【科研百人】张敏:学无涯 教无涯 研无涯

发布日期:2016/6/14 9:52:25     点击数:3118

 


 

人物名片:张敏,二级教授,博士生导师。19867月毕业于江汉石油学院油气勘查专业,获学士学位;199512月毕业于成都理工学院煤田、油气地质与勘探专业,获博士学位;200711-20089月作为访问学者在美国俄克拉荷马大学(University of Oklahoma)能源学院留学。1997年晋升副教授,2002年晋升教授;1998年被选拔为湖北省跨世纪学科带头人,2006年获得湖北省有突出贡献的中青年专家称号,2008年享受湖北省政府专项津贴,2013年享受政府特殊津贴;国家科学技术奖评审专家;《天然气地球科学》、《石油实验地质》等期刊编委,国际有机地球化学协会、中国石油学会和中国矿物岩石地球化学学会会员。

先后为本科生、研究生讲授《油藏地球化学》、《油气地球化学》等课程,教学效果优良。指导博士毕业生5人、硕士毕业生42名,其中1人获孙越崎优秀学生奖,6人荣获国家奖学金;2人次获湖北省优秀博士学位论文;2010年以来,连续6年均有学生论文荣获湖北省优秀硕士学位论文。目前指导博士研究生3名、硕士研究生14人。

受聘教授14年来,主持各类纵横向项目35项;出版学术著作4部;在《Journal of Petroleum Science and Engineering》 、《Science in China》、《地球化学》等国内外学术刊物上以第一作者或通讯作者发表论文52篇,其中22篇被SCIEI收录;研究成果获省部级奖励4项,其中湖北省科技进步一等奖1项。2009年荣获“湖北师德标兵”荣誉称号、获湖北省五一劳动奖章,2012年当选湖北省劳动模范,2013年荣获全国师德标兵称号。


 

在长期的科学研究中,张敏教授领导的研究团队形成了油藏及开发地球化学、煤系烃源岩地球化学以及非常规油气地球化学三个特色鲜明的研究方向。

对于沉积盆地内的含油气储层或油气藏而言,不仅要对烃(油、气)、水、岩多相体系中的每个单相进行深入的地球化学研究,而且要以此为基础,对多相体系之间的,特别是油气充注与开发过程中多相体系之间的相互作用进行深入的研究,才能为沉积盆地的油气资源评价、目标区预测及勘探开发方案的制订提供全面可靠的地球化学信息。张敏教授科研团队依托国家“九五”、十五”科技攻关项目、国家自然科学基金项目、中石油中青年创新基金项目、湖北省自然基金项目和横向科研项目,通过开展油藏地球化学描述、含油气层评价及产能预测、油气藏运移聚集史、混源油定量识别模型、沥青垫鉴定与地球化学研究,取得了以下主要科研成果:1)建立了适用于高矿化度地层水短链有机酸分析的毛细管等速电泳法,开展了砂泥岩体系有机-无机相互作用、油田水地球化学特征和演化规律的研究,探讨了油田水对储层形成和演化的控制作用,为储层预测提供了新的途径。2)用连续抽提技术分别测定储集岩自由烃、吸附烃和有机包裹体烃类的绝对浓度和分子组成特征,刻画了油藏流体化学组成的非均质性。3)建立石油非烃化合物的分离分析技术,系统研究了我国不同盆地原油非烃化合物的绝对浓度与相对比值的特征,揭示原油在运移过程中,非烃化合物发生分馏作用的机理和石油运移聚集的规律。目前这些成果和技术已在塔里木油田、大庆油田、辽河油田、胜利油田、长庆油田等油田得到广泛推广与应用。此项研究成果经湖北省科技厅组织专家鉴定认为,该项研究不仅具有重要的理论意义,而且在油气勘探与开发领域得到广泛推广和应用,取得明显经济效益,其研究成果总体处于国际先进水平,部分研究成果达到国际领先水平。该项研究成果获得了2005年湖北省科技进步一等奖。


 

我国天然气的来源类型非常不均衡,无论从成因上还是从储量上来看,煤成气都占据了天然气气田的数量与储量的70%以上。由此可见,来源于煤系烃源岩的大气田占据我国天然气的主导地位。但是由于煤系烃源岩发育的盆地类型多样、跨越地层时代大,形成的沉积环境复杂多变,诸多基础的地球化学问题还有待深入系统研究。张敏教授科研团队依托国家“十一五”、“十二五”能源重大专项、国家自然科学基金项目以及中国石油、中国石化的横向项目,通过对四川盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地与吐哈盆地煤系烃源岩系统剖析,取得了一系列新的研究成果:1)建立了不同构造-沉积环境中煤系气源岩的发育特征和发育模式,指出我国煤系分布范围广,沉积相特征相对复杂,既存在跟海相有关的泥炭坪的成煤作用过程,也存在陆相沼泽的成煤过程。2)区分了五种成煤环境类型,即:高位弱氧化成煤环境、低位弱还原成煤环境、低位强还原成煤环境、海陆过渡成煤环境和近海潮坪成煤环境。3)刻画了腐殖煤的生物标志化合物组成特点,揭示了不同沉积环境中腐殖煤的生物标志化合物组成与组合具有明显的差异性。4)提出了煤系二级产率有机质的生烃理论和观点,以喜嗜食高等植物有机碳的化能异养微生物的大量繁衍,是形成富氢镜质组的主要原因。通过本项目的研究,团队成员共发表学术论文56篇(SCI收录10篇、EI收录12篇),出版著作1部。

近年来,非常规油气资源,尤其是天然气水合物与页岩油的勘探与开发越来越受到国内学者的关注,但由于研究程度相对较低,许多基础的地质、地球化学问题还有待深入研究。张敏教授科研团队从2005年起,依托国家自然科学基金项目、国土资源部攻关项目以及中国石油、中国石化的横向项目,通过对祁连山冻土区天然气水合物以及松辽盆地页岩油系统剖析,研发了一系列新的技术取得了一批研究成果:1)首次建立了天然气水合物中C5-C7轻烃化合物的富集浓缩方法与分析条件,鉴定了天然气水合物中C5-C7轻烃单体化合物。2)探讨了Mango轻烃参数K1值和C5-C7化合物的相对内组成特征在祁连山冻土区天然气水合物成因类型划分以及气体来源方面的应用,揭示了祁连山冻土区天然气主要来源于陆源高等植物为母源烃源岩,厘定了祁连山冻土区天然气水合物煤型气主要来源于三叠系-侏罗系煤岩,而油型气来源于三叠系-侏罗系泥岩。3)创建了泥页岩游离可动烃定量分析方法技术,利用非极性有机溶剂正己烷与极性有机溶剂三氯甲烷对松辽盆地主要页岩油层段泥页岩进行多次连续冷浸泡抽提,最后进行索氏抽提。运用连续抽提定量化数据建立起游离可动烃的数学计算模型,并由此计算可动烃含量。4)指出了松辽盆地页岩油主要储集空间为微孔隙和微裂缝,其中微孔隙主要发育层间微孔隙与生屑内微孔隙、微裂缝中等发育;可压裂系数数学模型计算表明嫩江组可压裂性中等。计算了松辽盆地长岭坳陷页岩油资源量,指出了长岭坳陷页岩油勘探有利区。


(编辑 陆峰)