持续采油会否“掏空地壳”?专家指出风险不在“空洞”而在局部地应力失衡

问题——持续抽采会不会“掏空地壳”? 近期,随着油气自喷影像在网络传播,“地下会不会被抽成空洞、甚至引发地层塌陷”的担忧再度升温。地质领域人士表示,这种担心主要来自对石油赋存形态的直观误读。现实中,油气并非聚集成片的“地下油湖”,而是多分布在砂岩、灰岩等储层岩石的微小孔隙和裂隙里,油、气、水与岩石骨架共同组成地下储集系统。钻井采油更接近于从“岩石海绵”的孔隙中释放流体,并不会把岩石骨架整体“挖空”。 原因——储层压力衰减与“补压”措施并行 业内人士介绍,油气能否自喷,关键在于储层原始压力。长期生产会导致地层压力下降,井筒产量随之递减。为维持产能、提高采收率,工程上通常采用注水、注气、注入二氧化碳等“补压”手段;在非常规资源开发中,还会通过压裂改造提升渗流通道。这些措施有助于提升资源动用程度、保障供给,但也会改变地下压力场、渗流场和地应力场的分布。若管理不到位,局部风险可能随之上升。 影响——宏观“掏空”不成立,局部地质风险需正视 从地球尺度看,即便把可开采油气尽可能动用,其体量相对于地壳与上地幔仍然很小,难以形成公众想象中的“大空洞”。地球也不是“空瓤结构”,储层岩石的骨架强度与上覆地层承载能力共同决定稳定性。 但在区域尺度上,采收引起的孔隙压力变化和地应力调整,可能带来三类更现实、需要警惕的影响:一是地面沉降与不均匀变形,尤其在软弱覆盖层较厚或构造更敏感的地区,压力持续降低可能导致地层压密,表现为地表缓慢下沉;二是诱发地震或微震活动增强,注入作业会改变断层附近的有效应力,若触及临界状态,断层滑动概率可能上升;三是地下空间利用的叠加风险,随着储气库、二氧化碳地质封存等项目增多,多场耦合效应更需要系统评估。多名专家强调,这些风险并非“末日式塌陷”,更多是可监测、可预警、但必须严格管理的工程地质问题。 对策——以规范、监测与源头减量构建安全阀 针对局部地质安全挑战,业内建议从“事前评估、事中控制、事后追踪”三端同时发力。 一是完善勘探开发全生命周期地质风险评价制度,对断层分布、地层可压缩性、构造应力背景等关键参数进行精细刻画,划定敏感区、限制区与禁采区边界。 二是强化注采平衡与压力管理,优化注入规模、速率和井网布局,避免压力波动过快、过大;对非常规压裂作业提高参数要求,严格控制施工窗口,并落实与邻近断层的安全距离。 三是建设多源监测网络与信息共享机制,综合利用微震监测、InSAR地表形变、井下压力与流量等数据,形成动态预警,推动监管部门、企业与科研机构数据互通、联合研判。 四是通过能源结构调整降低对化石能源的系统性依赖。石油形成经历漫长地质演化,而工业化以来的高强度消耗难以长期维系。加快可再生能源替代、提升能效、推进交通电动化以及绿色化工原料转型,有助于从源头减轻高风险区域的开发压力。 前景——深地工程推进下,安全与转型将成为双主线 随着浅层优质油气资源逐渐减少,向深层、深海及非常规领域拓展已成趋势。我国持续推进深地探测与深层油气勘探,对应的技术突破有望增强资源保障能力,同时也对工程安全、装备可靠性和环境治理提出更高要求。专家指出,未来一段时期内油气仍将承担基础能源和重要工业原料角色,但开发方式将更强调“精细化、低扰动、可监测、可修复”。同时,二氧化碳驱油与地质封存等技术路线可能带来增采与减排的协同空间,但必须建立在严格的地质适宜性评价与长期封存安全验证基础上,稳妥推进。

地球用亿万年孕育的黑色黄金,正以人类时间尺度被快速消耗;讨论石油开采的物理边界时,也需要回到更根本的问题:文明如何在发展中尊重自然规律、与之相处。正如一位地质学家所言:“每一滴石油都是远古生命的馈赠,我们既要有智慧取用,更要有敬畏留存。”围绕资源与风险的讨论,最终将推动我们走向更可持续的未来。