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除了促成英国石油公司的成立之外，丘吉尔的决定至少在两个全球性的层面上影响了现代石油产业：首先，这使石油成为全球日渐庞大的交通体系中最主要的支撑能源；其次，让寻找石油成为了一项全球性的任务，这一点即便在100年后的今天也没有任何改变。

休斯敦大学石油地球化学系教授阿德利·比萨达（Adry Bissada）和约翰·凯西（John Casey）也经历了这期间的一些岁月。作为国际知名大学的石油系统和地球化学项目主任，比萨达觉得，“我们还需要在这个领域中做出更多的探索。”

石油、天然气等烃类物质从其母质——烃源岩生成以后，通过运移，富集在孔隙丰富的储层中形成油气田，当这些常规能源无法满足人类对于能源的需求时，科学家们又把目光转向了其母源，也就是烃源岩，但开发烃源岩面对的最大瓶颈是工程技术上的欠缺。“水力压裂法”目前已成为开发这类资源时最常用的生产手段。这种技术把混合了沙子和化学物质的水注入烃源岩层（主要为页岩层）并将后者压裂，从而使封存在母源中本来无法流通的资源得以释放。水力压裂法还能将天然气释放出来，由此取得的天然气就是近年来名声大噪的页岩气。

太多人将页岩气和页岩油等非常规油气能源的大量出现视作石油业最近几十年来出现的重要拐点，但比萨达依然愿意用延续性的视角看待这变革。过去几十年，比萨达一直在努力回答一些严肃的科学问题，其中令他印象最深的是几年前在渤海盆地进行的勘探。当时，检测仪器的进步已经可以帮助科学家更详细地了解石油中蕴含哪些微妙而关键的信息。例如，随着钻井数增加，科学家已经可以用图形化的方式清晰还原盆地中复杂的石油系统，这在石油时代大幕拉起之初简直是无法想象的。

在那之前，这些技术手段已经在中国南海的一次勘探中帮到了比萨达。“分析发现，这里部分石油来自盐度非常高的有机质，另外一部分来自盐度相对低的有机质。”比萨达说：“综合这些信息，我们可以确定下一个钻探点在哪里。石油化学分析的目的就是对石油系统有更好的把握，这是勘探的重要组成部分。”

仪器性能的提高对于地球化学的研究是至关重要的。过去这些年，实验仪器的精度发生了翻天覆地的变化，因此能承担越来越多样、越来越细致的工作。“通过更精准的仪器测试，我们可以知道这个盆地当时的温度是多少，石油生成的临界条件是什么，这些石油形成后怎样运移成藏。”中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所主任研究师张志荣说：“所以，仪器是科学家的眼睛。有时，地质学家碰到了新的难题，而仪器和新方法则可以帮助科学家发现更多隐藏的奥秘。更重要的是，好的仪器需要多学科的科学家共同参与设计和制造，这就突破了很多学科的局限性，形成学科交叉的、能力超强的新技术方法。”

当我们在安捷伦公司举办的“能源化工行业前沿研究高峰论坛”上见到比萨达和凯西时，两位教授也认为，现在都是以新的理论配合更精准的技术，才使新一轮的油气开发成为可能，如果能精确地把握许多科学和工程上的细节，油气开发依然大有可为。《环球科学》也循着这些细节开始了与比萨达和凯西的对话。

《环球科学》：和传统中能够亲手触及和亲眼看见的研究不同，石油勘探在很大程度上都要依靠来自地层深处的信息，面对这些包含着泥、石甚至还裹有深色有机物的样品，你们是怎么从中获取可靠的信息，并让它们为石油勘探所用的？

比萨达：一般来讲，地质学家会先对一个可能存在油气的地区进行野外勘探，搞清楚大致的构造背景和沉积环境之后，石油相关的研究人员就会做进一步的取样和分析。其中有些数据非常重要，比如岩石类型、孔隙度、渗透率，有机质类型、有机质成熟度、有机质丰度等。作为地球化学家，我们关注的目标是取样中所包含的化学特征，特别是有机化学方面的特征。

要知道，油气的形成遵循一套联系十分紧密的过程，无论是生成、迁移还是最终汇聚成藏，它本身所包含的有机质都与这些过程密不可分。我们可以分析有机质的成分，推测出一些关键信息，从而为后续的勘探和开发服务。目前石油勘探和开发的难度越来越大，我们在分析方面也要做得越来越精细才行。

《环球科学》：如你所言，科学家意识到油气资源的勘探和开采难度会逐渐增加，精细的化学分析也因此受到重视，你们在具体的工作中，一般会有什么样的侧重？

比萨达：有机质是石油形成的基础。因此，对这些有机物和它们的运移路径进行分析显得非常重要，溯源而上，我们或许可以发现更多的油藏。研究生物标记物能帮助我们实现这样的目标。生物标志物不仅可以帮助我们确定油源类型，还能通过对比找到源岩的位置，因为生成石油的不同生物会留下不同的生物标志物。这些生物标志物就像分子标签，可以帮助我们了解原始沉积环境以及烃源岩经历的地质演化过程。获得这些信息，我们就可以弄清石油的来源和运移路径，继续按图索骥，甚至还能在周围的地质环境中找到类似的产油区。我们认为，深入分析生物标记物会让石油勘探变得更精确，从而为石油生产带来新的机遇。

《环球科学》：借助这种方法我们还能在陆地的油气勘探上有大的斩获吗？

凯西：我想有一定难度，随着陆上大油田越来越少，要想出现新的突破，需要换一种思维方式。人们一定会去寻找新的非常规油气资源，而非常规油气资源的代表就是深海油田和页岩油气。这种转变也不意味着科学研究的中断。尽管页岩气的开采更多面临的是工程技术上的挑战，但油田寻找等更为关键的方法论问题，还是一个严肃的科学问题。

常规油气开采主要依靠地质学研究，比如在岩石表层对岩石结构进行成像分析进而估计储量。但对于非常规油气的开采，我们要了解的信息就非常多。我们需要知道源岩的性质如何，结构是否松散，有机质的富集程度怎样——太富和太贫都不行。而且，由于源岩常常绵延数千千米，我们在一个地方勘探开采时，还需要明确下一步的行动在哪里开展更合适。借助生物标志物，我们就能获得这些问题的答案。因此，在这个油气勘探的新时代、对生物标志物的分析非常重要，分析仪器的进步也就更加重要。

《环球科学》：从科学角度看，人工生产石油是否是天方夜谭？

凯西：这个想法绝对不是天方夜谭，每个对石油感兴趣的人都会提出这个问题，而每个从事过石油工作的人可能都曾经有过类似的想法。当然，要将这变成现实是非常困难的。

很多年前，我们就进行了这样一项实验。当时，我们通过钻探得到一块富含有机质，但还没有开始形成石油的岩石，接下来我们用微波对那块岩石加热，从而模拟在地质条件下的成油过程。可以说，这次人工产油模拟了石油从生成到开采的全过程。但是这种方式生产的人工石油含氮量非常高，导致无法精炼，因为氮原子形成的含氮化合物会毒化催化剂，从而使其失效。

即使在技术上行得通，经济上也不见得行得通。在上个实验后，我们改进了实验方案。我们把热源从微波炉换成了地下加热。在加热一年半后，我们发现用这种方式生产出的人工石油的质量非常好，甚至达到了炼油的标准，但还是不可以商业化生产，因为在这个过程中释放出了大量的汞、镍、钒等重金属元素，这些重金属元素一旦进入饮用水就会造成非常恶劣的环境影响。

同期，我们进行的另外一个项目是在加拿大对重油——也就是油砂进行加氢反应，让它形成成轻质油，但二次成油在本质上已经不是人造石油，而是沿着石化价值链进行的价值提升。