问题：非常规资源开发面临“油石中、路难打通”的瓶颈。作为常规石油的重要接续资源，页岩油对保障国内油气供应、提升能源安全至关重要。然而，页岩油通常赋存于深层岩石的微细孔隙中，孔喉尺寸甚至小于头发丝直径，流动性差、渗流阻力大，导致开采效率低、产量不稳定。在全球范围内，如何在低渗透储层中建立有效渗流通道、实现经济高效开采，一直是页岩油开发的核心难题。 原因：裂缝网络的“可达性”和“可控性”不足是制约开发效率和成本的关键因素。页岩储层非均质性强，层理和天然微裂隙发育，地层应力条件复杂，导致压裂过程中裂缝扩展具有随机性和不确定性：有时裂缝难以向深部延伸，有时过度分叉造成能量分散和支撑效果不足，甚至可能偏离目标层段。一旦裂缝形貌失控，压裂液无法精准覆盖有效储层，不仅降低采收率，还会增加材料消耗、能耗和作业风险。 影响：掌握裂缝扩展规律直接影响页岩油开发的效益和安全边界。一上，裂缝网络能否形成“连通纳米孔隙—汇聚至主裂缝—稳定流出井筒”的通道体系，决定了原油能否被有效开采；另一方面，裂缝失控可能带来工程和环境问题，如施工窗口变窄、重复改造增多、单井成本上升等。随着非常规资源规模化开发推进，行业对更精准、更可预测的压裂设计与调控需求日益迫切。 对策：中国科学技术大学团队以定量刻画裂缝扩展模式为突破口，推动从“经验压裂”向“可控压裂”转变。该研究首次对裂缝的直线扩展、振荡扩展和分叉扩展等模式进行定量划分，为裂缝形貌的识别、评估和预测提供了统一框架。这个成果有助于实现更精准的裂缝调控：通过引导裂缝目标区间内按预期延伸和分布，提高压裂液的覆盖范围，从而将纳米孔隙中的原油驱替至可流动通道，提升采收效率。同时，该研究也为优化压裂参数组合、减少无效裂缝和能量损耗提供了方法支持，有助于平衡产量、成本和风险。 前景：从实验室到工程应用仍需多场景验证和系统集成。业内人士认为，裂缝扩展模式的定量划分与精准调控为构建“可设计的裂缝网络”提供了新思路。未来，有关成果有望与地质建模、微地震监测和生产动态分析等技术结合，形成从裂缝起裂到产能响应的全链条评价体系。此外，随着绿色低碳转型加速推进，非常规油气开发还需在节水降耗、材料优化和环境控制诸上持续改进，以实现资源开发与环境保护的平衡。
从纳米级孔隙到宏观能源安全，中国科学技术大学的这项研究不仅跨越了物理尺度的鸿沟，更是基础科学向工程应用转化的关键一步。能源技术的突破往往源于对自然规律的深入洞察。在全球能源竞争日益激烈的背景下，这种将科学探索与国家战略需求紧密结合的研究路径，正是中国能源科技自立自强的生动体现。