塔中泥盆系东河砂岩油气成藏及有利区预测.pdf

2 0 1 2年 9月 第 2 7卷第 5期 西安石油大学学报 自然科学版 J o u rna l o f X i a n S h i y o u U n i v e r s i t y N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n Se p ．2 01 2 Vo l _ 27 No． 5 文章编号 1 6 7 3 - 0 6 4 X 2 0 1 2 0 5 -0 0 0 1 - 0 7 塔 中泥盆 系东河砂岩油气成藏及 有利 区预测 张 琴 ， 庞正炼 ， 葛明娜 1 ． 中国石油勘探开发研究院 廊坊分院， 河北 廊坊 0 6 5 0 0 7 ； 2 ． 中国石油勘探开发研究院 石油地质研究所， 北京 1 0 0 0 8 3 ； 3 ． 中国地质大学 北京能源学院， 北京 1 0 0 0 8 3 摘要 结合塔 中地区沉积构造特征 ， 运用油源对比指标、 油气包裹体镜下观察、 均一温度测试以及饱 和烃气相 色谱分析等方法对塔 中泥盆系东河砂岩的油 气成藏特征进行 了研 究． 研究表 明泥盆 系东 河砂岩油气具有多来源、 多期次成藏的特点． 利用失利井分析资料 ， 对泥盆 系油气成藏的关键 因素 进行 了确定 ， 认为 圈闭、 储层物性、 油源断层和保存条件是成藏的主控 因素， 并在此基础之上采用多 因素叠合法对塔 中泥盆 系东河砂岩的油气成藏有利区进行 了预测． 预测结果认 为泥盆 系东河砂岩 油气有利区主要 沿塔 中Ⅱ号断裂带分布 ， 同时在塔 中 1 0号断裂带西部倾末端也有发 育， 这些地 区 为下一 步 油气勘探 的有利 区． 关键词 塔 中地区； 东河砂岩 ； 油气成藏 ； 主控 因素 ； 有利 区预测 中图分类号 T E l 2 2 ． 1 文献标识码 A 1 地质背景 塔 中地区位于塔里木盆地的中央隆起部位 ， 是 在塔里木古生代克拉通背景下长期继承性发展的巨 型稳定古隆起_ l ． 东河砂 岩是塔里木盆地 晚泥盆 世一早石炭世一套穿 时的岩石地层单元 ， 为一套在 海侵背景下形成 的滨岸砂体 ， 砂质纯净 ， 物性好 ， 是 有利的油气聚集层位 ， 上部 以石炭系 巴楚组下泥 岩段为封盖层 ， 并 以受地层控制的构造圈闭为主． 切 入东河砂岩的断层主要为塔中 Ⅱ号断裂带 、 塔 中 1 0 号断裂的西段 、 中3井断裂等 ， 有些断裂如塔中 5 4 8井断裂、 塔 中2 1 一塔 中4 5 1井断裂等则延伸至下 二叠统 ． 如果 这些断裂在垂 向上 的封 闭性 较差 ， 则成为东河砂岩储层与油气源沟通的主要通道． 东 河砂岩是塔 中地 区重要 的油气储 层 ， 厚度 大、 物性 好 ， 目前发现的多为块状油气藏 ， 油藏形态受圈闭形 态的控制． 尽管探明的储 、 产量在塔 中占主导地位 ， 但其单井勘探的成功率较低． 深入分析东河砂岩油 气成藏条件和控制 因素 ， 准确预测油气 的有利成藏 区能对塔 中东河砂岩的进一步勘探提供指导． 2 成藏特征 2 ． 1 两套烃源岩供烃 C 、 C 、 C 规则 甾烷直接反映原始有机质 中甾 类化合物的特征 ， 故其相对含量可 以作 为油源对 比 的有效指标 ， 以判别油气来源． 中下寒武统灰岩的甾 烷分布呈“ 斜线” 型即 C C 。 C 。 0 ． 1的特征 J ． 对泥盆系油砂 中抽 提物 的伽 马蜡烷／ c 。 藿烷 的计算表明该 区泥盆系油气的烃源 岩具有混源特征 图 2 a ． 重排甾烷／ 规则甾烷在 中下寒武统烃源岩与中上奥陶统烃源岩 中也存在较 大的差别 ， 中下寒武统 中这一 比值 以小 于0 ． 2 为特 征 ， 中上奥陶统以介于 0 ． 3和 0 ． 9之间为特征． 对 中 1 井泥盆系油砂抽提物的重排 甾烷／ 规则 甾烷进行 分析 图 2 b ， 同样也表 明了该 区油源 的混源特 征 ． 综上所述 ， 塔中地 区泥盆系的油气具有混源特 征 ， 烃源岩既包括 了中下寒武统 的灰岩， 同时也有来 自中上奥陶统的泥灰岩． 2 ． 2 多期次油气成藏 泥盆系东河砂岩局部粒 间孔显示较强 的浅黄、 黄白色荧光 ， 表 明含油气 J ． 砂岩 中成岩矿 物有次 生加大石英 、 亮晶胶结方解石、 石膏． 成岩矿物 内共 存在 2期油气包裹体 在石英加大早期发育第 1期 黑 色液烃油气包裹 体 图3 a ， 沿切穿石英颗粒 ∈- O． o2 ． _ ． _ ． 44 30 ． 8 9 4431 7 0 443 2 ． 0 5 443 2 ． 8 0 深度 ／ m a 伽 马蜡烷， C ，。 藿烷直方 图 02 3 深度 ／ m C o 重排 甾烷／ 规则 甾烷直方图 图 2 中 1井东河砂岩伽 马蜡烷／ C 藿烷 与重排 甾烷／ 规则甾烷直方图 Fi g ． 2 Ga m ma c e r a n e - t o C 30 一 d i a h o p a n e r a t i o a n d r e ar r a n g e d s t e r a n e - t o - r e g ul a r s t e r a ne r a tio i n D3 d o fZh o n g1 we l l 及其加大边 的微裂隙或在部分石膏矿物 中发育第 2 期油气包裹体 ， 丰度 中等 G O I 约为 3 ％ ～5 ％ ] ， 包裹体 中液烃呈浅黄、 淡黄色 ， 显示浅黄色、 黄 白色 及兰 白色荧光 图 3 C 、 图3 d ， 说 明晚期油气为 轻质油气 ． 对 中 1井砂岩抽提物 中的饱 和烃进 行色谱 分 析， 色谱 图呈现出高碳数烃类缺失而低碳数烃类齐 全 的特 征 ， 表 明 后期 充 注 的 油气 主要 为 轻 质 烃 类 J ． 在 4 4 4 1 ． 7 4 m样品的色谱 图中， 低碳数和 高碳数烃类存在 2个基线鼓包 ， 但是低碳数烃和高 碳数烃都 比较齐全 表 1 ， 反映了该 区存在 2期油 气充注 ， 并且后期充注的油气为轻质烃类． 对中 1井、 顺 1井 、 中 1 8井与油气伴生 的盐水 包裹体进行了均一温度的测试 ， 测试结果表 明塔中 地区的泥盆系存在 2期油气充 注， 分别对应于温度 1 1 0～1 2 0 o C和 1 5 0～1 6 0 o C之间 ， 对应的地质时期 为加里东晚期一海西早期和喜山期 图4 ． 2 ． 3多因素控制成藏 对塔 中地区钻遇泥盆系东河砂岩失利井进行统 计 ， 并对失利的原因进行了汇总 表 2 ， 发现钻井失 利的主要原因为以下几种 缺乏通源断裂 、 储层物性 差 、 圈闭不落实和保存条件等． H m ∞ ％ 0 0 O 0 0 0 O O 蛰 皋 如 ∞ 鲫 ∞ 柏 加 0 1 1 O O O 0 { } ； 一 l l ； _重 一 4 一 西安石油大学学报 自然科学版 2 ． 3 ． 1 通源断裂塔中地区泥盆系主要为滨岸相 沉积， 寒武系一奥陶系烃源岩与泥盆系之间为数百 米厚层泥岩夹砂岩薄层． 断裂特别是深部断裂是沟 通泥盆系储层与烃源岩的主要桥梁 ， 是油气 向上运 移不可缺少的重要通道． 烃源岩形成的油气沿深部 断裂 向上运移后 ， 主要通过深部断裂直接运移到志 留系储层和东河砂岩中 ， 或通过东河砂岩 、 志留系与 东河砂岩之间的不整合面进行侧向运移 ． 泥盆系油气显示与发现主要分布于塔中 1 0号 构造带、 塔 中Ⅱ号断裂带 ， 充分说明这些断裂不仅形 成 了泥盆系油气成藏的构造圈闭 ， 而且还形成 了沟 通底部源岩泥盆系砂岩储层之间油气运移 的重要通 道． 塔中 3 1井、 塔中 6 4井等虽然见到有油气显示 ， 但是由于通源断裂不甚发育而导致油源供应不足 ， 从而没有形成工业性油气藏． 2 ． 3 ． 2 储层物I }生泥盆系东河砂岩沉积相主要 为 河 口湾 、 三角洲与滨岸沉积， 在河 口湾和三角洲沉积 的砂体 中， 砂 质纯净 ， 含砂率高 达 8 0 ％ 以上 ， 砂砾 粗， 孔渗性好， 沉积厚度大， 为有利的油气储集体． 但 是东河砂岩段在纵向上分为 3段 ， 即含砾砂岩段、 均 值砂岩段和底砾岩段． 其中， 以均值砂岩段储层物性 最好 ， 孔 隙 度 为 1 0 ％ ～2 8 ％， 渗 透 率 为 1 ． 0～ 1 5 4 0 1 0～ m ， 其他两段储层物性差 ， 同时由于 地势的上升及塔中主垒带等古 隆起高地的存 在 ， 东 张琴等 塔中泥盆系东河砂岩油气成藏及有利区预测 一5一 河砂岩向东和向塔 中 Ⅱ号断垒带厚度急剧减薄 ， 岩 性变粗 ， 特别是 中部的均质砂岩段快速消失 ， 且 以角 砾岩、 砂砾岩为主 ， 从而导致部分钻井失利． 这主要 体现在塔 中 2 8井 、 塔 中 2井 、 塔中 9井 、 塔 中 5 2井 和中 l 2井． 在这些井 中由于物性条件差 ， 油气在进 入储层时， 优先选择物性好 、 储层孔喉大、 连通性强 的砂体进行油气充注， 而导致这些井没有油气显示． 因此在进行有利区选择和钻探 时， 应该避开储层 物 性较差的地方． 2 ． 3 ． 3 圈闭 油气 的充注不仅需要优质 的储 层和 连通烃源的断层 ， 常规油气需要圈闭存储油气． 东河 砂岩是底水块状油藏， 油藏形态受圈闭形态的控制 ； 基本成藏条件优越 ， 尽管探 明的储 、 产量在塔中占主 导地位 ， 但其单井勘探的成功率较低． 西部倾没端东 河组圈闭主要是海西期以后在弱变形 的背景下形成 的， 小型、 低幅度是其主要特点． 圈闭的规模与分布 受 Ⅱ号构造带 的控制， 总体越接近 Ⅱ号构造带 ， 圈闭 面积、 幅度越大 ． 塔中地区以东河砂岩为 目的层的大多数钻井失 利都是因圈闭不落实或者圈闭幅度太小造成的 ， 如 塔中 5 9 、 塔 中 2 7 、 塔 中 2 3 、 塔 中 l 3 、 塔 中 1 4 、 中 1 1 、 中 1 3 、 塔中 1 7 、 塔中 6 0井等． 除了圈闭的落实程度 外 ， 塔 中地 区东河砂岩的保存条件也至关重要． 由于 塔中地区火山岩发育 ， 从而导致有些油气藏因盖层 薄 ， 火成岩刺穿 已经形成的油气藏而使油气散失 ， 从 而导致钻探失败 ， 如塔 中 6 4 、 1 8 、 2 l井未见油气显 示 ， 与火成岩对 圈闭的破坏有关 ， 而不是通道不利 所致． 3 有利 区预测 影响塔中地区泥盆系油气成藏的主要因素为输 导体系、 圈闭和盖层条件 保存条件 ． 首先利用塔 中地区砂岩厚度和部分砂岩的孔隙度数据对塔 中地 区储层物性进行评估． 分析结果表 明储层物性分布 较为有利的区域位于 中央断垒带东部和中部地 区， 有利区主要沿塔 中 l 0号断裂带分布 ， 砂岩的厚度一 般分布在 5 01 0 0 m之间， 孔隙度均大于 1 0 ％， 一 般集 中分布在 1 0 ％ ～1 4 ％之间 图 5 ． 图5 东河砂岩储层发育有利区分布 Fi g ． 5 Di s t r i b u t i o n ma p o f f a v o r a b l e r e s e r v o i r s i n D3 d， Ta z h o ng a r e a 结合塔 中泥盆系东河砂岩的有利储层分布以及 圈闭分布和顶部泥岩 盖层 的分布， 对塔中泥盆 系东 河砂岩油气聚集的有 利区进行了划分． 研究结果表 明， 东河砂岩中油气 聚集 的有利区主要沿塔 中 Ⅱ号 断裂带走向， 呈条带型分布 塔中2 一塔中6 1 ～塔中 4 一塔中 1 0 3井 和位 于塔 中 1 0号断裂带 的西部倾 末 端 塔 中 3 5 一塔 中 2 1 一塔 中 2 3 一塔 中 4 O 图 6 ． 在沿塔 中Ⅱ号断裂带 的有利区域 ， 储层 的孔隙 度分布在 1 0 ％ 一1 2 ％， 渗透率较高， 一般都大于 5 0 X 1 0 ～ m ， 分布有 I 类有利圈闭， 该区的泥岩盖层厚 度分布范 围在 l 0 4 0 m 之 间， 多数 集 中在 2 0 3 0 m； 在塔 中 1 0号断裂带倾末端 ， 缺乏孔隙度数据， 但是砂岩厚度较大，分布在 5 0～ 7 5 i n之间 ， 并伴有 6 西安石油大学学报 自然科学 版 图6 塔中东河砂岩油气聚集有利区分布 Fi g ． 6 Di s t r i bu ti o n m a p o f f a v o r a b l e h y d r o c ar b o n a c c u mula t i o n a r e a s i n D3 d。 Ta z ho n g a r e a I 类圈闭的分布 ， 泥岩盖层 的厚度较大 ， 多分布在 4 0～ 5 0 m之间． 根据现有东河砂岩工业油气井显示 主要集中在塔 中 4号构造带 这也与本文预测 的 结果相同． 可知该地 区有望成为东河砂岩油气勘探 。 取得下一步突破 的地 区． 4 结 论 1 塔 中泥盆系东河砂岩油气来源具有混源特 征 ， 烃类来源主要为寒武系 一下奥 陶统烃源岩和 中 上奥陶统烃源岩． 2 塔 中泥盆系东河砂岩形成的油气藏具有多 期次充注特点 ， 表现为 2期成藏 ， 分别为海西晚期和 喜山期 ． 3 沟通油源和储集层的断裂为烃类的运移提 供了通道 ， 优质储层为油气充注提供 了保证 ， 良好 的 ⋯ 圈闭则为油气藏 的保存提供了保障． 4 泥盆系东河砂岩油气 聚集的有利 区主要为 沿塔 中Ⅱ号断裂带走 向分布的条带 塔 中 2 一塔 中 6 l 一塔 中4 一塔中 1 0 3井 和塔 中 1 0号断裂带 的西 部倾末端 塔中 3 5 一塔 中2 1 一塔 中2 3 一塔 中4 0 ． 参 考 文 献 r 5 ] [ 1 ] 庞宏， 庞雄奇， 石秀平， 等． 调整改造作用对塔中油气 藏的影响[ J ] ． 西南石油大学学报 自然科学版， 2 0 1 0 ， 3 2 1 3 3 -4 1 ． P ANG Ho ng， PANG Xi o ng q i ， S HI Xi u p i n g， e t a 1 ． Th e i n fl u e n c e o f a d j u s t m e n t a n d m o d i fi c a t i o n o n h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n i n T a z h o n g A r e a [ J ] ． J o u rna l o f S o u t h w e s t P e t r o l e u m Un i v e r s i t y S c i e n c e ＆ T e c h n o l o g y Ed i t i o n． 2 0 1 0。 3 2 1 3 3 41 ． 李明杰， 郑孟林 ， 冯朝荣 ， 等． 塔 中低凸起的结构特征 及其演化[ J ] ． 西安石油大学学报 自然科学版， 2 0 0 4 ， 1 9 4 4 3 -45 ． L I M i n g - j i e ， Z H E N G Me n g l i n ， F E N G C h a o r o n g ， e t a 1 ． S t r u c t u r a l c h a r a c t e r i s t i c s a n d e v o l u t i o n o f T a z h o n g l o w u p l i f t [ J ] ． J o u r n a l o f X i ，a n S h i y o u U n i v e r s i t y N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n ， 2 0 0 4 ， 1 9 4 4 3 _ 4 5 ． 张惠良， 杨海军 ， 寿建峰 ， 等． 塔里木盆地东河砂岩沉 积期次及油气勘探[ J ] ． 石油学报， 2 0 0 9， 3 0 6 8 3 5 8 4 2． Z H A N G H u i l i a n g ， Y A N G H a i j u n ， S H O U J i a n f e n g ， e t a 1 ． S e d i me n t a r y p e ri o d s o f D o n g h e s a n d s t o n e a n d h y d r o c a r b o n e x p l o r a t i o n i n T a r i m B a s i n [ J ] ． A c t a P e t r o l e i S i n i a n ， 2 0 0 9 ， 3 0 6 8 3 5 - 8 4 2 ． 张仲培， 王毅， 云金表， 等． 塔中地区断裂不同演化阶 段对油气聚集的控制[ J ] ． 石油与天然气地质， 2 0 0 9 ， 3 0 3 3 1 6 3 2 3 ． Z HANG Z h o n g - p e i ， WANG Yi ， YUN J i n - b i a o ， e t a 1 ． C o n t r o l o f f a u l t s a t d i f f e r e n t e v o l u t i o n s t a g e s o n h y d r o c a r b o n a c c u m u l a t i o n i n T a z h o n g a r e a ， t h e T a ri m B a s i n [ J ] ． O i l ＆ G a s G e o l o gy， 2 0 0 9 ， 3 0 3 3 1 6 3 2 3 ． 张水昌， 张宝民， 王飞宇， 等． 中． 上奥陶统 塔里木盆地 的主要油源 层 [ J ] ． 海 相油 气地 质 ， 2 0 0 0 ， 5 1 ／ 2 1 6 21 ． ZHANG S h ui - c h a ng， ZHANG Ba o mi n， W ANG Fe i y u， e t a 1 ． Mi d u p p e r Or d o v i e i a n F o r mi o n， t h e ma i n s o u r c e r o c k 张琴等 塔中泥盆系东河砂岩油气成藏及有利区预测 一7一 i n T a r i m B a s i n[ J ] ． Ma r i n e O ri g i n P e t r o l e u m G e o l o g y ， 2 0 0 0 。 5 1 ／ 2 1 6 - 2 1 ． [ 6 ] 张水 昌， 张保民， 王飞宇， 等． 塔里木盆地两套海相有 效烃源层- I ． 有机质性质、 发育环境及控制因素[ J ] ． 自 然科学进展 ， 2 0 0 1 ， 1 1 3 2 6 1 2 6 8 ． ZHANG S h ui - c h a ng， ZHANG Ba o - mi n， W ANG Fe i - y u， e t a1． T wo s e t s o f ma tin s o u r c e r o c k s i n Ta r i m Ba s i n o r g a n i c c h a r a c t e ris t i c，d e v e l o pme n t e n v i r o nme n t a nd c o nt r o l l i ng f a c t o r s [ J ] ． P r o g r e s s i n N a t u r a l S c i e n c e ， 2 0 1 1 ， 1 1 3 2 6 1 - 2 6 8 ． [ 7 ] 黎茂稳． 油气二次运移研究的基本思路和几个应用实 例[ J ] ． 石油勘探与开发， 2 0 0 0， 2 7 4 1 1 - 2 2 ． L I Ma o w e n ． Q u a n t i fi c a t i o n o f p e t r o l e u m s e c o n d a r y m i g r a t i o n d i s t a n c e s f u n d a me n t a l s a n d c a s e h i s t o ri e s 『 J ] ． P e t ro l e u m E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t ， 2 0 0 0， 2 7 4 1 1 - 2 2 ． [ 8 ] 李双文， 刘洛夫 ， 李超， 等． 应用定量颗粒荧光技术研 究塔中地区志留系古油藏分布特征 [ J ] ． 吉林大学学 报 地球科学版， 2 0 0 6， 3 6 5 8 1 3 8 1 9 ． L I S h u a n g - w e n， L I U L u o f u ， L I C h a o， e t a1． A p p l i c a t i o n o f q u a n t i t a t i v e gra i n fl u o r e s c e n c e t e c h n i q u e i n s t u d y o f S i l u - r i a n Pa l a e o - o i l p o o l s d i s t rib ut i o n i n t h e Ce n t e r T a r i m Ba - s i n [ J ] ． J o u r n a l o f J i l i n U n i v e r s i t y E a r t h S c i e n c e E d i t i o n ， 2 0 0 6 ， 3 6 5 8 1 3 - 8 1 9 ． [ 9 ] G e o r g e S C， K r i e g e r F W， E a d i n g t o n P J ， e t a1 ． G e o c h e m i c al c o mp a ri s o n o f o i l -- b e a r i n g fl u i d i n c l u s i o n s a n d p r o d u c e d o i l f r o m t h e T o r o s a n d s t o n e 『 J ] ． P a p u a N e w G u i n e a O r g Ge o c h e m ， 1 9 9 7， 2 6 1 5 5 1 7 3 ． ’ ⋯ ’ ” I⋯⋯l - ‘ “ ’’ ⋯ ⋯ ‘ ⋯ 。 ’ ． [ 1 0 ]Mu s gra v e I A， C a r e y R G， J ane e k y D R， e t a 1 ． A d a p t i o n o f s y n c h r o n ou s l y s c an n e d l u mi n e s c e n c e s pe c t r os c o p y t o p o r g a n i c - r i c h fl u i d i n c l u s i o n m i c r o a n a l y s i s [ J ] ． R e v S c i I n s t r u m ． 1 9 9 4， 6 5 1 8 7 7 1 8 8 2 ． [ 1 1 ]L I U L u o - f u ， K A N G Y o n g s h a n g ． S t u d y o n s e c o n d a r y m i gra t i o n o f h y d r o c arb o n s i n T a z h o n g Ar e a o f T a r i m B a s i n i n t e r ms o f C a r b a z o l e c o m p o u n d s 『 J ] ． C h i n e s e J o u r n a l o f G e ． o c h e m i s t r y ， 1 9 9 9 ， 1 8 2 9 8 - 1 0 4 ． [ 1 2 ]L i u K， E a d i n g t o n p ． Q u a n t i t a t i v e fl u o r e s c e n c e t e c h n i q u e s f o r d e t e c t i n g r e s i d u a l o i l s a n d r e c o n s t r u c t i n g h y d r o c a r b o n c h arg e h i s t o r y [ J ] ． O r g a n i c G e o c h e m i s t ry， 2 0 0 5 ， 3 6 6 1 0 23 1 03 6． [ 1 3 ]李宇志 ， 梁书义， 刘克奇． 塔中地区早古生代单源三位 油气成藏体系 [ J ] ． 地球科学 与环境学报， 2 0 0 6 ， 2 8 2 4 5 _ 4 8 ． L I Yu z h i ， L I ANG S h u y i ， L I U Ke q i ． T a z h o n g Eo p ale o z o i c p e t r o l e u m a c c u m u l a t i o n s y s t e m i n T a r i m B a s i n [ J ] ． J o u r - n a l o f E a r t h S c i e n c e a n d E n v i r o n me n t ， 2 0 0 6 ， 2 8 2 4 5 48． [ 1 4 ]刘春晓， 钱利， 邓国振． 塔中地区油气成藏主控因素及 成藏规律研究[ J ] ． 地质力学学报， 2 0 0 7 ， 1 3 4 5 5 - 5 9 ． L I U C h u n x i a o ， Q I A N L i ， D E N G G u o - z h e n ． D o m i n a n t c o n t r o l l i n g f a c t o rs a n d r e g u l a r i t i e s o f f o rm a t i o n o f p e t r o l e u m a c c u m u l a t i o n s i n t h e T a z h o n g a r e a 『 J ] ． J o u rnal o f G e o me ． c h a n i c s ， 2 0 0 7 ， 1 3 4 5 5 5 9 ． 责任编辑 王辉 科学家研 制 出人造“ 油 黾“可 自由漂浮在油水界面 在国家 自然科学基金委 、 科技部和中国科学院的支持下 ， 中科 院化学所有机 固体院重点实验室的研究人 员利用在水下对油具有超低黏附的高能无机材料 ， 设计制备了一种微型器件“ 油 黾” ， 该器件能在油水界面 自由漂浮而不受油的污染。 据介绍 ， 通过设计抗油黏附表面实现水相设备 的抗油 污染 ， 对于科学研究及生产生活都具有 巨大的意 义 ， 是当今材料领域面对 的巨大挑战。 化学所的研究人员利用简单的碱腐蚀方法 ， 制备了氧化铜层包覆的铜丝 。受在水上 自由运动的水 黾的 漂浮原理启发 ， 并模拟其腿部构造 ， 研究人员利用制备的铜丝作为“ 腿” 设计制备了能在油水界面 自由漂浮 的“ 油黾” 器件。铜丝表面的氧化铜层及氧化铜层 的表面微纳复合结构 ， 使铜丝在油水界面上受到 巨大的水 下超疏油力的支撑 ， 并且使铜丝对油具有超低粘 附特性 ， 从而使得“ 油 黾” 能漂浮在水下 油表面而免受油 污染。 研究人员经过系统 的实验 ， 分析了该超疏油力的主要影响因素， 并建立 了相关的理论模型。这一人造 “ 油黾” 的设计为制备新颖的水下抗油污表面及微型器件提供了途径， 将对目前频繁发生的原油泄漏事故中 原油清理及设备抗油污等提供帮助。同时 ， 该研究也对减阻材料 、 水下油井 、 输油管道等材料设备的设计提 供 了新的思路 。 董瑾摘 自光明网h t t p ／ ／ w w w ． g m w． c n ／ n y ／ 2 0 1 2 0 9 ／ 0 3 ／ c o n t e n t _ 4 9 5 8 5 3 6 ． h t m『 2 0 1 2 0 9 0 3 ]