我国油气增储上产的一个重要领域叠合盆地经历了多次构造改造、多期生烃、多期成藏、高温度高压力，使得油气成藏历史与油气分布极为复杂，传统的技术方法难以有效再现其复杂的油气成藏过程，制约了对油气藏分布规律的认识及大油气田的进一步勘探发现

  近年来，结合智能化制造技术，石勘院无锡石油地质研究所石油地质实验仪器开发团队又研制了“烃源岩有效性动态定量评价仪”等成烃评价类仪器10余台（套），揭示了有机质与油气形成赋存机制，研发烃源岩有效性评价的关键实验技术和定量评价方法，有效解决了烃源岩评价“品质好不好、油气有多少、常规与非常规油气资源找什么”的关键难题，为油田企业落实不同油气资源类型优质规模储量、探索“三新”领域和实现效益开发提供了有力支撑

  聚焦深层油气生、排、运、聚等关键地质过程，依托国家自然科学企业联合创新基金，团队成功研制源—储协同成烃成藏物理模拟仪，实现了依据埋藏史，智能化动态模拟叠合盆地近万米条件下的油气成烃成藏动态演化过程，各项指标优于国内外同类仪器

  科学仪器是科学家探索未知领域的“眼睛”，因其精密程度高、从理论模型到技术路线再到机械制造的链条长，常被比作高端制造业皇冠上的明珠。习在2018年7月13日召开的第二次中央财经委员会会议上强调，“关键核心技术是国之重器，要培育一批尖端科学仪器制造企业”。

  在油气勘探领域，油气的生成与聚集过程对于准确认识和预测油气藏的分布至关重要，直接影响勘探成功率和投资回报率。但油气的形成，毕竟是亿万年前已发生的过去时，因地质演化与改造的复杂性，要重构、还原和认识整一个完整的过程，谈何容易！科学仪器，作为一种正演研究的关键手段，属于以小见大、见微知著、窥一斑而知全豹，贯穿于成盆、成烃、成藏的所有的环节，再现地下温度、压力、岩性和构造变化等不同条件下油气生成、运移、聚集、保持与破坏的过程，在油气成烃成藏机制与主控因素分析研究中发挥着重要作用。

  油气成烃领域应用最为广泛的就是生排烃热压模拟实验装置，主要理论基础和原理是随着温度的增加，有机大分子能分解成有机小分子。自20世纪60年代以来，基于有机质热演化的化学动力学（时温补偿）原理，建立了各种生烃模拟实验装置。最具代表性的如法国万奇公司生产的Rock-Eval岩石热解评价仪和美国HAWK研发的页岩分析仪，在快速加热的条件下可获取烃类生成的潜力，具有经济、快速等特点。同时，德国工程院院士Brian Horsfield开发GeoS4公司独家代理生产的小体积密闭生烃模拟装置（MSSV）、美国加州理工大学与中国科学院广州地球化学研究所研制的黄金管—高压釜限定体系、美国地质调查局研发的密闭金属高压釜体系，测定不一样烃源岩的最大生烃量，在油气成因机理研究和油气资源评价方面，在不同时期都发挥了重要作用。

  油气成藏领域的模拟研究，最重要的包含流体与储集岩间的相互作用模拟和不同尺度的油气运聚、充注成藏模拟两大方面。主要是采用人工制备材料或真实储层岩芯，放置于一定温度、压力控制的夹持器内，配制相应的地层流体或模拟油气在很多压力下充注的过程，观察分析储集岩物性变化和含油气饱和度变化。代表性仪器包括高温度高压力流体—岩石相互作用模拟装置、二维油气运聚成藏模拟实验装置等。随着致密油气等非常规油气的勘探开发，微观领域油气运聚成藏机制成为研究的焦点。中国石油大学（北京）油气资源与工程全国重点实验室与德国蔡司公司联合研制了非常规油气成藏模拟实验装置，可三维在线展示致密砂岩、页岩中油气的聚集过程及聚集特征，为微米级孔隙网络系统油气赋存特征研究提供技术支持。

  在关键科学仪器国产化、产业化紧迫形势下，国内科研院所、企业、高校纷纷投入成烃成藏科学仪器自主研发，掀起了科学仪器研发与应用的热潮。然而，我国油气增储上产的一个重要领域叠合盆地经历了多次构造改造、多期生烃、多期成藏、高温度高压力，使得油气成藏历史与油气分布极为复杂，给我国油气勘探带来了极大的困难。传统的技术方法难以有效再现其复杂的油气成藏过程，制约了油气藏分布规律的认识及大油气田的进一步勘探发现。

  秉承“需求导向—理论研究—仪器研发—生产应用”一体化的科研思路，中国石化石油勘探开发研究院（以下简称“石勘院”）无锡石油地质研究所石油地质实验仪器开发团队基于“科研自信自立、高精尖仪器国产化”的创新要求，自2005年以来，经过大量研讨论证，反复推敲数学模型、物理模型和机械设计的具体方案，经过反复试验，印证数据揭示生排烃过程重建的准确性，于2011年成功研发出第一台技术较为成熟的地层孔隙热压生排烃模拟实验仪。该技术仪器成为石勘院荣获2016年国家技术发明二等奖成果的一个重要发明点，之后在不断应用中完善参数、在改进中提升自动化水平。

  近年来，结合智能化制造技术，团队又研制了烃源岩有效性动态定量评价仪等成烃评价类仪器10余台（套），大大拓展了该技术系列的应用广度，受到业界广泛关注和欢迎，满负荷运转的科研实验，也为石勘院服务油气勘探开发作出了应有的科技贡献。

  基于这些科学仪器，在中国石化“十三五”油气资源评价期间，团队积极支撑项目组在参数选取、生烃量计算、富集规律分析等方面作出科学回答，发挥了及其重要的作用。针对“十四五”资评项目（中国石化重点项目）新要求，团队立足油气系统立体勘探、效益勘探，以生烃为主线，正演与反演相结合，深化重点领域烃源岩生—排—滞烃机制与品质评价，依据大量的生排烃模拟实验，现已形成不一样海、陆相烃源岩系列生—排—滞油气定量模型。揭示有机质与油气形成赋存机制，研发烃源岩有效性评价的关键实验技术和定量评价方法，有效解决了烃源岩评价“品质好不好、油气有多少、常规与非常规油气资源找什么”的关键难题，为油田企业落实不同油气资源类型优质规模储量、探索“三新”领域和实现效益开发提供了有据有力的支撑。

  聚焦深层油气生、排、运、聚等关键地质过程，依托国家自然科学企业联合创新基金，团队成功研制源—储协同成烃成藏物理模拟仪，实现了依据埋藏史，智能化动态模拟叠合盆地近万米条件下的油气成烃成藏动态演化过程，各项指标优于国内外同类仪器，相继在美国、加拿大、德国等国家进行了专利布局。基于“地质模型—实验原理—模拟过程—揭示机理”的研究思路，团队坚持地质与实验相结合，深化海相烃源岩大埋深、高压力条件下的生烃演化模式，揭示古老烃源岩成烃作用机制及深层油气相态转化规律，明晰了超深层液态烃的保存的关键地质因素，建立了超深层原油保存能力评价方法。基于此方法，定量评价了塔里木盆地顺托果勒地区早期充注原油的保存能力，指出顺北地区独立油相消亡的深度下限可达万米，给塔里木盆地“深地工程”吃了一颗烃源的“定心丸”。针对四川盆地茅一段富有机质碳酸盐岩烃源岩非常规天然气的形成，定量揭示从低熟到高—过成熟全演化阶段泥灰岩的油气形成和储集空间动态演化过程，明确了生烃和储集配置较好的有利演化阶段，研究成果为四川盆地栖霞组、石牛栏组、宝塔组等碳酸盐岩非常规天然气藏的勘探开发提供了新的地质参考案例。

  当前，新一轮科技革命和产业变革方兴未艾，全球科学技术创新进入了空前密集的活跃期，科学技术正以前所未有的力量驱动着经济社会的发展。谁有着先进的科研仪器，谁就能在当代科学研究中掌握主动权和话语权。以美国、德国等为代表的国家，在这方面具有独特的优势，在很多产业领域处于引领和垄断地位。中国工业母机国产化、装备生产线国产化、核心零部件国产化、科研仪器国产化，都还有很多的课要补、很长的路要赶，还需要付出极其艰巨的努力。

  党和国家要求我们持续加大油气勘探开发力度，保障国家能源安全，从高水平发展来看，就是要在找油找气、增储上产中蕴含更多的科技含金量、体现更多科技工作人员的贡献。超深层常规油气、致密油气、页岩油气等领域地质条件异常苛刻复杂，对勘探开发提出了更大的挑战，要一直逼近深部高温度高压力极限条件。从微观研究角度来看，要持续攻关微区、原位、在线实验分析技术，不断追求全过程动态描述的实验仪器。利用高时间分辨率的图像和谱图技术来展示实验全过程，打开实验的黑箱，探索地下油气藏。借助激光、电子束、离子束等微区手段，综合运用多项技术开展原位在线分析，基于分析微区内化学信息、组分结构等变化和差异，探讨油气成烃成藏机理。

  聚焦以上目标导向和问题导向，需要持续加强基础研究，以探索的思想建立新方法，以转化的思维应用新技术，推动关键科学仪器研发升级与国产化研发，发展关键核心技术，向深地深海和更复杂的地质条件进军，助力我国油气勘探不断取得新突破。

  作者系中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所副总工程师、实验研究中心经理