断裂结构研究的深耕者

  • 来源:中国高新科技
  • 关键字:创新性,成果,硕果
  • 发布时间:2021-01-01 09:24

  自1995年吴孔友毕业留校任教开始,就逐步将“断裂结构刻画、断裂启闭性评价、断裂油气输导有效性分析”等涉及油气运聚成藏的“卡脖子”问题作为研究的主攻方向之一。与油气勘探打交道,怎么能不深入到油田现场一线?东西部含油气盆地成为他开展科研攻关的重要战场。野外踏勘、油田调研、井场考察,实验室中不断探索,成为了他的“家常便饭”。他为石油科技的发展竭尽全力,并且经过多年辛劳,换来累累硕果。

  二十年磨剑,创建四大创新性成果

  2019年,吴孔友牵头完成的《断裂结构精细刻画与油气输导有效性评价关键技术及应用》在参评的1000多项成果中脱颖而出,获得教育部“科技进步二等奖”,这是对他20余年科技攻关的支持和肯定。多年为项目奔波的点点滴滴依旧清晰地呈现在脑海中。他曾两上藏北高原,跨越西部的准噶尔盆地,亲临东部的渤海湾盆地,也曾到蒙古高原采集标本,更曾到南海油田指导研究生实践。当获奖证书颁发到吴孔友手中时,他却认为,这些成果不是一个人的功劳,曾经做过基层党务工作的他深深明白,没有国家级、省部级以及油田企业等项目的持续支持,没有团队成员的无私奉献,就没有今天的成绩。

  在面对记者提问时,吴孔友的思路异常清晰和顺畅,对专业名词也是如数家珍。在该项目中,吴孔友及其团队精细刻画了断裂内幕结构,创立了两侧输导中间隔挡的“双通道”结构模式,揭示了断裂带的油气输导机理。团队通过野外、岩心及井下观察,剖析了不同结构单元岩石变形的差异性及主控因素,明确了滑动破碎带具有明显的断裂角砾岩特征,指出了断裂结构发育受断裂性质、规模、埋深及围岩等控制,进而建立了正断层、逆断层及走滑断层3类断裂结构体模型,实现了理论创新。

  团队通过野外和岩心观察,进一步验证了断裂结构体的存在,确立了断裂结构单元露头与岩心划分及识别标志,建立了地震与测井资料处理判别断裂结构体的预测技术,研发了露头—岩心—地震—测井“四位一体”断裂结构综合识别方法,形成了准确识别断裂结构单元厚度的技术,实现了技术创新。

  团队成员再接再厉,通过样品测试及测井资料再处理,解析了断裂结构流体输导差异性,提出了分类型、按结构的断裂输导有效性的评价方法,实现了对断裂输导能力三维全方位评价的效果。同时,项目充分考虑我国油田勘探的成熟性,提出了复合断裂封闭性的评价方法,揭示了断裂成岩封闭是多期次流体活动的结果,创建了断层输导能力定量评价模型,实现了方法创新。

  吴孔友及其团队并不满足于现有的创新,还基于断裂结构地质模型,依据我国东西部含油气盆地断裂组合样式,自主研发了能够揭示输导体系油气运聚规律的物理模拟系统,揭示了油气运聚规律。成果在得到油田应用,探井成功率平均提高30%,取得了巨大的经济效益,实现了勘探创新。

  从理论到技术,再到方法、勘探,一整套的创新,不但揭示了断裂结构体油气输导规律,还成功指导了油气田勘探,并在实践工作中培养了人才梯队。上百篇论文被SCI、EI收录,上百名研究生脱颖而出,无一不是该成果研究团队按照以野外踏勘、岩心观察及地球物理资料解释,结合测试分析与物理模拟,采用创建结构模式为基础、研发识别技术为关键、评价输导有效性为核心、高效确定油气聚集区为目标的思路进行,更为关键的是,项目的成果已经在各大油田投入应用,带来的收益足以让团队成员欣慰。

  该项成果技术率先在准噶尔盆地、渤海湾盆地等推广使用,确定了多个有利区带,发现了大量油气资源,累计产生经济效益近30亿元。目前多项技术依然在油气田勘探中推广应用,持续产生经济与社会效益。

  持续攻关,专注断裂及其成藏作用

  2013年,彼时的吴孔友刚刚结束了为期6个月的英国利兹大学访学任务,便获得了一项国家基金(面上)项目的支持。在英国时,吴孔友继续发挥其在国内养成的“拼命三郎”的科研劲头,短时间内就成功发表一篇SCI论文。回国后,吴孔友更是信心百倍,撸起袖子,开始了新的征程,着手进行国家基金项目“断裂带成岩胶结封闭作用”的攻关。

  经过多年钻研,吴孔友发现,断裂带发育程度与断裂规模有关,级别越高、活动期越长的断裂,厚度越大,且断裂带的厚度与铅直断距呈指数关系。影响断裂带胶结作用的主要因素为围岩类型,次要因素包括地层水性质及断裂活动强度与期次。成岩胶结作用对断裂带的封闭性,尤其是诱导裂缝带的封闭性起重要控制作用。胶结作用是断裂带普遍存在的一种成岩现象,并对断裂形成封闭起至关重要的作用。该项研究成果完善了断层封闭机理,改进了断裂带封闭性的评价方法,是本次教育部获奖的重要支撑,获得的技术方法对油田生产具有现实指导意义,在我国东西部油田均有使用。

  复盘过去,锁定未来科研新方向

  近几年来,该团队相继承担了纵向或横向科研项目50余项,研究成果均得到专家、学者及企业的认可。通过多个项目的研究,建立了走滑断裂的判别标志,创建了地质结构模型,识别了玛湖凹陷深层走滑断裂,明确了其控藏作用;创新了复合断裂、火成岩地区断裂封闭性评价方法,完善了断层封闭性评价技术。

  对于过去的成绩,吴孔友不忘复盘回顾,而对未来的新方向,早已锁定。眼下,吴孔友团队在研项目有国家科技重大专项、中科院先导专项以及与各油田合作项目的支撑,主要集中在断裂控藏机理与规律等研究方面。吴孔友正积极申报国家自然科学基金,并且将未来的研究方向瞄准在“走滑断裂识别、结构特征及控藏作用”“不整合中层结构识别特征及封盖强度评价”等方面,而这些项目的开展,免不了会让吴孔友继续行走于他自己的“江湖”之上,继续为勘探更广泛的油气资源开拓创新。

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