全国劳动模范张金友:破解非常规油气突破的密码

2025-05-23 18:14:07 来源: 科技日报 点击数:

科技日报记者 朱虹

2009年,26岁的张金友站在松基三井教育基地,望着那口开启大庆油田辉煌的“功勋井”,内心激荡起续写铁人传奇的豪情壮志。彼时的他未曾想到,16年后的自己会以“破局者”的姿态,在非常规油气领域书写能源勘探的新篇章。

今年4月,在庆祝中华全国总工会成立100周年暨全国劳动模范和先进工作者表彰大会上,已是勘探开发研究院副院长的张金友,接过全国劳动模范绶带时,胸前的荣誉与心中扎根松辽盆地的石油梦交相辉映。

敢闯“无人区”

“权威说这是不可能完成的任务,但我们还是想挑战。”2018年初,面对国际学界“陆相页岩油无商业开发价值”的论断,张金友主动请缨,率领团队闯入这个勘探的“无人区”。

同年,一口油气井进入取心和油层评价阶段,现场第一手资料的获取是油气突破的关键。在零下25摄氏度的取心现场,张金友紧盯随钻,监督取心情况。当岩心运抵岩心库的那一刻,他带着同事开展岩心精细描述。此后的两个月,他对着473米长的岩心,进行0.1毫米的极限精微观察,记录了7.5万多个岩心特征。双手因频繁蘸凉水擦岩心裂出深痕,但这却挡不住他眼中“要让岩心开口说话”的执着。

经过几十次的井位论证,张金友和团队部署了古页油平1井,并获得日产油气当量40.9吨的高产工业油气流,在世界上首次实现了陆相页岩型页岩油“从0到1”的历史性突破。随后,他们连续部署了多口控面井、控层井,实现了高产突破。

敢啃“硬骨头”

非常规油气的破冰,让人们看到了希望的曙光,但理论的缺失和技术的空白等一道道难题像铜墙铁壁一样挡在他的面前。

大庆油田目前产出的油大多赋存在常规砂岩的孔缝里,能够用肉眼观察到。但他们研究的岩心通体都是黝黑色,就像一个个泥疙瘩,看不到一点油星,弄清石油赋存在多大的空间里,决定着找油方向和产量的高低,这是个世界之谜。他背着岩心,走遍了国内多家权威实验室。

由于样品制备过程中石油极容易逸散掉,对实验的要求极高,用多种常规的实验方法,均没有发现油气的踪迹。他始终不肯放弃,创新实验流程和实验方法,把岩心制作成1厘米见方的岩样,再抛光精细打磨处理,打磨精度达到几微米,比头发丝还要细。他观察了上百张岩心图像、几万个纳米级孔隙,终于在仅有人头发丝1/500的孔缝里找到了石油,甚至在更小的9纳米孔隙中也含油,行业内的院士专家纷纷赞叹:“这是一个颠覆性的认识!”

细微之处尽显极致匠心,毫厘之间量定页岩乾坤。通过上万块岩心样品微观研究,5000多平方千米三维地震资料精细处理解释,他们突破了对非常规油气储集性、含油性和可压性的关键认识,创新原位成藏地质理论,实现了由传统油气运移成藏到原位成藏的历史性跨越,丰富发展了石油地质学理论。该项成果获得中国石油天然气集团公司勘探重大发现特等奖,列入中国地质学会2020年度十大地质科技进展。

敢为“天下先”

在技术攻坚中,张金友用大庆精神铁人精神在非常规油气勘探领域劈波斩浪。

他在世界上首次创新建立陆相页岩地质工程甜点分类评价技术,将富集层段由40米扩大至150米,这项突破实现了多层立体开发有效动用,技术成果位列2023年中国石油十大科技进展之首。

他创新建立的高精度地质导向技术,使钻机在地下2000多米深的20厘米至50厘米薄储层水平段中精准穿行,储层钻遇率从80%跃升至95%。

16年间,127项发明专利、332项行业标准,这些数字背后是无数个通宵达旦的实验室之夜,是“宁要一个过得硬,不要九十九个过得去”科学精神的写照。

他通过勘探开发一体化、地质工程一体化的“双轮驱动”,积极推动国家级示范区设立,通过基础理论探索、勘探开发技术、管理体制改革、近零排放、“政产学研用”科技攻关、新时代大庆精神铁人精神“六个示范”,让“黑色黄金”与绿色生态和谐共生。

张金友常说:“闯将永向前!”这句话恰似这位新时代石油科研工作者的精神注脚。

(受访单位供图)

责任编辑:孙莹

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