孙友宏：油页岩里蕴藏的中国梦
时间：2021-06-29 08:01:02 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
专家简介：
孙友宏，1965年7月出生，江苏如皋人，地质工程专业教授，博士导师。现任吉林大学建设工程学院院长，吉林大学“国土资源部复杂条件钻进技术开放研究实验室”主任，吉林大学地热资源勘探开发教育部工程研究中心主任。国务院政府特殊津贴获得者，国家新世纪“百千万人才工程”获选者。
主要在油页岩勘探开发、天然气水合物钻采、大陆科学钻探装备和仿生钻头等领域进行研究。先后主持国家“863”项目、科技部国际合作项目、国家自然科学基金和省部级各类科研项目40余项，先后获得国家级教学成果奖二等奖1项，国土资源部科学技术奖一等奖2项、二等奖1项，教育部技术发明奖一等奖1项，吉林省科技进步奖二等奖1项，吉林省教学成果奖一等奖1项、二等奖1项；以第一发明人共获得专利100余项，其中，美国发明专利2项，中国发明专利42项，大部分专利已得到应用；出版专著4本；公开发表学术论文200余篇，其中SCI检索论文20余篇，EI检索论文27篇。
2009年，教育部、财政部启动了产业“跃升计划”专项“国家潜在油气资源（油页岩勘探开发利用）产学研用合作创新项目”，吉林大学建设工程学院院长孙友宏担任项目执行总负责人。经过4年多的钻研，如今，项目已取得突破性成果。
时不我待的油页岩资源开发
吉林大学20000平米建筑面积的油页岩综合楼实验基地里，身为“国家潜在油气资源（油页岩勘探开发利用）产学研用合作创新项目”执行总负责人的孙友宏眼睛正紧紧地盯着实验设备中大大小小几块褐色的石头。这些石头从外表上看来与其他普通的石头几乎没什么两样，不过如果拿起一块往地上一摔，就会摔成许多片状的碎块，看起来就像一页页的纸叠起来似的，人们因此管它叫油页岩。
油页岩是由中生代或新生代的低等藻类生物、高等水生、陆生植物的残体腐解的有机质与淤泥、粉沙等形成腐泥物质，经成岩作用和挥发物质散失等物理化学作用沉积而成。是一种高灰分的固体可燃有机沉积岩，有机质含量较高，含油率通常在3.5-10%，发热量是煤发热量的30-50%。
孙友宏教授将其中一块油页岩插上两个“针头”，这是一个电极，我们假设这是油页岩地层，在上面钻两个孔，分别下入电极的正极和负极，通过地下高压电，把岩层击穿，产生石墨化裂隙，然后再通过工频电对它进行加热，这样就能提取页岩油。
众所周知，石油是当今世界最主要的能源之一，一直是关乎世界各国政治版图、经济发展和民众生活的重要议题。我国是世界最早发现和利用石油的国家之一，但是目前我国的石油储备量仅占全球的2%，随着我国经济的快速发展，石油对外依存度还在逐年增加，至2014年中国原油对外依存度已逼近60%。如何开发利用潜在的油气资源是缓解现今能源危机、提高油气资源产能和保证国家能源安全最有效的途径之一，已成为一件迫在眉睫的大事。
在这种情况下，油页岩资源的勘探开发和利用的问题被迫切地摆到了我国科研工作者的案头。油页岩蕴藏着干酪根物质，石油和天然气都是由此生成，未来可作为石油和天然气的替代资源。孙友宏手中的一份新一轮全国油页岩资源评价结果显示：全国预测油页岩资源7256亿吨，页岩油资源476亿吨，相当于传统石油探明储量的1.5倍，居世界第4位，开发利用的潜力巨大。
孙友宏教授向记者介绍，油页岩全身上下都是宝，可以干馏提取页岩油、瓦斯气，还可用于发电和供暖。干馏和发电后的灰渣可用于提取化工产品、稀土与贵重金属，加工生产建筑材料、多功能材料等。但是在此之前的一百年间，我国对油页岩的勘探、开发和利用的能力还很有限，原因在于技术难度大和成本高等原因，一直未能大规模开发利用。
根据我国未来油气资源的战略需求，结合我国油页岩资源实际地质条件和开发利用现状，孙友宏所在的吉林大学联合国内外6家大学、3家研究所和7家生产单位等16家油页岩领域的优势单位，于2009年8月向国家教育部和财政部提出了“国家潜在油气资源（油页岩勘探开发利用）产学研用合作创新项目”的申请。2010年1月18日，教育部在长春组织召开了各合作单位参加的项目启动会，标志着项目的正式启动。而该项目的执行总负责人的重担就落在了孙友宏教授的肩上。
强大的团队方能缔造创新模式
孙友宏教授始终坚定地认为，做好一个科研项目，绝非是一两个人能够完成的，必须依靠一个强大的团队，跨学科、多工种地形成一个系统，按照科研规律办事，持之以恒肯定会有成果。这一次的“油页岩”项目便汇集了吉林大学、中国科学院地质与地球物理研究所、中国地质大学（北京）、中国石油大学（北京）、中国地质装备总公司等多个单位联合参与，堪称油气资源行业的国家队。不仅如此，项目组还聘请了李廷栋院士等17位专家作为项目科技与咨询委员会成员，是团队的坚强后盾和智囊。政府也从政策、环境、资金等项目开展的各个方面给予了全力支持和配合。因此，尽管项目很大，难度不小，但是孙友宏教授自始至终都保持着必胜的信心。
目前，工业上对油页岩资源的利用主要是通过传统露天开采，将油页岩矿石开采到地表后，再经过低温干馏，制取页岩油或燃烧发电。这种技术属于粗放型，每次只能提炼出5%-7%的页岩油，却产生超过90%的废渣。废气、废水和废渣污染环境，这成了世界性难题。美国和国际上一些大型石油公司一直在致力于油页岩地下原位转化技术的研发，直接给地下的油页岩层加热，使它在地下裂解，生产出页岩油和天然气，最后通过生产井把油气开采出来。但由于技术开发的难度太大和使用条件的限制，至今未能商业化生产。而在此之前，我国在油页岩原位开采技术上的研究几乎还是空白，在基础理论研究和工艺技术研究上也基本属于起步阶段。
