鏡頭拉近剔撮、拉近烛芬、再拉近……鏡頭前的微觀世界由模糊逐漸變?yōu)榍逦2僮髡咄鮽c轉(zhuǎn)過身來改耽,向科技日報(bào)記者介紹道:“在一厘米見方的巖石樣本上選取幾十平方微米的目標(biāo),別看只有小拇指尖那么大,可是經(jīng)過掃描電鏡數(shù)萬倍的放大茧痕,就是一個(gè)浩瀚的‘宇宙’了。”
這是近日科技日報(bào)記者在中國石化勝利油田勘探開發(fā)研究院地層古生物實(shí)驗(yàn)室看到的一幕察贵。王偉慶是該實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人慢况。他在進(jìn)行的操作,是將10萬倍的電鏡鏡頭對準(zhǔn)這幾十平方微米的巖石樣本旋喊,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)便展現(xiàn)得一覽無余青先。王偉慶說:“白色的是碳酸鹽巖,黑色的是泥巖九站,中間夾雜有很多孔隙裂縫委鸯,細(xì)如發(fā)絲,地質(zhì)人員日思夜想的石油就蘊(yùn)含在其中屋骇。”
發(fā)現(xiàn)“發(fā)絲”中的寶藏菲国,這是新技術(shù)的魅力。
2021年11月2日殷彰,來自中國石化勝利油田的一則重磅消息讓國人振奮——該油田頁巖油勘探開發(fā)取得戰(zhàn)略性突破射屿,首批上報(bào)預(yù)測石油地質(zhì)儲(chǔ)量4.58億噸,已具備全面勘探開發(fā)條件哺肘。
記者了解到殴胧,上述戰(zhàn)略突破背后,科研人員在基礎(chǔ)研究和戰(zhàn)略裝備上的突破功不可沒佩迟。
一根頭發(fā)絲的直徑一般在0.03毫米左右团滥。勝利油田的頁巖油就蘊(yùn)藏在細(xì)如發(fā)絲的孔縫中,這也意味著科研人員需要從這樣的孔隙里找到頁巖油的“蝸居”之地报强。
這是一項(xiàng)極富挑戰(zhàn)性的工作灸姊。實(shí)驗(yàn)室掃描電鏡工作人員于杰杰告訴記者,在樣品中選取觀測部分秉溉,如同在一個(gè)足球場內(nèi)精準(zhǔn)定位一個(gè)乒乓球力惯。要找到這個(gè)“乒乓球”,首先要制作出合格的樣品召嘶。
掃描電鏡對巖石樣本要求非常高父晶,頁巖取心難度很大,層多且薄、易碎甲喝,手工處理樣品要格外掌握好力度蝴蜓、技巧。首先武骆,他們要將頁巖手工制作成1厘米見方的小塊榛舍,再用砂紙反復(fù)打磨,直到普通顯微鏡下看到切面平滑了硝锨,再用氬離子拋光儀繼續(xù)打磨耽慌。上述過程往往要重復(fù)幾十次,直到達(dá)到鏡面效果了储佣,才能用掃描電鏡進(jìn)行觀察辅任。而此自主研發(fā)的電鏡不一般,可聚焦到納米級(jí)位蓉,直觀地反映出頁巖油的儲(chǔ)集空間立漏、成分特征、礦物架構(gòu)等冶媚。
獲得一張有典型意義的圖片聪戳,通常需要從上百甚至上千張圖片中挑選出來。這需要科研人員有的放矢地快速鎖定目標(biāo)彭旬。
記者了解到缰俊,上述實(shí)驗(yàn)室科研人員通過關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),優(yōu)化試驗(yàn)參數(shù)工序娩梨,創(chuàng)新工作流程沿腰,聚焦提升電鏡分析質(zhì)量,突破了含油樣品低真空觀察狈定、氬離子拋光高精度成像颂龙、背散射樣品成分精細(xì)識(shí)別等技術(shù)難關(guān),掌握了非常規(guī)樣品電鏡分析方法纽什,為油田非常規(guī)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)提供了關(guān)鍵信息措嵌,助推了油田頁巖油、致密油勘探的突破稿湿。
納米尺度的電鏡圖像成為打開非常規(guī)儲(chǔ)層微觀世界的“金鑰匙”铅匹。憑借過硬的分析技術(shù)及分析質(zhì)量,勝利油田勘探開發(fā)研究院制定了頁巖油電鏡分析行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)饺藤,成為行業(yè)標(biāo)桿。
除了頁巖油之外流礁,掃描電鏡分析技術(shù)還在如何識(shí)別致密砂巖里的好儲(chǔ)層涕俗、如何避免油氣層傷害和改造低產(chǎn)儲(chǔ)層等領(lǐng)域,扮演了“神器”角色。
據(jù)了解山堵,勝利油田勘探開發(fā)研究院正在開發(fā)精度更高的聚焦離子束掃描電鏡分析技術(shù)腊囤,模擬和尋找頁巖油的流動(dòng)和路徑。屆時(shí)硅决,足球場上的玻璃彈珠也不再難尋韭展,非常規(guī)儲(chǔ)層里的原油如何從地層中流出來等難題也會(huì)有新的答案。