由中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院無(wú)錫石油地質(zhì)研究所擔(dān)負(fù)的“優(yōu)質(zhì)烴源巖中成烴生物評(píng)價(jià)技術(shù)與應(yīng)用”科研項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)科技人員的4年攻關(guān)，形成了一系列重要?jiǎng)?chuàng)新成果，取得了整體具有國(guó)際領(lǐng)先水平的重大技術(shù)突破，并在2013年度中國(guó)石化集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)評(píng)審中榮獲前瞻性基礎(chǔ)性研究科學(xué)一等獎(jiǎng)。這是該所自科技資源整合重組以來(lái)在中國(guó)石化獲得的首個(gè)基礎(chǔ)前瞻性研究科學(xué)獎(jiǎng)。

    項(xiàng)目主要完成人：騰格爾、謝小敏、張志榮、申寶劍、陶國(guó)亮、陶 成。

    成烴生物作為油氣原始物質(zhì)來(lái)源，對(duì)研究烴源巖形成時(shí)間、沉積相、有機(jī)質(zhì)類型和生烴潛力等具有重要意義。目前，在成烴生物的形態(tài)識(shí)別方面，主要通過(guò)有機(jī)巖石學(xué)方法對(duì)其種類及數(shù)量進(jìn)行分析，但是，傳統(tǒng)的研究方法及技術(shù)手段顯現(xiàn)出一定的局限性，有機(jī)質(zhì)原位激光微裂解分析無(wú)法滿足對(duì)單個(gè)成烴生物組分及其更廣分子量和生標(biāo)分析的需要，有機(jī)質(zhì)激光微裂解碳同位素在線分析技術(shù)國(guó)內(nèi)外尚未突破，屬國(guó)際攻克難點(diǎn)技術(shù)。

科研人員在分析優(yōu)質(zhì)烴源巖中成烴生物的形態(tài)特征

    國(guó)內(nèi)外在優(yōu)質(zhì)烴源巖研究方面已取得一些進(jìn)展，但還存在發(fā)育層位時(shí)代、沉積環(huán)境、母質(zhì)和控制因素層次不清等眾多問(wèn)題。以干酪根類型指數(shù)來(lái)劃分有機(jī)質(zhì)類型時(shí)，難以回答以哪一類成烴生物為主、貢獻(xiàn)多少等與生烴潛力密切相關(guān)的問(wèn)題，也不能充分提取環(huán)境信息，如何識(shí)別烴源巖中成烴母質(zhì)尤其微體、超微體和高熱演化有機(jī)質(zhì)仍屬世界級(jí)難題。

    為此，自2009年以來(lái)，該所依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“地質(zhì)環(huán)境及生物演化與優(yōu)質(zhì)烴源巖形成”、中國(guó)石化股份有限公司基礎(chǔ)性前瞻性科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目“顯微－超顯微成烴生物識(shí)別與微區(qū)分析技術(shù)研究”、石勘院院控項(xiàng)目“超顯微有機(jī)巖石學(xué)分析技術(shù)與應(yīng)用”等重大科研攻關(guān)項(xiàng)目，組織了多個(gè)學(xué)科的科研人員，瞄準(zhǔn)有機(jī)巖石學(xué)和地球化學(xué)技術(shù)發(fā)展前沿，針對(duì)烴源巖中超微體、無(wú)定形體、高熱演化成烴生物識(shí)別及沉積有機(jī)質(zhì)原位成分信息提取等技術(shù)難題，采用綜合地質(zhì)學(xué)、有機(jī)巖石學(xué)、地球化學(xué)、古生物學(xué)、激光光譜學(xué)以及實(shí)驗(yàn)新技術(shù)、新方法與地質(zhì)應(yīng)用新思路、新途徑相結(jié)合的研究方法，以成烴生物及實(shí)驗(yàn)技術(shù)為核心，以成烴生物形態(tài)識(shí)別為切入點(diǎn)，以揭示海陸相烴源巖質(zhì)量的控制因素和形成機(jī)理為突破口，緊緊圍繞完善成烴生物分析技術(shù)、深化烴源巖中可溶有機(jī)質(zhì)、微化石與現(xiàn)代微生物的對(duì)比，以及具特殊生源、環(huán)境意義的生標(biāo)、生烴母質(zhì)及演化規(guī)律等展開(kāi)了基礎(chǔ)前瞻性攻關(guān)研究。

    通過(guò)數(shù)年的科研攻關(guān)，該項(xiàng)目取得了一系列創(chuàng)新成果和關(guān)鍵技術(shù)：一是創(chuàng)建了超顯微組分形態(tài)與元素分析技術(shù)，攻克了超微、高演化成烴生物識(shí)別和無(wú)定形體精細(xì)分類等技術(shù)難題，使有機(jī)巖石學(xué)由微米級(jí)提升至納米級(jí)水平；二是有機(jī)質(zhì)原位激光微裂解在線色譜質(zhì)譜分析技術(shù)取得突破性進(jìn)展，首次實(shí)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)原位激光微裂解碳同位素分析，為表征有機(jī)質(zhì)生烴潛力提供了新參數(shù)；三是初次查明南方高演化烴源成烴生物組合，填補(bǔ)了原始低等生物生烴演化模式空白，對(duì)成烴理論中有機(jī)質(zhì)類型和資源潛力評(píng)價(jià)提出新挑戰(zhàn)；四是率先揭示了優(yōu)質(zhì)烴源巖形成與重大生物事件的耦合關(guān)系，發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)噶爾盆地二疊系頁(yè)巖油中存在細(xì)菌類貢獻(xiàn)，為頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)富集機(jī)理及富集層段預(yù)測(cè)提供了新思路；五是首次研發(fā)出成烴生物原位激光微裂解同位素在線分析系統(tǒng)和成分離線分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了單體烴碳同位素在線分析。他們還圍繞該項(xiàng)目申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng)，發(fā)表論文27篇，其中SCI收錄6篇，被國(guó)內(nèi)外引頻次137次。

    另外，在與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)相比，該項(xiàng)目研究成果具有先進(jìn)性。一是建立的成烴生物微區(qū)識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)超顯微成烴生物的識(shí)別，尤其是細(xì)菌類與真菌類的鑒定，并將鑒定結(jié)果應(yīng)用到烴源巖評(píng)價(jià)中，這項(xiàng)研究是目前國(guó)際上所沒(méi)有的；二是多種方法綜合對(duì)有機(jī)質(zhì)的精細(xì)研究，解決了目前烴源巖研究中存在的有關(guān)難題，這在此前的研究中所沒(méi)有的；三是與世界其他實(shí)驗(yàn)室相同技術(shù)對(duì)比，該項(xiàng)目研發(fā)的有機(jī)質(zhì)激光微裂解分析技術(shù)具有靈敏度更高、激光作用光斑更小、化合物分析范圍更廣、獲得的生物標(biāo)志物特征更全的優(yōu)點(diǎn)，尤其重要的是還能進(jìn)行在線同位素分析；四是將細(xì)菌的有機(jī)巖石學(xué)特征與生標(biāo)化合物及同位素特征相結(jié)合，揭示了準(zhǔn)噶爾盆地蘆草溝組烴源巖中存在甲烷氧化菌，與國(guó)際上油氣地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究成果相比，該項(xiàng)成果可為烴源巖沉積環(huán)境及生烴潛力研究提供更多更重要的基礎(chǔ)資料；五是成烴生物的識(shí)別技術(shù)在中新生代盆地和頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)方面具有重要的推廣應(yīng)用前景。

    專家們稱，這些新技術(shù)的研發(fā)和綜合應(yīng)用，代表了中國(guó)石化在烴源巖資源潛力評(píng)價(jià)技術(shù)方面所取得的重大突破，研究成果對(duì)推動(dòng)有機(jī)巖石學(xué)、地球化學(xué)學(xué)科交叉發(fā)展，帶動(dòng)成烴基礎(chǔ)理論、頁(yè)巖油氣新興領(lǐng)域發(fā)展具有重要科學(xué)價(jià)值和引領(lǐng)作用，創(chuàng)立的實(shí)驗(yàn)技術(shù)系列已列入中國(guó)石化地球化學(xué)特色技術(shù)，為常規(guī)、非常規(guī)油氣勘探研究形成了新的技術(shù)儲(chǔ)備。

    目前，該項(xiàng)目建立的一系列成烴生物評(píng)價(jià)新技術(shù)方法所提供的分析結(jié)果，已為相關(guān)的國(guó)家“973”、重大專項(xiàng)和中國(guó)石化科技項(xiàng)目以及中國(guó)南方、東北、西北地區(qū)油氣勘探研究成果采納，并應(yīng)用于我國(guó)既有巨大資源潛力又富有挑戰(zhàn)性的海相碳酸鹽巖層系高過(guò)成熟烴源巖的基礎(chǔ)前瞻性研究，包括烴源巖形成機(jī)理、資源潛力和頁(yè)巖油氣評(píng)價(jià)等。同時(shí)，選區(qū)樺甸、準(zhǔn)噶爾盆地古近紀(jì)、二疊系油頁(yè)巖開(kāi)展了成烴生物、生烴模擬及古環(huán)境研究，取得了較好應(yīng)用效果和經(jīng)濟(jì)效益。已建立的一系列沉積有機(jī)質(zhì)精細(xì)識(shí)別的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法，為常規(guī)、非常規(guī)油氣的基礎(chǔ)前瞻性研究提供了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試基礎(chǔ)，已在中國(guó)石化勝利油田、西北分公司、南方分公司和東北分公司等單位進(jìn)行了宣傳推廣，深受油田生產(chǎn)單位好評(píng)。