向微生物“要”能源——訪盎億泰地質(zhì)微生物技術(shù)（北京）有限公司董事長梅海博士

■ 本刊特約記者 王大銳

近20來年，地質(zhì)生物學(xué)迅猛發(fā)展，在油氣勘探開發(fā)上的成功應(yīng)用已受到歐美各國政府、著名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和國際石油公司的高度關(guān)注。我國也將“生命過程與環(huán)境的協(xié)同演化”和“地球生物學(xué)”列為21世紀(jì)地球科學(xué)研究的重大科學(xué)問題。為了向廣大讀者介紹這門新興學(xué)科及相關(guān)技術(shù)的進(jìn)展，我特意采訪了中組部“千人計(jì)劃”國家特聘專家、盎億泰地質(zhì)微生物技術(shù)（北京）有限公司創(chuàng)始人兼董事長梅海博士。

問：梅博士您好，請問您的團(tuán)隊(duì)從事的地質(zhì)微生物學(xué)的理念是什么？

答：好的。地質(zhì)微生物學(xué)是地質(zhì)學(xué)和微生物學(xué)相融合而發(fā)展起來的一門新興交叉邊緣學(xué)科，是世界各國科學(xué)發(fā)展新的生長點(diǎn)。其原理是通過掌握和利用地質(zhì)生命物質(zhì)與地質(zhì)體相作用的自然規(guī)律，實(shí)現(xiàn)在化石能源勘探開發(fā)和環(huán)境保護(hù)等方面的有效應(yīng)用，目前主要用于微生物勘探、微生物采油、微生物冶金、油氣污染與重金屬污染的清除、不可采化石能源的原地生物氣化等領(lǐng)域，在能源、礦產(chǎn)的勘探和開發(fā)方面具有光明前景和巨大潛力。對于科技、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的我國而言，它的意義非常重大：一是以全新的油氣微生物勘探技術(shù)解決隱蔽、復(fù)雜、高風(fēng)險(xiǎn)油氣藏勘查難題，大幅提高勘探成功率并降低成本；二是將工業(yè)排放CO2收集后轉(zhuǎn)化為可再生的生物甲烷資源，為解決全球CO2溫室效應(yīng)提供全新的技術(shù)路線；三是開發(fā)地下生物修復(fù)技術(shù)，消除地下水系統(tǒng)及周邊地質(zhì)體的有機(jī)或無機(jī)污染；四是開發(fā)地下生物圈內(nèi)極端環(huán)境下的古細(xì)菌資源，研發(fā)相關(guān)的基因工程技術(shù)等。

我于2007年1月回國，創(chuàng)立了我國首家以微生物地球化學(xué)勘探技術(shù)（MGCE）為核心的國家高新技術(shù)企業(yè)——盎億泰地質(zhì)微生物技術(shù)（北京）有限公司（以下簡稱“盎億泰”），主要研發(fā)和推廣國際前沿地質(zhì)微生物技術(shù)在油氣勘探開發(fā)以及環(huán)保方面的應(yīng)用。在地質(zhì)調(diào)查局和三大國有油氣公司的大力支持下，盎億泰在陸域和海域油氣勘探中取得了豐碩成果，發(fā)現(xiàn)和落實(shí)超過100個(gè)勘探目標(biāo)，與鉆井的吻合率達(dá)到80%以上。我們用8年的勘探實(shí)踐證明，MGCE是一套快捷、經(jīng)濟(jì)、成熟、有效的油氣檢測技術(shù)，廣泛適用于不同地貌環(huán)境、不同地質(zhì)條件的油氣勘探。

問：微生物勘探技術(shù)與常規(guī)勘探技術(shù)有何區(qū)別？

答：目前，世界上油氣勘探主要采用的是基于地質(zhì)學(xué)和地球物理學(xué)的地震勘探技術(shù)。一般地質(zhì)條件下，單一采用地震勘探技術(shù)確定的油氣鉆探成功率約為30%～40%。地震勘探技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)地殼深部的圈閉，但難以辨識(shí)圈閉內(nèi)流體究竟是油氣還是水。這也是單一采用地震勘探技術(shù)鉆探成功率難以進(jìn)一步提高的主要原因。

上世紀(jì)五十年代，逐漸形成了以油氣藏的輕烴微滲漏理論為基礎(chǔ)的油氣微生物勘探技術(shù)。它通過檢測地表或海底以輕烴為唯一碳源（食物）的專屬烴氧化菌的富集程度，預(yù)測下伏油氣藏的存在與分布。由于它能夠提供油氣藏是否存在的直接可靠證據(jù)，從而有效彌補(bǔ)了地震勘探技術(shù)油氣檢測的局限性。

問：地質(zhì)微生物技術(shù)在油氣勘探、環(huán)境保護(hù)等方面能發(fā)揮哪些作用？

答：大量的勘探鉆探實(shí)踐證明，微生物勘探可以成為油氣勘探快、省、準(zhǔn)的“偵察兵”：

（1）在一般地質(zhì)條件下，將微生物勘探的油氣檢測和地震勘探的圈閉識(shí)別結(jié)合起來，比單一采用后者成本僅增加10%左右但鉆探成功率卻可以提高1倍左右，每口成功鉆井的平均勘探成本要低40%左右并且勘探周期大大縮短；

（2）在復(fù)雜地質(zhì)條件下，先在大范圍內(nèi)采用微生物勘探技術(shù)搜索油氣富集帶、確定有利鉆探目標(biāo)，再采用地震勘探技術(shù)進(jìn)行圈閉識(shí)別攻關(guān)，可以保證有較高的鉆探成功率，而且可以降低勘探成本、縮短勘探周期。

另外，微生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)、重金屬污染治理、CO2地質(zhì)封存等領(lǐng)域也有巨大的市場應(yīng)用前景。

問：目前這項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展如何？

答：目前，地質(zhì)微生物技術(shù)已在50多個(gè)國家、3000多個(gè)油氣勘探項(xiàng)目中得到應(yīng)用。我國處于地質(zhì)微生物技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的起步階段。江漢石油學(xué)院于1995年組建了地質(zhì)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，2000—2004年先后完成了中德和中俄合作的微生物勘探和微生物采油礦場試驗(yàn)項(xiàng)目。21世紀(jì)后，國家“千人計(jì)劃”“海聚工程”引進(jìn)的海外歸國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，在地質(zhì)生物學(xué)學(xué)科建設(shè)和技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面起到了積極作用：2007年，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）掛牌建立地質(zhì)微生物實(shí)驗(yàn)室；2007年我們創(chuàng)立了盎億泰；2008年首屆中美地質(zhì)微生物學(xué)雙邊會(huì)議召開；2009年中石油“內(nèi)源微生物采油技術(shù)研究”863計(jì)劃項(xiàng)目獲批啟動(dòng)；2011年，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）獲批籌建“生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，盎億泰和清華大學(xué)“千人計(jì)劃”周集中教授聯(lián)合申報(bào)“凍土帶天然氣水合物微生物地球化學(xué)勘查技術(shù)研究”863計(jì)劃項(xiàng)目獲國家科技部立項(xiàng)。

目前， 地質(zhì)微生物技術(shù)已成為一種新的助燃劑，使油氣勘探事業(yè)的希望之火燃燒得更猛更旺，推動(dòng)了地質(zhì)生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

問：您和您的團(tuán)隊(duì)近年來在這個(gè)領(lǐng)域獲得了哪些成果？

答： 除了率先在國內(nèi)提出MGCE概念，盎億泰在國內(nèi)外首次提出以地質(zhì)學(xué)（Geology）為主體，與地球物理學(xué)（Geophysics）、地 質(zhì) 生 物 學(xué)（Geobiology）和地球化學(xué)（Geochemistry）相結(jié)合的“一體三翼”的“4G”綜合勘探新模式。并先后采用油氣MGCE和4G綜合勘探模式，參與了川東北碳酸鹽巖沉積高山區(qū)、準(zhǔn)噶爾盆地戈壁沙漠區(qū)、青藏羌塘盆地高原凍土區(qū)、渤海灣盆地和南黃海盆地淺海海域等地區(qū)的油氣勘探，勘探成果相繼得到鉆井驗(yàn)證，效果良好。

2011年，在準(zhǔn)噶爾盆地阜東斜坡巖性地層圈閉勘探中，MGCE準(zhǔn)確地識(shí)別了油氣富集區(qū)的分布范圍，并發(fā)現(xiàn)了新的目標(biāo)層系。2012年2月，在松遼盆地西斜坡的微生物油氣勘探應(yīng)用中，在微生物異常區(qū)鉆探的兩口井喜獲工業(yè)油氣流。2011—2014年，在南海珠江口盆地白云凹陷深水油氣勘探中，甲方一共鉆探了8口探井，其中6口探井的鉆探結(jié)果與4G勘探結(jié)果相吻合，實(shí)現(xiàn)了MGCE應(yīng)用于我國深水油氣勘探的“零的突破”。2013—2014年，我們參與了南海北部瓊東南盆地深水油氣勘探工作，于2014年4月提交勘探成果報(bào)告，明確指出陵水17-2具有良好的油氣前景。2014年8月19日，“海洋石油981”在陵水17-2-1井測試獲得高產(chǎn)油氣流。

截止2014年底，在實(shí)施MGCE之后，3大國有石油公司在陸域和海域不同盆地共鉆探了115口探井，利用MGCE和4G綜合勘探模式所預(yù)測的油氣井吻合率達(dá)到89.6%，顯著高于業(yè)內(nèi)平均30%～40%的預(yù)探成功率。

問：您認(rèn)為，當(dāng)前關(guān)于發(fā)展地質(zhì)微生物技術(shù)我們應(yīng)該做些什么？

答：國內(nèi)地質(zhì)微生物學(xué)學(xué)科建設(shè)和行業(yè)研究還處于起步階段，雖然各大高校和研究所內(nèi)的研究團(tuán)隊(duì)建立了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室和研究方向，但缺少國家層面的整合，無法建立一支高水平的、穩(wěn)定的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)，不利于學(xué)科建設(shè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

我們建議以油氣微生物勘探技術(shù)為重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)微生物技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突破，加快開展油氣微生物勘探技術(shù)國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程，建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)傳統(tǒng)油氣勘探產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級，帶動(dòng)和引領(lǐng)地質(zhì)生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

建議組建跨部門、跨院校、跨所有制的“國家地質(zhì)生物工程中心”，形成國際一流的研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)，加快仿真模擬、礦場試驗(yàn)、工業(yè)試驗(yàn)等高端技術(shù)研發(fā)，解決一系列重大技術(shù)瓶頸問題，提升我國在地質(zhì)生物科技領(lǐng)域的國際競爭力。

未來十年，是發(fā)展地質(zhì)微生物技術(shù)和決定產(chǎn)業(yè)格局的關(guān)鍵，也是我國企業(yè)搶占發(fā)展先機(jī)的“黃金十年”。期待我們有足夠的智慧和勇氣，拿到地質(zhì)微生物這把解開能源與環(huán)境困境的“自然之匙”，開啟屬于中國地質(zhì)生物產(chǎn)業(yè)的廣闊未來。