页岩油是国内原油增产、稳产的重要接替领域，直接影响我国能源安全。在中国石油勘探开发研究院，有一支在院士和首席技术专家带领下，多学科交叉、多技术集成、多专业融合，以青年科研骨干为主的地质工程一体化协同研究团队，团队成员平均年龄不足34岁，风华正茂、满怀希望，在中国陆相页岩油勘探开发的道路上砥砺前行。
多学科交叉，团结协作
2020年，在勘探院各级领导大力支持下，一批来自石油天然气地质研究所、石油地质实验研究中心、致密油研究所以及能源战略综合部的，不同专业青年科研骨干，组建了勘探院首个“页岩油地质工程一体化协同研究青年团队”（简称“协同团队”），他们取长补短、相互指导，不仅在自己的专业领域为页岩油勘探开发基础研究提出独到见解，更在团队协作、互相沟通中碰撞出新的火花。
岩石力学研究方向的孟思炜与储层和含油性表征研究方向的刘畅在一次分别进行研究进展的汇报后，碰撞出了要将两个学科进行融合来研究页岩油压裂后可动性的思路。基于这个想法，刘畅、孟思炜和张婧雅组成团队，以《页岩油压裂后可动性定量评价》为题，参加集团公司勘探开发（含数字智能技术）专业青年科技创意比赛并获三等奖。
柳宇柯博士在进入勘探院博士后流动站工作伊始，就见证了页岩油地质工程一体化项目的启动，并作为青年团队的一分子全程参与项目。置身于页岩油多学科交叉的创新团队，对于柳宇柯而言，团队成员不仅仅是工作伙伴，更是自己科研道路上的良师益友。
身为油气田开发工程专业博士，陶嘉平多年来研究领域聚焦于非常规油气压裂改造与提高采收率，对地球化学、地质学等油气勘探研究知之甚少。加入协同团队后，他不断丰富自身知识储备。在多学科交叉思维指导下，陶嘉平将地质勘探与工程开发领域的研究相结合，以地质工程一体化思想为指导，分类探索了不同岩性页岩油储层压裂改造与提高采收率效果，基于不同类型的页岩地层给出了针对性的开发对策，为中国陆相页岩油高效开发提供了理论参考。
深入现场，解决油田生产需求
2021年3月，协同研究团队成员王华建、何坤、吴松涛、孟思炜、吕丹、刘畅、柳宇柯、陶嘉平等人作为院级项目的研究骨干，深入页岩油开发现场，与油田一线专家进行交流研讨，针对页岩油地层特征制定针对性的研究计划。此后的几个月，经过多次线下与线上交流，他们最终与现场专家一起敲定了项目研究方案。
为更好落实集团公司关于页岩油勘探开发的部署安排，配合油田页岩油铁柱子井原始含油气性资料取全取准的要求，2021年4月28日至6月1日，团队成员刘畅、吕丹经过一系列安全培训后，赴油田页岩油现场加入取样队伍。他们和油田工人一起，不分白天黑夜和刮风下雨，不怕脏不怕累，守着井口打捞并清洗了青山口组全井段岩屑，共计约700kg，并在现场工作人员的指导下，进行快速有序取样，并包装好放入液氮筒中，尽最大努力保持页岩油储层内部的油气，为后续不同性质烃类分布和轻烃恢复、微体生物化石鉴定、古环境研究提供了重要的样品和一手资料。
完成页岩油现场取样之后，刘畅在学习油田针对密闭保压岩心进行取样的流程基础上加入个人思考，形成系统研究路线，并推广应用至青海油田研究中。
团队成员吴松涛在2022年到青海油田挂职，主要负责英雄岭页岩油综合地质研究，并全程参与项目部一体化管理运行工作。随着对现场工作的不断了解，吴松涛进一步明确了从科研到生产的转化过程，也对“如何做科研”“如何做有用的科研”“如何让科研有用”有了更深的理解。必须围绕现场的关键问题开展科研工作，让科研成果落地、服务生产，这才是石油科技工作者首先要解决的问题。
踏实肯干，传承石油精神
“科学研究是探索未知的世界，必须不断通过韧性的战斗，才可能获得辉煌的成就。”这一点，每一名页岩油地质工程一体化团队的成员都了熟于心。张婧雅博士阶段就在勘探院从事油气成藏机理相关研究课题，博士毕业进入页岩油地质工程一体化团队工作，此前她从未涉足过页岩油领域研究。开始时，她常常感觉迷茫与困惑。在朱如凯首席的悉心指导下，通过阅读大量的文献，张婧雅慢慢摸索实验方法，埋头进实验室从最基础的碎样工作开始，通过多学科的方法，亲自完成薄片观察、激光共聚焦等1000余项实验，最终在中国陆相页岩储层含油性和可动性评价、页岩油层内微运移等方面取得了突破性的认识。
2021年，为了推进页岩油项目研究，王华建、何坤、柳宇柯等人在大庆油田岩心库工作了近100天，不仅完成了6口井岩心的高密度原位元素扫描和磁化率测试，还完成了800多块岩心样品的采集，为开展各类分析测试提供了第一手资料。回到北京后，他们又夜以继日地开展分析测试工作，追踪最新研究进展。经过两年的埋头苦干与不懈努力，终于在重建页岩烃源岩发育机制与形成环境方面取得突破认识，为推动页岩油科技创新成果走向国际舞台贡献了自己的一份力量。同年，他们又到青海油田现场参与英雄岭页岩油的科研攻关任务，完成了柴2-4井下干柴沟组层段的综合地球化学分析，发现了英雄岭页岩油层段的有机质母质来源和沉积水体环境与古龙页岩有着显著差异。
石油科技创新，青年人的使命
与北美海相页岩油相比，我国陆相页岩油在岩石组构、流体相态、纳米-微米级孔缝体系梯次输运机制以及渗流机理方面都具有特殊性，效益开发难度大，研发陆相页岩油多尺度渗流理论与提高采收率关键技术已成为当前最为迫切和紧要的任务，理论创新和技术创新迫在眉睫，需要走出属于我们自己的“页岩油革命”道路。
2022年12月底，一体化团队成员吴松涛、刘书剑等人前往青海油田勘探开发研究院，进行英雄岭页岩油扩大开发先导试验方案编制。经过十余天紧锣密鼓的工作，在地质综合研究的基础上主导编制了地质油藏工程方案，通过对于井网井距、水平段长度、压裂工艺及合理排采制度等参数的优化设计，确定了扩大开发试验方案24口井的油藏工程参数，为实现英雄岭页岩油规模效益开发做出重要支撑。说到页岩油生产开发，页岩油的“双曲递减”生产动态特征无疑是陆相页岩油开发过程中的一大难点，这与国内外绝大多数页岩油开发特征都不一致，让致密油所的青年科研人员花尽了心思。在与一体化团队勘探方向的小伙伴们充分沟通后，刘一杉博士在团队储层表征和原油赋存状态的基础上，从原油的相变角度给出了页岩油产能的二次提升源自于油藏内部的合理解释。
陆相页岩储层孔隙小、流体流动能力低，流动过程空间尺度跨越多个数量级（纳米到千米），对数值模拟提出了极大挑战，李鑫博士针对这一问题迎难而上，通过大量算例解剖、技术细节打磨，提出了以多尺度建模为基础的页岩油流动全新研究思路。陈哲伟和彭颖锋博士针对于“我国页岩油与北美海相页岩油大不相同，技术难以借鉴且采收率极低”的问题，探索了页岩油超前注气补能模式并参与了现场试验方案编制，并在油田取得了良好的应用效果。
页岩油地质工程一体化团队组织工程技术与管理研讨会
非常规油藏的成藏特点决定了地质甜点与工程甜点的识别与融合是优选靶体、实现经济效益开发的关键。如何实现地质甜点与工程甜点的识别与融合，优选能够获得最大产量的最优靶体，是目前中国陆相页岩油甜点评价亟需解决的难题和重点攻关方向。为了解决这一难题，创新团队以地质工程一体化评价为抓手，通过岩相、烃源岩生烃能力、页岩储层储集性、含油性、产油能力以及页岩油的赋存状态及相态分析，对我国不同盆地的陆相页岩油地质资源甜点进行了评价，在此基础上，从页岩可压性、压后裂缝扩展、裂缝有效支撑评价优选最佳靶体，为陆相页岩油高效开发提供指导和思路。
页岩具有黏土矿物含量高、储集层塑性强、页理发育、力学各向异性强的典型特征。高密度页理缝控制下，页岩压裂裂缝形态复杂，但缝高、缝长受到明显抑制，人工裂缝扩不高、延不远，成为页岩油储集层有效改造的主要制约。团队压裂方向的骨干孟思炜和陶嘉平通过大量岩心观察、实验评价、数值仿真，在与从事基础地质研究的年轻伙伴充分探讨后，创新建立了页岩“千层小薄饼”型页岩油力学模型，有力支撑了页岩油工程技术升级。
页岩油地质工程一体化青年团队在科技创新之路上披荆斩棘、勇往直前，成功揭榜2021年黑龙江省第一批“揭榜挂帅”科技攻关项目2项；获2022年国家基金委资助联合基金重点项目1项、面上项目1项、青年基金项目2项；针对陆相页岩油勘探开发中存在的甜点评价、开发方案设计优化的难题，创新性提出一系列研究解决方案并取得现场应用，达到国际先进水平；与长庆油田、大庆油田、新疆油田、青海油田和吉林油田等具有长期稳固的合作关系，实现对我国陆相页岩油勘探开发的高效支撑。
作者：林腾飞 王善宇
编辑：华南
[ 本文刊于《中华儿女》杂志2023年第4期 ]