“保护地球 精彩地质”作品选登——“微生物地球化学勘探”究竟是怎么一回事儿？

 油气勘探就像是在茫茫世界中寻找“宫殿”和“宝藏”的过程，“宫殿”指的是圈闭，而“宝藏”就是指的油气。日益发展的地震勘探技术已经能够很好地找到“宫殿”的位置，但是很难确定哪个“宫殿”真的藏有“宝藏”（图1）。在地质学家试图解决这个难题的过程中，微生物地球化学勘探技术应运而生，成为一项新兴的直接烃检测技术在油气勘探的浪潮中正在发挥越来越大的作用。

图1 “宝藏”和“宫殿”

    微生物油气地球化学勘探技术是以轻烃微渗漏原理为基础的，所谓的轻烃微渗漏指的是油气藏中的轻烃气体（C₁-C₅）在油气藏压力和浮力的作用下沿着岩石孔隙和微裂缝向地表近竖直运移（图2）。

图2 轻烃微渗漏的原理图

这些被运移到地表土壤中的轻烃一部分被作为“食物”被烃氧化菌（微生物）利用，使得微生物在地表土壤中生长发育，而另一部分被岩石矿物包裹吸附，持续的轻烃供给使得地表土壤中形成微生物异常和酸解吸附烃的异常，而这两个异常指标就是微生物地球化学勘探的核心测试指标。

图3 烃氧化菌生存方式及其镜下形态

通过专业的微生物实验分析就能够获得烃氧化菌在土壤中的含量，不同点位土壤中烃氧化菌数量的确定，就能够圈定出微生物异常分布的区域。由于轻烃微渗漏是近竖直向上的，烃氧化菌异常强度代表了该区微渗漏强烈的程度，进而指示了地下油气的存在和富集。另外，对于油气资源所具有的商业价值，油气性质（油、凝析油气和气）也是至关重要的因素，因此，我们利用微渗漏造成的土壤中的酸解吸附烃的组分组成特征来判别微生物异常区可能指示的地下油气的性质，两种指标相辅相成，为油气井钻探提供更好的参考依据。

此外，这项技术还能很好地与传统地震勘探和地质研究成果紧密结合，通过多学科的综合研究，可以为油气井钻探和油气勘探战略决策提供更好的综合解决方案，从而能够有效提高钻探成功率，这也是这项新兴技术得以快速发展的一个关键因素。