刘立峰 | 梦想，在“中国页岩油革命”中起航

点击：  作者：李 莉 蔡巧玉    来源：科学中国人微信号  发布时间:2024-06-17 11:58:18

 

亿万年前，古老而又神秘的东北松辽盆地历经了无数次造山运动和大古湖变迁。古鲁驿站设立，大庆油田横空出世……时间的长河中，重要事件如星光闪耀。今天，古龙地区钻塔林立，古龙页岩油国家示范区落户此地，一场新时代夺油大战铺展开来。

 

 

▲刘立峰

 

古龙页岩油勘探取得的重大战略性突破，鼓舞了采油人的信心，也让社会关注聚焦于此。作为一个年轻的石油科研人，虽在业内还是后生晚辈，但刘立峰与古龙页岩油的渊源却早已开始。恩师孙龙德是古龙页岩油高效开发理论、技术创新的主要推动者，从学生时代起，刘立峰就跟随导师参与到相关项目中。2020年古龙页岩油获得重大突破后，他更积极开展靠前支撑研究，攻关古龙泥纹型页岩油有效开发关键技术，并作为中国石油勘探开发研究院致密油研究所古龙页岩油项目主要负责人与大庆油田先后联合编制井区先导试验方案、扩大试验方案、开发方案，有力支撑了古龙陆相页岩油国家示范区建设。

 

古龙页岩油的探索在继续，将科研视为不断认识世界的过程，刘立峰不惧挫折带来的挑战，他更看重在战胜困难的过程中个人所获得的成长。闲暇翻看《毛泽东文集》，有一句话激励了他——“在危险环境中表示绝望的人，在黑暗中看不见光明的人，只是懦夫与机会主义者”。在热爱的科研事业上，刘立峰愿做一个强者。

 

油井不枯 情怀不灭

 

高耸入云的井架、攀山越岭的管道、冒着热气的黑色石油，从小闻着石油味长大，刘立峰对油田有割舍不掉的情感。油田是父母魂牵梦绕的故土，在那里他们曾舞动青春、追逐梦想。只要石油井不枯，石油情怀不灭，石油精神就会代代延续。父母所走的石油路，铺展通向现在刘立峰甘愿奉献的石油事业。

 

2015年7月，在中国石油勘探开发研究院油气田开发专业博士毕业后，刘立峰进入研究院工作。不同工作岗位的历练、恩师前辈的提携，让他迅速成长。作为课题长/副课题长，刘立峰主持开展了公司纵向课题和油田横向课题研究十余项，科研组织能力、管理经验、协作能力在项目攻关中获得极大提升。

 

为油田生产提供技术支撑，致力于非常规油藏开发的理论技术研究，刘立峰奔走在科研生产一线，既做好非常规油藏战略规划与决策支撑，又深耕致密油/页岩油有效开发技术研究，还扎实开展页岩油靠前支撑研究。

 

积极发挥决策参谋作用，刘立峰通过深入分析公司页岩油现状和未来发展趋势，参与编制完成了《中石油“十四五”页岩油、致密油发展规划》《非常规油藏指导意见》《“十四五”页岩油气工作指导意见》《中石油已探明未开发储量指导意见》等重要材料，为公司科学决策和重点工作推进提供了重要支撑。

 

突出研发主定位，为大幅提高非常规油井产能和预计最终采收量（EUR）的预测精度，刘立峰创新发展了页岩油复杂流态下水平井开发指标预测方法，发展了泥纹型页岩油开发优化技术，提出了典型页岩油区块的合理井网井距、排采制度等关键参数，提高了油藏开发效果，研究成果推广应用后得到现场高度认可。

 

聚焦重点区块，刘立峰长期在大庆油田现场，开展古龙页岩油开发技术攻关，解决油田开发遇到的关键生产难题。他们通过研究攻关深化了古龙湖相页岩油开发甜点认识，明确了甜点纵向分布及平面展布特征，揭示了单井产能主控因素，根据效益建产指标，提出了合理开发对策，与油田联合编制了古龙页岩油先导试验、Q9油层扩大试验、Q9油层整体开发方案，有力支撑了大庆古龙陆相页岩油国家示范区的建设和发展。

 

伴随难题的解决，刘立峰出版专著2部，发表学术论文20余篇，其中《科学引文索引》（SCI）收录5篇、《工程索引》（EI）收录7篇，授权国家发明专利8件、软件著作权登记13件；近年来成果共获科技成果奖励7项（省部级一等奖2项、二等奖1项，局级一等奖2项、二等奖2项），获得勘探院2022年度“先进工作者”、2021年度和2023年度“优秀共产党员”、2020年度“青年岗位能手”等荣誉称号，还获勘探院2022年度“岗位实践大赛”二等奖。

 

为原油增产出一份力，是父辈和刘立峰，两代人共同拥有的石油梦，作为接棒人，他在用心交出属于自己的一份份答卷。

 

铁人精神 中国智慧

 

刘立峰先后在油气田开发软件研究中心、油气开发战略规划所、油田开发研究所、致密油研究所工作过。变动虽与单位间的重组有关，但也契合了他丰富的专业背景。

 

 

▲刘立峰代表项目组在美国科罗拉多矿业大学与北美石油开发专家进行技术交流

 

本科在北京理工大学学自动化，硕士、博士阶段分别学压裂和油藏，求学中刘立峰一直在跨专业。多专业背景恰恰成了他的宝贵财富，涉猎面多了，他的学习能力自然得到了提升，能很快接受新事物和新知识。

 

“石油行业是个系统工程，有完整的视角才能了解它的全貌。地质工程目标在找油，油藏工程负责把油拿出来，压裂工程考虑具体如何实施。不同工作对人思维的要求侧重点也有差异，地质研究侧重逻辑思维，油藏研究侧重计算思维，工程研究需要综合素质。所以油田开发本身就是一个需要交叉学科做支撑的行业。”刘立峰说。

 

将所学视作知识链条上的一个个小环节，刘立峰一直在完善自己的知识链条，并努力使之形成闭环。知识与实践是相辅相成的促进关系，当用知识指导实践的同时，实践也在加快知识的积累。岗位不同，刘立峰的工作重点也在不断调整。软件开发、经济评价、战略规划、地质研究、压裂工程、油藏工程，他都做过，因此累积了多方面的知识。

 

前辈师长严谨求实的治学工作态度潜移默化影响着刘立峰。尤其是导师孙龙德院士，对刘立峰的指导细致入微。刘立峰工作后，孙院士更是在更高维度上，用科学、辩证的思维方式将他从科研困局中拉出来。“孙老师工作很忙，但每次在我遇到难题时，他都会及时给于我帮助，他善于用哲学的观点指导油气勘探开发实践，高屋建瓴，常能令我茅塞顿开。”

 

刘立峰能与古龙页岩油相关研究结缘，就在于恩师的引领。孙龙德院士认为，古龙页岩油是一种全新的资源类型，在储集性、含油性、流动性和可压性方面均具有鲜明的特征，它的资源禀赋条件和储集层特征都具有特殊性，世界范围内尚无规模化商业开发先例。虽要学习借鉴北美成功的经验，但根本上还是要提升自主创新能力，实现古龙页岩油理论与科技创新，已成为最迫切和紧要的任务。

 

面对全新的领域，孙龙德院士带领团队坚持按照“实践、认识、再实践、再认识”的发展规律，从发现并解决科学问题入手，不断通过技术创新来解决工程难题。恩师引路，刘立峰在博士求学阶段就已参与到相关探索中，并为推动科研进展尽己所能。

 

刘立峰介绍，对古龙页岩油的开发其实国内在很早时就已做过尝试。20世纪60年代，在发现大庆油田不久后，细心的石油地质人员便在钻井取芯中发现了一个秘密：刚出筒的页岩岩芯在裂缝处有油气冒出。“在页岩里找油”自此在石油人心里生了根。

 

1981年，我国在古龙地区英12井的古龙页岩裂缝中首次开采出原油，日产油达到3.83吨。但由于技术、成本等因素的掣肘，此后很长一段时间里，古龙页岩油都未能实现商业开发。为此，大庆油田还曾邀请壳牌、英国石油（BP）等国际大公司对古龙页岩油开展前期评价研究，但他们给出的答案是：尚未在全球范围内发现类似具有商业开发价值的页岩油，勘探开发风险非常高。“他们的意思是，我们的页岩里有油也没多少，有油也采不出来，即便采出来也不能高产稳产，更谈不上效益开发。”刘立峰说。

 

虽一道道难题摆在面前，但中国石油人最不缺的就是铁人精神。大家清楚，古龙页岩油是典型的陆相页岩油，成功的美国海相页岩油开采技术并不适合我国陆相页岩油地质条件。如能实现古龙页岩油的有效开发，解开的将是世界级难题，在国内更具有引领性，对保障国家能源安全具有重要意义。

 

奋力攻坚克难，经过坚持不懈的努力，对古龙页岩油的探索终于迎来了一缕缕希望的曙光。2018年，大庆油田针对青山口组页岩优势甜点段部署了松页油1HF和松页油2HF两口水平井，均获得工业油流。2020年4月，为探索古龙凹陷深部青山口组泥页岩油气富集规律而钻探的古页油平1井试油，试油期间最高日产油30.52吨，日产气13032立方米，成为古龙凹陷陆相页岩油勘探的战略突破井。由于最先获得工业油气流的井在古龙凹陷，因此也就称为“古龙页岩油”。

 

2021年2月24日，中国地质学会发布2020年度十大地质科技进展，“松辽盆地北部古龙页岩油勘探取得重大发现”榜上有名，齐家—古龙凹陷资源量达到60.58亿吨，这是油田发展新的重要的接替领域，也是大庆油田振兴发展的新希望、新起点。2021年6月，国家能源局批准正式设立大庆古龙陆相页岩油国家级示范区，这一里程碑意义的进展，将引领中国陆相页岩油革命继续向深处迈进。

 

并肩作战 共创未来

 

成绩背后是石油人披荆斩棘走过的坎坷之路。参与其中的刘立峰深有感触——常常是经历波折，刚有突破，就又得面临新的问题，开发目标、开发方式、压裂工艺不得不经过多轮次的调整和变化。自2024年3月到大庆油田勘探开发研究院挂职，任页岩油研究部署项目经理部副经理以来，他的感触更深了。

 

虽之前也经常出差到油田，但挂职却为刘立峰带来完全不同的感受。“在油田更落地，现场组织、实施方案过程中会出现各种细节问题须解决。站位不同、想法也不同，之前只是做方案，无法直接与油田沟通，对很多现实情况一知半解。挂职相当于是补课，真正从作业者的角度去考虑整个过程，一方面会让科研更具针对性，另一方面油田的积极反馈，对自己是一种激励。”刘立峰说。

 

刘立峰坦言，他们并不是一开始就获得了油田的认可。与大庆油田合作开发古龙页岩油开始于2020年年底，作为石油界的“老大哥”，大庆油田实力雄厚，科研资质高，在不了解合作方实际水平的情况下，油田起初对刘立峰团队持保留态度。“结果在整个过程中，每一个环节都有我们团队奉献的身影，我们用实力获得了他们的信任。”刘立峰说。

 

关于古龙页岩油开发甜点的选择，双方曾出现意见分歧。200米油层，从下到上分成Q1至Q9共9个油层。油田方认为甜点在下层，刘立峰团队根据测井曲线结合地质沉积特征认为上层开发效果应该更好。“虽从含油性上考虑，下层未来更具潜力，但因下层黏土含量更高，开采条件更苛刻，开发上层与现有工艺、技术匹配性更好。”先导试验后，油田方认同了他们的观点，开发对象也从原来的Q1至Q4油层，转到了Q9油层。

 

压裂工艺也进行了几轮变化，借鉴国外非常规油田开发理念，油田最早采用滑溜水压裂工艺，采用大量滑溜水造压裂体积缝。“在北美海相页岩中滑溜水可以提高水力压裂效果，但古龙页岩油页理缝发育，滑溜水造缝能力弱，且古龙页岩黏土含量高，支撑剂嵌入对裂缝导流能力影响大，而滑溜水携砂能力较差，增油效果差。”几轮评价下来，刘立峰团队提出采用高粘的冻胶压裂液作为主液来进行开发，通过注入高粘液体使岩石储层破裂更好，形成更大尺寸的裂缝，便于石油的开采，还具有减少滤失、增强地层稳定性等作用。现在效果得到了验证，这一工艺已作为主体工艺在油田进行推广。

 

关于井距的部署，也经过了一翻认真评价。借鉴新疆吉木萨尔页岩油开发，起初油田考虑采用200～300米的小井距开发，经过几轮评价，刘立峰团队建议拉大井距，采用500米井距，并在实际采油中印证了这一建议的合理性。

 

从甜点识别到开发方式的确定，事关油田产量提升的每一步，背后都有刘立峰团队积极推动的身影。作为致密油所古龙页岩油项目主要负责人，刘立峰带领团队与大庆油田先后联合编制了1～5号试验井组的先导试验方案、古页8H1井区扩大试验方案、古页1区块Q9油层产能建设项目开发方案。看到在Q9油层上实现了古龙页岩油有效、规模开发，刘立峰感到由衷的开心和自豪。

 

通过在油田战场上的交锋、合作，刘立峰团队也与油田结成了紧密的合作关系，在互相信任的基础上，他们将并肩作战，共创古龙页岩油美好的未来。

 

续写辉煌 任重道远

 

古龙页岩油是世界上独一无二的全新领域，因此也面临很多世界级重大技术难题。研究古龙页岩油的任何一样技术都是创新，每走一小步，科学上就是一大步，很多技术都在颠覆常规石油地质学理论。一支年轻的团队，如何在理论和技术创新上不断实现突破？

 

 

▲刘立峰作为青年专家代表在纪念铁人王进喜诞辰100周年暨庆祝勘探院成立65周年青年学术报告会上进行学术报告

 

刘立峰坦言，地质油藏工程一体化的大团队交流协作，使他能站在高层面上处理问题，极力把工作做到细致；责权分明的管理体制，在工作目标清晰的条件下，尽可能大地发挥了团队成员的主观能动性。团队中年轻人居多，朝气蓬勃，营造了奋发向上的整体氛围；科研助党建，党建促科研，党建主题教育在思想上又提高了团队凝聚力。以项目为抓手，鼓励青年在项目中承担重点工作和关键任务；课题揭榜挂帅，让青年在实际攻关中得到锻炼；老中青的人才梯队建设，师带徒、结帮队的培养模式，让年轻人迅速成长。孙龙德等老院士、老专家的引领、推动更让大家战胜了一个个困难。

 

站在一个个节点上，回看走过的路，古龙页岩油开发目前已经取得了重要进展，Q9实现规模有效开发，但刘立峰清楚这只是阶段性的胜利。

 

古龙页岩油是大庆油田未来稳产3000万吨的关键支柱，也是我国实现页岩油革命的一个主战场。Q9核心储量区大概700平方公里，有2亿吨原油探明储量，但它的外扩区还很大，无论平面还是纵向储量都非常大，古龙页岩油预测资源量超过151亿吨，相当于两个大庆油田目前的探明储量，开发潜力巨大，因此前面要走的路还很长，有很多工作需要做。

 

黏土含量偏高，原油相态复杂，页岩油资源埋藏较大，钻完井、压裂等工程实施难度大，都是需要攻克的、影响古龙页岩油规模效益开发的大难题。

 

刘立峰希望通过自己和团队的努力，通过理论技术创新和实践，突破理论误区，打破勘探禁区，攻破开发无人区，找到从页岩中开采石油的“金钥匙”，推进古龙页岩油勘探开发不断向前。他更希望，能为实现古龙页岩油2025年100万吨国家示范区建设目标和2030年300万吨、2035年500万吨未来发展目标，为再创陆相石油开发的新辉煌，为续写大庆油田持续稳产的百年神话，郑重交上一份自己满意的答卷。

 

作者： 李莉 蔡巧玉；来源： 科学中国人微信号