东北石油大学【争创一流】零下170℃！他们用低温技术探寻页岩油富集奥秘

        深夜的多资源协同陆相页岩油绿色开采全国重点实验室灯火常明。一台精密的冷冻聚焦离子束扫描电镜-拉曼-阴极发光多功能联用仪静静伫立，屏幕上几纳米级的岩石孔隙结构清晰显现，亿万年前封存于地下页岩中的原油痕迹被精准捕捉。在这里，柳波教授带领的科研团队，用极致低温技术“冻结”地下油藏真实样貌，在微观方寸之间破解页岩油富集谜题，为大庆页岩油勘探开发筑牢科学根基。 冷冻页岩样品微观观测 能源安全是国家安全的重要基石，页岩油已成为保障国内石油稳产的关键力量。与传统油田不同，陆相页岩油藏在致密页岩的微小缝隙中，储油空间极其微小，开采难度极大。岩心从地下千米取出后，会因压力骤变，导致原生孔隙收缩闭合，孔隙内轻质原油快速散失，使样品中的流体赋存状态和孔隙结构与地下原位状态存在显著差异，这是长期困扰国内页岩油勘探的重要技术难题。 “相当于我们拿到手的，已经是‘失真’样品。地下真实的储油状态，始终看不见、摸不准。”国家自然科学基金青年科学基金项目（A类）获得者、省学科梯队带头人柳波教授坦言：对储集空间和原油赋存状态认识不足，就无法精准计算储量，更无法高效开发利用，这也成为制约陆相页岩油规模化开发的一大瓶颈。 找准痛点、靶向攻坚。为了还原地下油藏最真实的状态，团队大胆突破传统实验局限，搭建起高精度冷冻微观检测平台，创新构建集超低温保存、低温抛光、冷冻转移和低温观测于一体的全流程技术体系，给页岩岩心做一场“深度冷冻定格”。 在实验室的操作台前，科研人员小心翼翼地处理每一块岩心样品。经过超低温冷冻处理，孔隙内的原油被牢牢锁住，微观孔隙结构得以完整保留。随后通过一体化检测设备，完成全方位扫描成像，让隐藏在岩石深处的储油秘密一览无余。
       超低温样品制备 “简单来说，我们就是给地下页岩拍一套‘冻龄高清无损写真’。”柳波教授这样通俗解读核心技术，“过去样品取出后易发生状态变化，如今我们用低温技术原位封存，把地下千米的真实环境‘搬’进实验室，每一滴油的赋存状态、每一处缝隙的结构特征，都能精准呈现。” 团队负责人柳波教授操作电镜设备 极致的精准，源自极致的坚守。
       微观实验对操作精度要求很高，单块样品的制备、相关设备调试及检测往往需要数日，细微的操作偏差也可能导致实验全盘作废。无数个日夜，团队师生扎根实验室，反复调试设备参数、优化实验流程，在反复试验中提高精度，在细微的数据变化中寻找突破。 “做基础科研，最需要的就是耐心和定力。”青年科研骨干王博洋说道，“我们研究的是纳米级的微观世界，看似不起眼的一点变化，放到油田现场，就是上千万吨的储量差异，容不得半点马虎。” 日复一日的坚守换来关键性技术突破。依托这套特色实验体系，团队成功破解了陆相页岩油“如何生成、能否滞留、何以富集”的核心谜题，深化了对其成藏富集规律的认识，为后续勘探评价提供了重要理论依据。团队产出的精准实验数据与微观机理证据，直接服务于大庆油田勘探一线，为古龙页岩油探明储量的成功申报提供了关键科学依据，推动科研成果从“实验认识”走向“勘探发现”、从“数据证据”转化为“探明储量”，打通实验室成果转化落地的关键一环，以硬核科技力量赋能油气产业增储上产。 、
        科研攻关的赛场，亦是人才成长的沃土。团队老中青三代接续奋斗，国家级人才领航、中青年骨干担当、青年学生研学，构建起薪火相传的攻坚梯队。团队现有教师16人，硕博研究生50余名，青年科研骨干王柳指导研究生参与样品制备、仪器测试和数据分析等科研工作，使学生们从初识仪器到独立完成实验，在科研实践中锤炼本领、体悟责任担当。 团队负责人柳波教授指导学生开展电镜实验 “跟着老师扎根实验室攻关，我真切感受到科研不是纸上谈兵，每一次实验、每一组数据，都和国家能源发展紧紧相连。”地质资源与地质工程专业博士生朱冰感慨道。扎根方寸实验室，心系能源大格局，这是团队青年科研人的共同心声。 深耕能源科研一线，久久蓄力终得硕果。近年来，陆相页岩油高效开发团队聚焦国家重大战略需求，四大研究方向协同发力，科研创新成果持续迸发。近5年来，团队承担国家级、省部级科研项目近20项，斩获国家专利优秀奖等多项重磅荣誉，授权国内外专利30余件，培养能源领域硕博人才40余人。团队积极拓展国际学术交流与科研合作，与奥地利莱奥本矿业大学Reinhard F Sachsenhofer教授、英国曼彻斯特大学Kevin G Taylor教授等国际知名学者围绕页岩油微观表征与电镜实验开展深入交流，共同探讨实验结果与关键科学问题。青年教师田善思赴英国杜伦大学留学深造，依托同类先进电镜平台开展相关研究，进一步提升团队国际化科研与人才培养水平。同时，团队践行全国高校“双带头人”教师党支部书记“强国行”行动，坚持以党建引领科研工作，以良好的师德师风和学风凝聚科研合力。 柳波教授团队与Reinhard Felix Sachsenhofer教授开展学术交流 柳波教授、王柳副教授与Reinhard Felix Sachsenhofer教授交流电镜实验结果 方寸微观天地，承载能源强国使命。柳波教授表示：“依托低温定格技术助力油田储量攻关，我们立足基础研究、服务产业一线、攻坚技术卡点。未来，团队将持续深耕陆相页岩油微观机理，迭代核心技术，以科技创新赋能页岩油绿色高效开发，为保障国家能源安全贡献东油力量。”  
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