日，一條黑色的油龍從井口噴涌而出，在陽光下閃耀著金色的光芒，標志著大慶油田被發現了，掀開了中國石油工業史上嶄新的一頁。同時豐富和發展了陸相生油理論，打破了西方專家中國貧油論的論斷。松基三井珍貴的巖心也被定為國家一級文物，目前保存在大慶油田巖心館。
（2）巖心在認識和開發油田中功不可沒。大慶油田開發初期，由于資料缺乏、經驗不足，認為地下儲層是湖相穩定均質沉積，為此采用大切割距行列注水開發，注水后，很快出現了水竄的現象。為找出矛盾的根源，科研人員通過上萬米巖心分析和對比，終于撥云見日，揭開地下大型陸相河流—三角洲儲層的神秘面紗，并創立了“分層開采、分類調整、接替穩產”的開發模式，為油田年產5000萬噸連續穩產27年提供了技術保障，創造了世界奇跡。
注水開發后還有近60%的儲量滯留在地下，為了進一步提高采收率，經過數千次巖心驅替實驗和理論計算，首創聚合物黏彈性驅油理論和低酸值原油與表面活性劑匹配關系理論，開創了化學驅技術先河，從室內研究到先導試驗、擴大試驗，再到工業推廣，實現采收率從水驅40%到聚合物驅50%再到復合驅60%的不斷超越，大幅度提高采收率由不可能變為可能。
（3）巖心在頁巖油勘探開發突破中發揮了重要作用。對于頁巖油，很多人并不陌生。美國正是依靠頁巖油氣的革命，實現了能源獨立。不同于國外已經成功開發的海相頁巖油，我國頁巖油主要為陸相頁巖油。其分布不穩定、成熟度低、滲流能力差、開采成本高，殼牌、BP等國際大公司對古龍頁巖油開展前期評價研究，他們給出的答案是：尚未在全球范圍內發現類似具有商業開發價值的頁巖油，勘探開發風險非常高。而對于頁巖油的勘探，大慶石油人始終沒有放棄在頁巖中找油的夢想，基于勘探基礎理論大膽探索，在頁巖廣泛分布的湖盆中心部署古頁1井，連續取心449米，研究表明頁巖儲集能力好、孔縫連續富油。為了驗證頁巖產油能力，在含油富集段部署古頁油平1井，日產油氣當量40.9噸，實現陸相頁巖“生”油到“產”油的革命性突破，意義堪比“松基三井”。通過5萬塊巖心實驗分析研究，突破了儲集性差、含油性差、流動性差和可壓性差的傳統認識，創新性提出“原生源儲原位成藏”理論，松遼盆地北部估算頁巖油資源量百億噸以上，展現出縱向多層、平面滿盆含油大場面，成為建設百年油田的重要戰略接續，實現了“大慶底下找大慶”的夢想。
巖心在新能源開發利用中再顯風采。大量的巖心綜合研究表明，松遼盆地除豐富的油氣資源外，地下深部也蘊藏著巨大的地熱等綠色新能源。通過我國第一口白堊紀大陸科學鉆探井——松科1、松科2井巖心研究，發現地下4000～5000米埋深、距今1.7億年的巨大干熱巖層。這里有200℃以上高溫，被稱為“地下鍋爐”，是我國陸上面積最大的熱盆，總資源折標煤1.1萬億噸，相當于我國近30年標煤消耗量。巨大熱能是寶貴的綠色清潔能源，是油田未來多資源協同低碳開發的主戰場。
結語
歲月悠悠，石語涓涓。巖心作為科學探索的“金鑰匙”，見證了地球的一次次演變，記錄了地球歷史的每一次呼吸；巖心作為探尋地層深部秘密的“望遠鏡”，以其獨特的價值和重要性，為石油工作者勘探開發資源提供了科學“標尺”；巖心作為尋油找氣的“藏寶圖”，打開了地下油氣資源寶藏的大門，巖心也見證了我國石油工業的發展和壯大。讓我們珍視這些古老的“石頭”，繼續發掘地球深層的奧秘，巖心必將引領我們向更難、更廣、更深的領域邁進，在接續奮斗中再創新的輝煌。
作者：溫靜 石磊 張鴻 吳佳憶（大慶油田有限責任公司勘探開發研究院）
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