“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)”專(zhuān)項(xiàng)突破一批核心關(guān)鍵技術(shù)

石油和天然氣是化石能源中的優(yōu)質(zhì)能源，加速我國(guó)油氣資源勘探開(kāi)發(fā)、發(fā)展油氣產(chǎn)業(yè)，對(duì)保障我國(guó)能源安全、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)及推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有重大意義。

2008年，我國(guó)組織實(shí)施了“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)”國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)。專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施至今，突破了一批天然氣勘探開(kāi)發(fā)的核心關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)現(xiàn)與建成一批大型氣田，我國(guó)石油產(chǎn)量穩(wěn)中有升，天然氣產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。原油產(chǎn)量從2007年的1.85億噸穩(wěn)步增長(zhǎng)至2016年的1.98億噸，我國(guó)繼續(xù)保持第5大產(chǎn)油國(guó)地位；天然氣產(chǎn)量從2007年的677億方快速上升至2016年的1371億方，成為世界第6大產(chǎn)氣國(guó)。

向下勘探8000米

對(duì)于油氣開(kāi)采而言，地質(zhì)條件決定了勘探開(kāi)發(fā)的難度。我國(guó)的油氣開(kāi)采面臨著非常復(fù)雜的地質(zhì)條件，不少油氣資源低滲透、大埋深、勘查開(kāi)采利用難度大，特別是跟中東、北美等地區(qū)相比，我國(guó)油氣開(kāi)發(fā)的“先天劣勢(shì)”更加明顯，直接拉高了本國(guó)油氣價(jià)格，形成與國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格倒掛的不利局面。

“就拿塔里木盆地庫(kù)車(chē)天然氣來(lái)說(shuō)，一般的井埋深2000米到3000米，而這里的井埋深6000米到8000米。開(kāi)發(fā)油氣田首先要通過(guò)地震勘探技術(shù)，把地下面貌刻畫(huà)出來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)埋深越大越難，而對(duì)于鉆井而言，8000米超深層的鉆井在深度和難度上排名肯定世界前三。”油氣開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)總師賈承造說(shuō)，“我們依靠自己的技術(shù)搞清了地下面貌，確定了鉆探目標(biāo)，依靠自己的鉆井技術(shù)，成功在庫(kù)車(chē)深層發(fā)現(xiàn)5個(gè)千億方大氣田，形成萬(wàn)億方規(guī)模大氣區(qū)。這是通過(guò)國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)攻關(guān)，集聚了全國(guó)石油工業(yè)各方力量實(shí)現(xiàn)的”。

我國(guó)不僅在深層天然氣成藏理論及配套技術(shù)方面取得重大進(jìn)展，形成前陸深層成藏理論及復(fù)雜山地地震、超深層高溫高壓鉆井等勘探關(guān)鍵技術(shù)，而且還創(chuàng)新發(fā)展古老海相碳酸鹽巖油氣成藏理論和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)，使得我國(guó)地層最古老的特大型氣田安岳氣田浮出水面，成為我國(guó)天然氣發(fā)展史上的重大發(fā)現(xiàn)。

原來(lái)挖不到、采不出的資源被利用起來(lái)，一批新的大油氣田逐漸被發(fā)現(xiàn)。伴隨著技術(shù)創(chuàng)新，我國(guó)在海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域逐步從近海走向深海，深水油氣工程技術(shù)躋身國(guó)際先進(jìn)水平。3000米深水半潛式鉆井平臺(tái)在我國(guó)南海深水鉆探成功，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)水深從500米到3000米的跨越；深水油氣工程技術(shù)取得重大突破，開(kāi)發(fā)了南海1500米深水荔灣3-1大氣田；海上稠油開(kāi)發(fā)新技術(shù)提高采收率5%至10％，“十二五”末我國(guó)海洋油氣年產(chǎn)量突破5000萬(wàn)噸。

此外，在非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，我國(guó)實(shí)現(xiàn)了煤層氣產(chǎn)業(yè)化和煤礦區(qū)采氣采煤協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)，引領(lǐng)了頁(yè)巖氣新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。煤層氣低成本勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)形成，建成沁水、保德2個(gè)煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地，2016年地面產(chǎn)量45億方；煤礦區(qū)采氣采煤協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)保障了煤礦生產(chǎn)安全，2016年井下抽采128億方；頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)初步形成，建成了涪陵、長(zhǎng)寧-威遠(yuǎn)等產(chǎn)業(yè)化示范區(qū)，2016年頁(yè)巖氣產(chǎn)量78億方。

企業(yè)牽頭闖難關(guān)

與其他重大專(zhuān)項(xiàng)不同，“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)”是唯一由企業(yè)牽頭組織實(shí)施的國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)。

“中國(guó)石油工業(yè)作為一個(gè)完整的石油工業(yè)體系，在全球是不多見(jiàn)的。中石油、中石化是全球排名前幾位的超大型石油企業(yè)，他們代表企業(yè)自身，也代表了我國(guó)石油行業(yè)的整體水平。”國(guó)家能源局副局長(zhǎng)李凡榮說(shuō)，“中石油作為油氣開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)牽頭組織單位，聯(lián)合中石化、中海油等石油企業(yè)，以及高校和科研院所組成產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，加快成果轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，取得了良好成效”。

企業(yè)牽頭的創(chuàng)新模式讓油氣開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施呈現(xiàn)出鮮明的特點(diǎn)。賈承造表示，一方面，以“三桶油”為代表的龍頭企業(yè)充分發(fā)揮已有的科技創(chuàng)新管理體系，在項(xiàng)目管理、力量配置、協(xié)同組織等方面表現(xiàn)突出。另一方面，模式創(chuàng)新讓國(guó)家目標(biāo)和企業(yè)目標(biāo)得以緊密結(jié)合。企業(yè)有產(chǎn)業(yè)和利潤(rùn)目標(biāo)，也有科技攻關(guān)目標(biāo)，這些目標(biāo)和國(guó)家目標(biāo)能否結(jié)合好尤其重要。國(guó)家經(jīng)費(fèi)投入并不多，但是發(fā)揮了引領(lǐng)作用，帶動(dòng)企業(yè)加大投入。

“此外，模式創(chuàng)新便于在部署研究項(xiàng)目的同時(shí)設(shè)置示范工程，最大優(yōu)勢(shì)是研發(fā)成果可以及時(shí)到示范工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，及時(shí)解決生產(chǎn)中的重大技術(shù)問(wèn)題，縮短成果轉(zhuǎn)化流程。”賈承造說(shuō)。

協(xié)同創(chuàng)新強(qiáng)化項(xiàng)目與示范工程結(jié)合，使得專(zhuān)項(xiàng)形成了6大技術(shù)系列20項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，研制了13項(xiàng)重大裝備，建設(shè)了22項(xiàng)示范工程。中石油、中石化和中海油充分利用國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)這個(gè)平臺(tái)，加強(qiáng)聯(lián)合攻關(guān)，提升了石油科技自主創(chuàng)新能力。

賈承造介紹，項(xiàng)目形成了全面覆蓋石油工業(yè)上游科技的百家企業(yè)以及由教育部50多所高校、中科院20多個(gè)科研院所組成的高水平研發(fā)團(tuán)隊(duì)，其中10人當(dāng)選兩院院士；依托國(guó)家“千人計(jì)劃”引進(jìn)19名海外高層次人才；建設(shè)9個(gè)國(guó)家級(jí)、23個(gè)省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)中心等高水平創(chuàng)新平臺(tái)。相關(guān)成果獲國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)3項(xiàng)、一等獎(jiǎng)5項(xiàng)、二等獎(jiǎng)19項(xiàng)，申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利2143件，制定國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)185項(xiàng)。

能源結(jié)構(gòu)更優(yōu)化

當(dāng)前和未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)期，化石能源的主體地位不會(huì)發(fā)生大的改變，但是化石能源不可再生的特征以及帶來(lái)的環(huán)境污染和氣候變化問(wèn)題，已經(jīng)引起全社會(huì)的高度關(guān)注。

專(zhuān)家表示，天然氣是一種清潔、高效、豐富和廉價(jià)的主要能源，且剩余探明和待發(fā)現(xiàn)資源還很豐富，是未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保障我國(guó)能源安全、改善能源結(jié)構(gòu)的最現(xiàn)實(shí)品種。加速天然氣的勘探開(kāi)發(fā)，是我國(guó)石油工業(yè)面臨的重大任務(wù)。

賈承造介紹，專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施前，天然氣僅占我國(guó)一次能源消費(fèi)的2%至3%，而天然氣占全球一次能源消費(fèi)的三分之一。世界能源消費(fèi)大國(guó)中，美國(guó)和俄羅斯油、氣消費(fèi)當(dāng)量比例均為1∶1；而我國(guó)能源基本格局是“缺油、少氣、多煤”，專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施前，煤炭占比近70%，余下30%中，天然氣200億方、石油1億噸，油、氣比為7∶1。“國(guó)家最緊迫的需求就是改變以煤為主的不可持續(xù)能源結(jié)構(gòu)，加大天然氣在一次能源消費(fèi)中的比重，爭(zhēng)取‘十三五’時(shí)期末提升到8.3%至10%。”賈承造說(shuō)。

油氣開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)不斷創(chuàng)新和發(fā)展我國(guó)海相、深層、深水及非常規(guī)天然氣地質(zhì)理論和勘探開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)現(xiàn)與建設(shè)一批大型氣田，為天然氣儲(chǔ)產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)提供理論技術(shù)支撐。我國(guó)天然氣的行業(yè)發(fā)展水平大幅度提升。

“天然氣產(chǎn)量在專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施期間實(shí)現(xiàn)翻番，累計(jì)探明儲(chǔ)量也實(shí)現(xiàn)翻番。這兩個(gè)翻番使我國(guó)在國(guó)際油氣行業(yè)中的地位得到很大提升，我國(guó)天然氣產(chǎn)量從2007年全球第9位上升到去年的第6位，累計(jì)探明儲(chǔ)量由第14位上升到第9位。”李凡榮說(shuō)。

專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施期間，天然氣在我國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比已經(jīng)提升到6%。專(zhuān)家表示，天然氣的跨越式發(fā)展取得了巨大效益，為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、環(huán)境改善作出重大貢獻(xiàn)。未來(lái)幾年，我國(guó)天然氣消費(fèi)量將持續(xù)增長(zhǎng)，中國(guó)工程院等單位預(yù)測(cè)，2020年、2030年我國(guó)天然氣消費(fèi)量將分別達(dá)到2800億方、4500億方，天然氣勘探開(kāi)發(fā)任務(wù)依然艱巨。