设计出元素周期表的门捷列夫有一个结论,被西方学界冷落了近150年:他说石油跟生物不一定有关系。可苏联拿这套理论,在“理论上不该有油”的地方打出了商业储量。主流学界至今以有机生油为油气主体成因,但那些枯竭后又重新涌油的井,到底在发生什么?[太阳]
门捷列夫这套理论在西欧、美国主流地质界长期被边缘化,但俄国后续有学者跟进,到上世纪中叶形成独立的苏联无机成因学派。
墨西哥湾尤金岛330井,是最受关注的案例。
这口井投产初期日产原油一万五千桶,多年之后产能大幅下滑。
行业内部普遍预判它已经临近开采极限,可后续产能却持续回升,储量估算值也大幅上调。
配套的地震勘探数据显示,油藏下方连通着深大断裂,存在深部流体持续向上运移的通道。
后续采出原油的地球化学特征和早期油品存在明显差异,说明补给来源和原有储层并不相同。
传统有机框架下,该盆地北翼前寒武纪结晶基底本身不发育常规生烃岩,曾被认为难以形成工业油藏,但后来在基底裂隙中发现工业油气。
只是主流观点依然认为油气可以来自盆地内部沉积层、沿断裂灌入基岩,不等于证明无机生成。
早在上世纪五十年代,苏联地质研究者就以无机成烃思路指导勘探,瞄准这类理论上的禁区钻井。
在基岩、裂谷带钻井多次获得工业油流,但 “发现工业油流” 本身不能独立证明油是无机生成,只能作为该学派的观测样本。
这套理论的核心逻辑并不晦涩,地幔极端温压环境下,碳和氢有机会自主结合形成烃类物质。
部分无机成烃路径机理和费托合成有相似之处,托马斯・戈尔德提出 “深部天然气 / 深部生物圈” 假说,更侧重深部甲烷持续脱气。
2009年,卡内基研究所团队在《自然·地球科学》刊发成果,证实无机成烃在理化层面具备实现条件。
也有俄罗斯无机成因学派提出,依托深部碳循环、地幔脱气,烃生成速率可以显著快于传统有机质热演化。
不过该观点属于学派假说,缺少全球主流学界公认的野外定量证据。
但主流地质学界依旧以有机成油作为基础框架,支撑观点的证据十分扎实。
原油里稳定检出的生物标志化合物,以及不少产能回升案例,都能用相邻储层补给、剩余油动用解释。
万米深部取芯钻探,正在尝试解开两种假说之间的矛盾。
一旦无机成烃的贡献被确认,人类寻找油气的边界,会迎来一次重大拓展。
塔里木盆地在 8000 m 以深超深层获得工业油流,突破了早年认为的 “生烃死亡线”。
但目前这些超深层原油,主流解释仍然来自古老烃源岩的有机生烃,没有被归为无机原油。
深地塔科1井这类超深钻井,持续帮我们摸清地下深处真实的物质演化规律。
现在更多研究者倾向,两种成油路径并非互斥的单选题。
古生物转化依旧是原油最主要的来源,深部无机合成,有可能作为一条长期被低估的补充通道。
门捷列夫没有机会使用现代勘探设备,依靠对元素规律的理解提出猜想。
地球内部的运转方式,往往比书本里定型的结论更加复杂,很多谜题还等待深部钻探给出答案。
