保障油氣供應(yīng)安全的現(xiàn)實路徑

如何保障國家油氣供應(yīng)安全？

院士、專家紛紛支招兒，謝克昌院士根據(jù)我國資源稟賦現(xiàn)狀提出煤替油氣戰(zhàn)略，趙文智院士認(rèn)為中國陸相頁巖油革命將對我國油氣工業(yè)帶來根本改變，李陽院士指出深層超深層是未來油氣勘探開發(fā)的現(xiàn)實領(lǐng)域。

9月19日~20日，由中國工程院、國家能源局主辦的第五屆能源論壇在京召開，來自全球1000余名業(yè)內(nèi)人士參會。論壇上，圍繞“油氣安全戰(zhàn)略與海洋油氣創(chuàng)新發(fā)展”這一主題，50余位院士、專家展開討論。

謝克昌院士：推進煤替油氣可降低油氣對外依存度

當(dāng)前，能源的清潔性挑戰(zhàn)、低碳性挑戰(zhàn)、安全性挑戰(zhàn)、高效性挑戰(zhàn)巨大，而新能源技術(shù)達到產(chǎn)業(yè)規(guī)模尚需時日。

根據(jù)中國工程院的研究和預(yù)測，我國能源革命將分三個階段：2020年前為能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化期，2020年煤炭、油氣、非化石能源消費比例為6∶2.5∶1.5，能源消費總量約50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；2020~2030年為能源領(lǐng)域變革期，2030年煤炭、油氣、非化石能源消費比例為5∶3∶2，能源消費總量在60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)；2030~2050年為能源革命定型期，2050年煤炭、油氣、非化石能源消費比例為4∶3∶3，能源消費總量約57億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

清潔的內(nèi)涵是，能源的開發(fā)利用全過程最大程度減少對生態(tài)的破壞和對環(huán)境的污染。

低碳的內(nèi)涵是，在能源的生產(chǎn)和消費過程中最大程度減少碳排放。能源低碳化包括提高非化石能源比重、高碳能源的低碳化利用、化石能源的清潔高效轉(zhuǎn)化。

高效的內(nèi)涵是，能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化、利用的效率都要高。2018年，我國單位GDP能耗是世界平均水平的1.4倍，節(jié)能提效潛力巨大。如果我國能源利用效率達到世界平均水平，就可以減少消耗13.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，并可減少34.6億噸二氧化碳排放，占我國2018年95億噸排放量的1/3多。

推進能源革命，煤、油要控量清潔轉(zhuǎn)型。煤炭方面，嚴(yán)格控制煤炭產(chǎn)量，推進煤炭生產(chǎn)合理布局，加大落后產(chǎn)能淘汰力度，大力推廣綠色開采技術(shù)，有效推進煤炭綠色發(fā)展。石油方面，控制國內(nèi)低效、邊際成本較高的石油產(chǎn)量，充分利用低油價機遇期加大石油進口量，增強石油儲備能力，建立健全能源應(yīng)急保障體系。天然氣方面，常規(guī)與非常規(guī)并舉，加強國內(nèi)天然氣開發(fā)，統(tǒng)籌消費市場與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，科學(xué)謀劃引進國外天然氣，大幅提高天然氣消費比重。

非化石能源要加快突破瓶頸，提高占比。水能方面，堅持生態(tài)環(huán)境優(yōu)先，科學(xué)布局，實現(xiàn)有序開發(fā)。風(fēng)能方面，重點是突破大型高空風(fēng)電機組關(guān)鍵技術(shù)、10兆瓦級及以上海上風(fēng)電機組技術(shù)，以及大規(guī)模儲能產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)。太陽能方面，重點突破更高效、更低成本晶體硅電池及薄膜電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)關(guān)鍵配套材料。生物質(zhì)能方面，重點突破先進生物質(zhì)能源與化工技術(shù)，提高能源轉(zhuǎn)化效率，形成先進生物質(zhì)能源化工產(chǎn)業(yè)鏈和生物質(zhì)原料可持續(xù)供應(yīng)體系。核能方面，堅持立足自主、多元并舉，推進高效發(fā)展。

能源技術(shù)方面，應(yīng)用推廣燃煤發(fā)電機組超低排放、油氣田高效勘探開發(fā)、三代壓水堆、可再生能源與建筑集成系統(tǒng)、特高壓交直流輸電等相對成熟技術(shù)，示范試驗煤基多聯(lián)產(chǎn)、復(fù)雜油氣田提高采收率、大型先進壓水堆、海上風(fēng)電規(guī)?；_發(fā)、大容量柔性直流輸電等技術(shù)，集中攻關(guān)超高參數(shù)燃煤發(fā)電、“兩深一非”油氣高效開發(fā)、核燃料后處理、可再生能源高效發(fā)電和大規(guī)模并網(wǎng)、大規(guī)模儲能等重大前沿技術(shù)。

應(yīng)正確認(rèn)識能源轉(zhuǎn)型，化石能源未來在能源結(jié)構(gòu)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位。中國工程院和國外機構(gòu)的戰(zhàn)略研判均表明，到2030年，化石能源在中外一次能源中占比都在80%左右，其中煤炭占中國一次能源結(jié)構(gòu)的50%左右。優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，要在能源體系框架下進行轉(zhuǎn)型和優(yōu)化，實現(xiàn)以煤為主的化石能源的清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用，建設(shè)多能互補集成優(yōu)化示范工程，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提升用能終端電氣化率，建立泛能源互聯(lián)網(wǎng)。

據(jù)預(yù)測，我國2040年仍是全球第一大能源消費國，能源消費總量是第二名美國的1.8倍、第三名印度的兩倍。降低油氣對外依存度，可推進煤替油氣，方式包括：以煤為原料生產(chǎn)燃料替代油氣燃料，如煤直接液化、煤間接液化、煤制天然氣、煤制甲醇燃料、煤制乙醇燃料等；以煤為原料生產(chǎn)有機化學(xué)品替代油氣衍生化學(xué)品，如煤制烯烴、煤制芳烴、煤制乙二醇等。

趙文智院士：我國面臨陸相頁巖油革命的良好機遇

我國油氣資源，總量較為豐富，但不如外界想象的那么多，應(yīng)客觀認(rèn)識。

石油方面，樂觀派認(rèn)為，我國石油地質(zhì)資源量為1257億噸，截至2018年底已探明393億噸，資源探明率為31%。但用翁旋回模型擬合，全國石油地質(zhì)資源量大致在753億~906億噸，中值為820億噸，按此測算，資源探明率已接近50%。

天然氣方面，樂觀派認(rèn)為，我國天然氣地質(zhì)資源量為90萬億立方米，截至2018年底已探明12.88萬億立方米，資源探明率僅14.3%。但用翁旋回模型擬合，全國天然氣地質(zhì)資源量大致在49萬億~62萬億立方米，中值為55萬億立方米，按此測算，資源探明率升至23.4%。

務(wù)實派判斷，我國石油資源探明率已超過50%。盆地勘探早期，儲量增長大幅波動，油氣藏類型以構(gòu)造為主，是常規(guī)優(yōu)質(zhì)資源，資源探明率在25%以下。盆地勘探中期，儲量穩(wěn)定增長，油氣藏類型是構(gòu)造加巖性，資源以常規(guī)為主，還有中-劣質(zhì)資源，資源探明率在25%~65%。盆地勘探晚期，儲量增長開始遞減，油氣藏類型以巖性為主，以非常規(guī)資源為主，資源探明率超過65%。對各大盆地的資源探明率校正后，渤海灣、松遼等大型含油氣盆地已處于勘探晚期，而全國石油資源探明率已超過50%。

我國石油資源具備穩(wěn)產(chǎn)2億噸的條件，但規(guī)模與效益難以兩全。據(jù)預(yù)測，到2025年，油價70美元/桶條件下的全國效益產(chǎn)量為1.97億噸，而油價50美元/桶條件下的全國效益產(chǎn)量降至1.92億噸。到2030年，油價70美元/桶條件下的全國效益產(chǎn)量為1.95億噸，而油價50美元/桶條件下的全國效益產(chǎn)量僅為1.85億噸。

堅持兩個加強、做好四篇文章，我國石油產(chǎn)量可重上2億噸。兩個加強，即加強新區(qū)預(yù)探和老區(qū)精細勘探，年新增探明儲量10億噸以上；加強探明未動用儲量動用，目前有93億噸，近期可升級47億噸。四篇文章，即做好已開發(fā)油田提高采收率的文章，全國動用地質(zhì)儲量300億噸，平均采收率29%，如果采收率提高5~8個百分點，可增加可采儲量15億~24億噸，此外還要做好非常規(guī)、海域、新疆地區(qū)石油增儲上產(chǎn)三篇文章。

2億噸是原油供應(yīng)安全的壓艙石，國家應(yīng)給予政策支持，如設(shè)立風(fēng)險勘探基金、對無效益產(chǎn)量給予政策激勵、加強低品位儲量規(guī)模利用政策支持、對老油田開發(fā)后期尾礦減免稅費、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)油氣開發(fā)與環(huán)境保護等。

我國天然氣勘探尚處于早中期，探明儲量可保持長期增長，產(chǎn)量有望實現(xiàn)倍增，2035年達到2800億~3000億立方米。

我國陸相頁巖油存在革命的良好機遇。頁巖油，是指埋深大于300米的富有機質(zhì)頁巖層（熱成熟度大于0.5%）中賦存的石油和多類有機物的統(tǒng)稱，包括地下已形成的石油烴、瀝青和尚未轉(zhuǎn)化的有機物質(zhì)。頁巖油包括中低成熟度頁巖油（熱成熟度在0.5%~1.0%）和中高成熟度頁巖油（熱成熟度在1.0%~1.5%）。

中高成熟度頁巖油資源潛力較大，初步評價我國中高成熟度頁巖油地質(zhì)資源量在145億~215億噸，是2億噸穩(wěn)產(chǎn)的重要支撐。其具有較好的現(xiàn)實性，目前在準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷落實儲量11億噸、2019年建產(chǎn)能100萬噸，在鄂爾多斯盆地探明儲量20億噸、2019年建產(chǎn)能100萬噸，在大港油田滄東地區(qū)落實儲量8.3億噸、2019年建產(chǎn)能11萬噸；但經(jīng)濟性有待改進，按油價55~60美元/桶測算，內(nèi)部收益率低于4%。據(jù)預(yù)測，2025年中高成熟度頁巖油產(chǎn)量可達850萬~900萬噸，占全國總產(chǎn)量的4%；到2035年可達1500萬噸，占比6%。

中低成熟度頁巖油潛力巨大，一旦突破將帶來一場革命。中低成熟度頁巖油主要采用原位轉(zhuǎn)化技術(shù)開采，即通過人工加熱至450攝氏度，使地層中多類有機物向油氣轉(zhuǎn)化，可稱為“地下煉廠”。其技術(shù)優(yōu)勢是可生成輕質(zhì)油和氣，可產(chǎn)生裂縫，采收率高達60%~70%，無須壓裂，焦炭等廢棄物留在地下。其關(guān)鍵技術(shù)包括加熱器材料與制造、超長時連續(xù)加熱控溫技術(shù)，以及小井眼、小井距水平井高精度磁定位與導(dǎo)向鉆井技術(shù)。

目前看，頁巖油原位轉(zhuǎn)化的條件包括：選取頁巖集中段，總有機碳含量大于6%，厚度大于15米，埋深小于3000米，連續(xù)分布面積大于50平方千米，遮擋層厚度大于2米，斷層不發(fā)育，且地層含水率小于5%，不存在活動水體。據(jù)此初步評價，我國中低成熟度頁巖油技術(shù)可采資源量在200億~250億噸，與常規(guī)石油技術(shù)可采資源總量相當(dāng)。

我國陸相頁巖油革命，是資源類型的革命，是把已經(jīng)形成的液態(tài)烴輕質(zhì)化，對多類瀝青物和固體有機質(zhì)進行降質(zhì)改造，形成氣態(tài)和液態(tài)烴；是開發(fā)技術(shù)的革命，采用地下人工加熱改質(zhì)技術(shù)；是開采方式的革命，無須水力壓裂，實現(xiàn)綠色開采；是資源地位的革命，只要突破技術(shù)關(guān)和經(jīng)濟關(guān)，就可以支撐我國石油工業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展。

因此，中國陸相頁巖油革命的地位不亞于美國海相頁巖革命，前景值得期待，一旦突破，將根本改變我國油氣供應(yīng)安全現(xiàn)狀。

李陽院士：深層超深層是油氣勘探開發(fā)的現(xiàn)實領(lǐng)域

向地球深部進軍、拓展深層油氣資源，對筑牢我國能源安全的資源基礎(chǔ)具有重要的現(xiàn)實與戰(zhàn)略意義。據(jù)評價，全國深層超深層油氣資源達671億噸油當(dāng)量，占資源總量的34%，是未來油氣勘探開發(fā)的現(xiàn)實領(lǐng)域。經(jīng)多年勘探開發(fā)實踐，我國深層超深層油氣勘探開發(fā)取得了重要進展，為我國石油工業(yè)的發(fā)展拓寬了新領(lǐng)域。

國際上通常將埋深超過4500米定為深層。我國東、西部地質(zhì)有差異，工程標(biāo)準(zhǔn)也不同。東部盆地3500~4500米為深層，大于4500米為超深層；西部盆地4500~6000米為深層，大于6000米為超深層。此外，深層頁巖氣的埋深大于3500米。國內(nèi)深井劃分，垂深4500~6000米為深井，垂深超過6000米為超深井，垂深超過9000米為特深井。

隨著勘探開發(fā)理論發(fā)展及技術(shù)進步，向更深、更古老層系尋找油氣資源已成為油公司的重要目標(biāo)。據(jù)報告，全球前寒武系-下寒武統(tǒng)烴源巖生成了468億桶油當(dāng)量的探明和控制（2P）常規(guī)油氣可采儲量，前寒武系-下寒武統(tǒng)原生油氣藏油氣儲量約300億桶油當(dāng)量。深層已成為近10年來全球探明儲量增長的主體。

截至2018年底，世界范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)28個深度超過8000米的油氣藏；全球深度超過9000米的井有9口，最深為蘇聯(lián)1994年完成的科拉3井，井深12869米。

我國深層油氣勘探始于上世紀(jì)60年代，1998年以來以塔河海相油田、庫車山前克拉2氣田開發(fā)為標(biāo)志，深層油氣進入規(guī)模增儲上產(chǎn)階段。截至2018年底，我國共發(fā)現(xiàn)深層油田21個，累計探明地質(zhì)儲量40.66億噸，累計產(chǎn)油5.66億噸，占同期全國產(chǎn)量的8%；共發(fā)現(xiàn)深層氣田14個，累計探明地質(zhì)儲量4.65萬億立方米，累計產(chǎn)氣4351億立方米，占同期全國產(chǎn)量的21%。

截至2018年底，中國石化超過7000米深的井達105口，其中超過8000米深的井有4口。今年2月，順北鷹1井剛創(chuàng)造8588米的亞洲最深井紀(jì)錄，7月輪深1井即以8882米的井深刷新這一紀(jì)錄。

中國石化不斷加大深層油氣資源勘探開發(fā)力度，在中西部地區(qū)勘探開發(fā)了塔河、順北、普光、元壩等油氣田，在東部深層、前中生界潛山勘探開發(fā)取得了重要進展。截至2018年底，中國石化累計探明深層石油儲量16.31億噸，累計采油9587萬噸；累計探明深層天然氣儲量7982萬億立方米，累計采氣663億立方米。

這些實踐啟示：近年來深層大突破、大發(fā)現(xiàn)不斷涌現(xiàn)，是增儲上產(chǎn)的重要陣地；疊合盆地成烴物質(zhì)基礎(chǔ)雄厚、資源潛力大、成藏類型多樣，勘探開發(fā)領(lǐng)域廣闊；理論和工程技術(shù)進步為深層勘探開發(fā)提供了重要支撐；加大深層勘探開發(fā)力度是保障國家能源安全的重要舉措。（文/謝克昌趙文智李陽，中國工程院院士）