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让世界与中国接轨—访大庆油田勘探开发研究院原副总地质师郭占谦先生  

2014-10-23 15:33:42|  分类: 《天下》2014年第 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本刊记者:李寻、商昭

记者(以下简称记):读过您不少文章,上次到大庆参观,本想拜访您,可惜您不在,这次非常荣幸地采访到您,想先请您简单的介绍一下您的工作和科研经历。

郭占谦先生(以下简称郭):我是19351月出生的,今年79了。1957年从北京地质学院石油天然气系毕业,毕业之后去了鄂尔多斯勘探大队,就是长庆油田的前身,1962年又去了大庆油田,以后一直到退休都在大庆。我刚去的时候是在钻井指挥部,王进喜在的那个单位,后来钻井指挥部分成了两个钻井公司,到1982年又分成了七个公司,有运输公司、机修公司、物探公司、试油公司等等,我到了钻井一公司,算是钻井一公司的创始人,1987年又到了勘探开发研究院。

记:您在长期的工作中思考过石油是怎么来的吗?

郭:关于石油的成因,最早在学校时就琢磨过。念书的时候讲的是有机成因,碳氢化合物,有碳有氢应该就能生成,只是物理化学条件不一样。工作后,会战的时候根本没有时间想问题,跑情况都跑不过来。在大庆钻井指挥部的时候,每年有一百多口取芯井,每口井取出的岩心里都得检查几遍,一寸一寸地查。

记:搞岩心的工作比较琐碎。那个时候和现在还不一样,现在有各种仪器设备,那个时候完全靠眼睛看。

郭:就是靠眼睛看。鉴别油气有和无的一些手段,缺少现代化的仪器,没有那个装备,只是用一些简单的物理办法。

记:不过当时的技术积累对后来做学问也是有用的。

郭:是的。当时发现油在岩心里的颜色都不一样,同层位不同的井都有些差别。

记:这是什么原因呢?

郭:里面含的微量元素成分不同,但当时没有做这些工作。

记:我看了您的文章里引用了石油的微量元素,那是之后的事了。

郭:当时脑子里有这个概念,但是为什么,不知道,没有那一套微量分析的技术手段。

1992年地矿部实验中心的一位老工程师要退休了,还想做点儿事,但是没有项目就不行,当时我手上还有石油系统的两个项目,我们实验室主任说从我这边的项目分出去两万块钱给他立了一个小项目,他就把他手上有的中国石油里的微量元素的资料给了我们实验室主任看,我们主任很有心,把这些资料全都拷了下来给了我,我当时把这些资料仔细看了一下,没看懂。我知道王先彬研究的地球化学里接触这些东西,就对他说“这里有文章啊,要做,这个碳元素根本不属于亲生物元素,它是划在了亲铁元素一族,主要分布在地球的核部”,这样想,就找着门了,从这儿我就有理论根据了。后来在香山会议上讨论的时候,我说“诸位地球化学家,碳元素,戈尔德·施密特在《元素的地球化学分类》里边把它划出去了,现在大家都忘了,应该划到亲铁元素中”。为什么生物里的元素不是在地表,岩石圈里也很少,主要都在地核里,也就是说地表的碳元素主要是从地球深部来的,石油也是碳元素组成的,从这时开始,就展开了对石油无机成因的研究,这是1994年的事儿了。

开始就是写点儿文章,当时有名的大杂志也不登。石油系统只研究断层,不研究沉积岩以下的断裂,因为这个事儿我和地大《地学前缘》的人讨论了好几次。当时他们说“老郭,给我们一篇文章呗”,我说行,就给了讨论多元生烃问题的文章,讲生烃模型、生烃模式。我提出石油有两种属性:一种属性是石油是一次生成的,有机生烃机制就是这样的;还有一种是可以再生的属性,像合成生油、COH2、甲烷气和煤等,这是可以再生的,比如地幔气体、蛇纹石化等。所以石油应该是可以持续发展的,因为它还有一种属性,就是可以再生的。现在讲石油成因有四种机制,其中从地学上来讲有三种机制:有机的、无机的、合成的,还有一种是纯生物的。现在也把无机成因叫做非生物成因,这不确切。其实生物也是可以再生的,植物、动物,比如说中国海南岛的油楠树,每年都可以出12公斤的提液,简单地提炼就是柴油,所以这是真正的生物油。

记:非生物跟无机不是一回事儿,生物跟有机也不是一回事儿?

郭:对。生物直接出油的才是生物成因。很简单,青草埋下去就是甲烷,生物降解的过程就是生物生烃。有机生烃和生物生烃不能等同,它是生物断氧条件下转化过来的有机质,从根儿上说它是生物来的,但不是生物直接转化成为的。存在生物可以直接生烃这么一条途径,所以应该分开。生物生烃应该单独列出来,也是可再生的。

所以我说石油生烃有两种属性:一次性的,包括无机的和有机的;可以再生的,包括合成的和生物的。油气的生成机制有四种:有机、无机、合成、生物,其中合成既有有机的也有无机的。

有机生成有若干个模型:热演化模型、催化生成模型以及压裂生成模型。我认为模型底下还应该有个模式,型是式的集合体。当时有个人说“郭老师,型与式在英文里就是一个‘model’”,要我改。我说“中国地质大学是中国的还是英国的?我用的是中文,型是由式组成的,包括了多种式,模型就是比模式大。如果你非要套用英文去解释的话,那么对不起,我的稿子拿回来。”后来还有一次,关于地下构造的,我提出断裂和断层的“差异”,又发生了争执。我说断裂主要指的是沉积岩以下的,断层指的是沉积岩中的。后来《地学前缘》约了两次有关的稿子都撤了,就是因为这个问题,要让我修改,我说“对不起,绝对不修改”。不能改,改了就不是学问了,太不严格了。什么叫科学态度?

记:您认为断裂是指沉积岩以下的,那么就是基岩再往下?

郭:是。整个岩石圈包括上地幔岩石圈的这种裂缝都叫断裂,基岩以上的叫断层。基底断层则是指上地壳的那一部分。

记:那深大断裂是贯穿了地壳一直到地幔?

郭:一直贯穿了整个岩石圈。1995年在我们那个自然基金项目答辩的时候,有几位专家就提出说“老郭,能不能再准确一点,哪一个断裂是在地壳里边、是上地壳断裂,那一个断裂是岩石圈断裂?”我说这些都包括在里面,笼统地都叫做深大断裂。

记:深大断裂这个概念是您提出来的还是以前有学者提过?

郭:以前就有。

记:那么,深大断裂在地壳上的分布,特别是在大陆上的分布多不多?

郭:多。中国的深大断裂是世界上最发育的。960万平方公里发育了136条深大断裂。任纪舜先生的那本《中国大地构造》里就讲过。

记:您写过深大断裂与地球内部构造的论文吗?

郭:没有,我没有专门去讨论那些问题,只是用了这个概念,说明这个是很密集的。

记:关于这个概念,我曾经跟崔永强博士讨论过,我发现不同学者用的深大断裂的概念不一样,您这是一种用法,崔博士坚持深大断裂在陆地上是没有的,只有洋脊或者大陆板块和海洋板块相结合的地方才能产生贯穿地幔岩石圈的断裂。

郭:任纪舜先生的那本书里讲的非常清楚,中国大陆分布了136条深大断裂,他分的是地壳断裂、超壳断裂或者是岩石圈断裂和超岩石圈断裂。960万平方公里里面有这么多,平均7.07万平方公里就有1条,7.07万一开方就是267公里就有一条,也就是说平均下来200多公里就能碰到一条贯穿地壳和岩石圈的深大断裂,很密集。很简单,这是个数学式子一转换就出来了。所有中国的盆地基本都是深大断裂围陷起来的。比方说松辽盆地,西边大兴安岭西侧的这一带,是一个大的地壳和岩石圈断裂形成的,下边还跟着重力梯级带,小兴安岭又是一条大的岩石圈断裂。所以实际上盆地挠曲这个概念是不对的,盆地是不能弯曲的,盆地是一层层断下去的,没有凹陷盆地,都是断陷盆地。

记:凹陷盆地这个概念就不成立了?

郭:不成立。我1998年在中国地大(武汉)的《地球科学》那本杂志上有过一个专题专门讲过这个,凹陷其实凹不下来,为什么,一个球体如果里面充满液体,某一个部分想把它压下去是不行的,它是均匀传递的流(物理学中的帕斯卡定律,讲的就是这个“理”),如果把它弯下来的话压力就不平衡了,只能是一个条件,断开。

至于石油的属性,杜乐天先生在第四届流体地球科学与巨型成矿带及重大自然灾害学术研讨会的开幕式上讲了,他也是从这个角度看问题的,金属矿藏的成因也是多元的。杜先生先看了我的文章,说石油里居然有这么多种元素。当时我拿到的材料只做了55种元素,就把它与中国陆壳上的元素丰度表一对,有相当多的元素是超过了陆壳的平均值。超过了平均值就应该是资源,应该是矿。什么是矿,人们能够用新技术提取应用的就是矿。凡是高于平均值的东西都应该能提取。

记:我们采访杜先生的时候他讲了,石油是最大的金属矿。

郭:对,石油里面金属很多的,我专门有一篇讲这个的文章,是《大庆晚报》去采访的。我算了一下,大庆一年石油的产值可能有几千亿的利润,如果能够把一半的元素从油渣里面提出来,从经济价值上来说就相当于又造了一个大庆。我算的时候是1993年,主要是两种元素,一个是铟(In),光导纤维要用到;还有一个是钕(Nd),高速列车轨道的合金要用这个。这两个都属于特殊材料,都是很贵的,而且大庆油田油渣里的含量是比较多的。

记:那现在这些油渣都怎么处理的?

郭:都卖了。

记:卖给谁了?

郭:日本人抢购。世界油渣市场上18美元一吨的时候日本人就26美元一吨抢大庆的油渣。我觉得我们的石油化工界对这些问题应该给予关注。

记:那现在大庆炼油厂的油渣是怎么处理的呢?

郭:70年代一直卖给日本,现在不知道。

记:咱卖的是垃圾的钱,人家买的不是垃圾啊。

郭:人家是从你这里拿走真正需要技术的东西,所以中石化不管是技术上还是思路上都是需要提高的,搞页岩气完全就是掉到陷阱里了。实际上美国的页岩气都是在脆性基上,我们所说的概念是粘土矿物形成的沉积岩拥有页状的构造叫页岩,他们对页岩的基本定义都篡改了,美国所谓的页岩气根本不是那个页岩。概念都分的不清楚,这种科学态度是很不严格的。这个事情怪就怪在跟国际接轨。接什么轨?没有自己独立的东西。中国的地学界在世界上实际是领先的,比如杜先生在世界上就是领先的,干什么非得把我们排在落后者的位置上?陈国达院士就说了,为什么不能立大志,让世界跟我们接轨?世界跟中国接轨的事情多了,比方说火箭就是。“石油”这个名称就是沈括在任延安经略使的时候(1080-1083年)提出来的,比世界第一部地质学原理(英国人在1830年写的)早了734年。为什么非得跟国际接轨?顿钻,我们在四川打天然气就是1001.34米的井深,英国人都承认中国的顿钻是世界的钻井之父,那是世界跟中国接轨的。为什么现在的非得跟外边去接轨,太没有中国人的志气了。

记:大庆油田采油含水率那么高,98%,放20吨水出半吨到一吨油,这个成本太高了,应该有新的勘探技术,这油可以不采,按照无机论的话,放一放,过一段时间再采,油又多了,就不用注这么多水了。

郭:对。而且大庆油田有些采油技术是违反油气田形成理论的。油田不是一次充注就完成了的,不是静压力平衡,是动态的,它还有新物质在往里面进的。

记:即使采空了它后面会补进来,只是补充的速率需要好好计算。

郭:对。实际上你把孔隙用众多聚合物都堵死了,新来的东西就进不来了。使用聚合物是错误的采油技术,这又是美国人放出来的。

记:美国搞了很多这种事。

郭:美国搞了一个空间战争就把前苏联搞解体了,当时跟着美国搞太空、军备竞赛,结果没那么多钱,垮了。

页岩气、风电、光电,全都是大陷阱,还有转基因。其实,从地学上研究中国的三农,应该是世界上最好的农业,富起来太简单了。比方说,内蒙古武川县的莜麦面,德国人买断了,为什么,我们只知道它里面含“铬”,对糖尿病有好处。后来才发现,那边的水里面还含有硒,硒可以防治癌症,这是世界卫生组织发表的,确定无疑。这就是典型的功能型生物。所谓功能型就是能吃,解饱还解馋,它还能治病防病,有多种功能,不是一种功能。

记:您认为盆地是怎么形成的?山是怎么形成的?盆地是一个什么概念?

郭:我在《中国地球科学》1998年增刊上面有篇文章谈到过这个问题。盆、山是一体化形成的,先火后沉,先山后盆。火山活动,地壳的物质被带出来了,地壳下沉了,产生了沉积;火山带动了一些边上断裂的褶皱,再加上火山岩浆的焊接形成了山,软流圈腾出了空间,岩石圈才能沉降。

记:山不是挤压出来的?

郭:不是挤压,是沿着岩石圈、超岩石圈断裂出来的。实际上盆地与山的形成是一个同步的过程。山在隆起,盆地在下降。我在那篇文章中主要说“先火后沉”,没有细论“先山后盆”,“先山后盆”是地大的刘和甫教授提出来的。

记:实际上照您的这个理论来推测的话,山底下就有深大断裂,相反盆地的中间相比来说深大断裂少。

郭:山里边基本上都有大的地壳沉降。

记:还是要再请教您,从地貌上讲盆地是比较清楚的,周边是山,中间洼下去的就是盆地,它的严格的定义是什么?

郭:朱夏先生对盆地有过一个定义,叫做“沉降的大地构造单元”,而且是动态的。后来无锡所的张喻昌又把这个更详细地说了一下,李思田先生所著的《盆地动力学》中有一章专门讲这个。

记:我为什么问这个问题,因为我去看了川北-陕南地区发现的大量气田,像普光气田、元坝气田等,这些地方全是山地,气井就在山顶上。在巴山与米仓山之间往四川盆地过渡的大概有200多公里的山地丘陵,在地貌上来讲不能属于四川盆地,那么在这些地方出现的油气藏是归结为山地油气藏还是盆地油气藏?

郭:这种概念是不完善的,值得商榷。

记:我请教了几位学者,他们都将之归为盆地油气藏,因为从地质上讲底下的基底有下陷,而且有足够的沉积层。我觉得这句话证据是不充分的。我们随便把哪一座山切开,里面不只是沉积岩肯定还有火山岩。他们确实是在沉积岩层里打出来的气,但是是很老的地层,沉积岩上面还覆盖了花岗岩,这个现象也是很正常的,所以很难讲基底底下是盆地,地貌是山。还有华北平原的任丘油田,在古潜山构造上打出来了油气,任丘地貌上是盆地,底下是山。之前说上面是山下面是盆的是盆地,那这个是不是盆地?他们说也是盆地。按照他们的解释,有油的地方就是盆地,哪怕是在山上。以前的源控论是靠找盆地找油,现在是靠油定盆地。

郭:所以我说他们把很多概念都混淆了,包括页岩。

记:整个川北气田按照盆地来解释是狭隘的,如果就按照山地来解释,反而可能开阔思维。

郭:大断裂交汇的山区,只要稍许有一点儿盖层,就能有油气成藏。现在人们忽略了火山灰,火山灰应该是很好的盖层。火山灰主要是蒙脱石形成的,蒙脱石的最大特点是最高的吸附性和最高的分散性,遇水很容易水解、膨胀,一滴水就可以膨胀,将所有的孔隙堵死。俄罗斯有一位学者说只要有2毫米的火山灰就可以盖住油气。

地学的问题不能用人的思维来考虑。杜乐天先生专门有一个地质理论思维叫“非人思维”,不能用人的心去度地球的,那是个绝对性的错误,而我们普通人就相当容易犯这种错误。

记:川中会战”油的漏失问题您思考过吗?开始的时候发现了油,关井处理后油没了。现在四川还有这个问题,打探井时出现大的井喷,处理完之后再往下打就没油了。

郭:这个原因有两条。第一,四川盆地底下的深大断裂太发育;第二,四川又是中国地震最活跃的地带。岳中琦的有些说法和现象是很符合的。比如汶川大地震之后底下物质、能量亏空,高压全部释放了,甚至喷了以后把硫化氢都喷出来了。硫化氢的产地就是地幔,在地壳上岩浆带都很少,下岩浆带含量很高,按照斯托洛夫的计算下岩浆带是10的十几次方,上边的就是10的几次方。

四川地球深部物质和能量在二十世纪末、二十一世纪初排泄得太多了,底下是亏空的,如果去做大地高程测量的话,可能现在很多地形都在下降,而且下降的速度是很快的。美国人迈伊尔霍夫(Meyerhoff)特别强调这个理论:颤动构造。

记:谢谢您接受我们的采访。Ω

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