賈承造
(中國石油天然氣集團有限公司)
石油天然氣是當今人類社會發(fā)展最重要的能源。據BP能源前景研究,2020年全球一次能源消費量為134.0×108t油當量,其中石油和天然氣占比分別為30.6%和24.2%;2035年一次能源消費量將達到171.5×108t油當量,石油和天然氣占比分別為29%和25%,油氣仍是一次能源的主體。近10年來,全球油氣總產量逐年穩(wěn)步增長,年平均增長率為8.17%,2020年全球原油產量為38.1×108t,天然氣產量為3.9×1012m3。展望未來,全球油氣生產將呈穩(wěn)中向上趨勢,原油產量占比將逐年下降,天然氣產量將保持較高的增長率[1-4]。
石油工業(yè)的生存與發(fā)展是由資源、市場、技術和社會政治經濟環(huán)境4方面要素決定的,其中,油氣資源是基礎,技術進步是最活躍、最關鍵的因素,石油工業(yè)發(fā)展高度依賴科學技術進步。石油工業(yè)上游在100多年發(fā)展歷史中,形成了油氣勘探、開發(fā)、工程技術服務和儲運等系列成熟理論技術,并隨著石油產業(yè)壯大逐漸發(fā)展成龐大的技術體系。近年來,石油工業(yè)上游在資源領域和理論技術研發(fā)中均發(fā)生重大變化,非常規(guī)油氣、海洋深水油氣和深層—超深層油氣勘探開發(fā)獲得重大突破[5-13],推動石油地質學理論取得革命性進步[14-20],引領石油工業(yè)上游業(yè)務進入新領域。非常規(guī)油氣開發(fā)在新業(yè)務的強力推動下,水平井和體積壓裂技術與裝備、海洋深水勘探開發(fā)技術與裝備、深井—超深井鉆采裝備等領域研發(fā)進展迅速[21-24],成為今后長期發(fā)展的重點。預期未來一段時期,石油地質學、低滲透儲層開發(fā)地質學、海洋深水地質學、超深層地質與鉆采工程學等基礎地質理論與工程理論將迎來快速發(fā)展的機遇期[25]。
中國共有500個沉積盆地,其中含油氣大盆地包括松遼盆地、渤海灣盆地、準噶爾盆地、塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、四川盆地和南海盆地等,油氣資源十分豐富。含油氣盆地類型多樣、結構復雜,已發(fā)現的油氣資源以陸相為主,構成獨具特色的油氣分布區(qū)。據BP能源前景研究,2020年中國一次能源消費量為34.8×108t油當量,其中石油和天然氣占比分別為19%和9%;2035年一次能源消費量將達到56×108t油當量,石油和天然氣占比分別為15%和13%。近10年來,中國石油年產量穩(wěn)定在2×108t左右,天然氣取得快速增長,年平均增長率為7%,2020年,中國原油產量達1.95×108t,天然氣產量達1888×108m3[26]。展望未來,天然氣呈現快速上升趨勢,原油產量占比將逐年下降。
歷經半個多世紀的艱苦創(chuàng)業(yè),中國已建立完整獨立的石油工業(yè)體系,滿足了國家發(fā)展的能源需求,保障了油氣供給安全。中國石油工業(yè)上游發(fā)展高度依賴石油科技進步。一直以來,國家高度重視科技和工程進步,支持石油工業(yè)上游建成規(guī)模宏大、專業(yè)齊全、先進開放、初步國際化的科技研發(fā)體系。所取得的代表性成果,如陸相石油地質勘探理論和大慶特大型陸相砂巖油田開發(fā)技術,至今仍保持國際領先地位。經過幾代石油科技工作者的努力,特別是近20年來,中國石油行業(yè)通過實施國家科技重大專項技術攻關,整體大幅提升上游科技創(chuàng)新能力和科技水平。目前,中國的陸上油氣勘探開發(fā)水平位居國際石油行業(yè)前列,海洋石油勘探生產與裝備研發(fā)取得重大進步,非常規(guī)油氣開發(fā)獲得重大突破,石油工程服務業(yè)的裝備技術實現自主化,常規(guī)技術裝備已全面國產化,并具備部分高端技術裝備的研發(fā)和生產能力。
國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”(簡稱油氣開發(fā)專項)是《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》確定的16個重大專項之一,專項實施周期為2008—2020年,按照“十一五”“十二五”“十三五”3個階段實施。油氣開發(fā)專項作為民口科技重大專項中唯一由企業(yè)牽頭組織實施的專項,立足國家保障能源安全重大戰(zhàn)略需求,圍繞“6212”科技攻關目標,共部署201個項目和示范工程。在黨中央、國務院的堅強領導下,油氣開發(fā)專項積極探索和實踐依托行業(yè)骨干企業(yè)組織實施的科技攻關新型舉國體制,加快推進專項實施,攻克一批制約油氣勘探開發(fā)的瓶頸技術,形成了陸上油氣勘探、陸上油氣開發(fā)、工程技術、海洋油氣勘探開發(fā)、海外油氣勘探開發(fā)、非常規(guī)油氣6大領域技術系列及26項重大技術,自主研發(fā)20項重大工程技術裝備,完成35項示范工程建設,全面完成專項既定戰(zhàn)略目標。
通過專項科技攻關,中國油氣勘探開發(fā)整體技術水平已經達到或接近國際先進水平;專項取得豐碩的知識產權成果,已申請發(fā)明專利7892項,超額完成了專利目標(1000~ 1300項);形成了全面覆蓋石油工業(yè)上游科技領域,由企業(yè)、高校、科研院所組成的高水平聯(lián)合攻關團隊,建成國家重點實驗室10個、研究中心16個。中國油氣科技自主創(chuàng)新能力大幅提升,為建成“西部、海上、海外、新疆”4個“大慶”,實現原油持續(xù)穩(wěn)產2×108t左右和天然氣“探明地質儲量、產量和能源消費結構占比”3個翻番提供了技術支撐。
2.2.1 陸上油氣勘探技術系列
(1)新一代石油地質理論體系與巖性地層油氣藏勘探重大技術。大型敞流湖盆沉積模式與油氣大面積成藏理論及砂體識別技術,在鄂爾多斯湖盆中心勘探禁區(qū)發(fā)現姬塬、華慶等多個數億噸級大油田,新增石油探明儲量10.42×108t,整體規(guī)模達到20×108t。
(2)碳酸鹽巖油氣藏勘探重大技術。海相碳酸鹽巖古隆起特大型油氣田聚集理論與勘探配套技術,指導四川、塔里木等盆地海相碳酸鹽巖勘探取得新突破,發(fā)現了天然氣探明儲量為6570×108m3的安岳氣田、2086×108m3的元壩氣田等大氣田。
(3)前陸盆地油氣勘探重大技術。深化了庫車沖斷帶深層天然氣地質理論,實現勘探深度和巨厚鹽層工程技術上的重大突破,支撐油氣勘探從4000m拓展到8000m,新發(fā)現5個1000×108m3大氣藏,新增地質儲量10789×108m3,探明儲量6025×108m3。
(4)成熟盆地精細勘探重大技術。精細勘探地質理論和提高分辨率地震勘探技術取得重大進展,全面應用于渤海灣盆地油氣精細勘探,累計探明儲量5.36×108t,控制儲量9.01×108t,預測儲量9.72×108t。
(5)天然氣勘探重大技術。以天然氣生成與成因、天然氣成藏和富集為核心的天然氣聚集理論取得重大進展,形成含氣性檢測、復雜氣層測井識別與評價等3類10項天然氣地球物理新技術、新方法,有力支持了蘇里格、安岳、博孜—大北等大氣田的發(fā)現和儲量增長。
2.2.2 陸上油氣開發(fā)技術系列
(1)高含水、特高含水油田開發(fā)重大技術。創(chuàng)新以特高含水挖潛、二類聚合物驅和三元復合驅、高溫高鹽Ⅰ類聚合物驅后油藏井網調整非均相復合驅為核心的新一代穩(wěn)產技術,有力保障了大慶油田4000×104t/a、勝利油田2700×104t/a持續(xù)穩(wěn)產。
(2)低滲透、特低滲透油氣田開發(fā)重大技術。發(fā)展了特低滲透—致密油氣成藏地質理論,研發(fā)了特低滲透油藏有效開發(fā)關鍵技術,創(chuàng)建了致密氣田規(guī)模效益開發(fā)模式,有力支撐了長慶油田快速上產。
(3)天然氣安全開發(fā)重大技術。形成深層礁灘相非均質儲層精細描述、高含硫超深水平井安全鉆完井、高含硫氣井產氣剖面監(jiān)測、超深高含硫水平井分段酸壓、百億立方米級凈化廠安全運行優(yōu)化等關鍵技術,確保普光氣田年產氣100×108m3安全、穩(wěn)產,大灣、元壩氣田建成產能70×108m3/a。
(4)中深層稠油、超稠油開發(fā)重大技術?;痱尷碚摷爸猩顚映碛烷_發(fā)技術攻關和現場試驗取得重大突破,有望成為第三代稠油開發(fā)主體技術,可盤活中國10×108t難動用稠油儲量。
(5)CO2捕集、埋存與驅油重大技術。揭示了低滲透油藏CO2混相驅機理,初步形成CO2集輸處理和驅油配套技術,建成了國內首個、世界第二個工業(yè)規(guī)模的CO2驅油和埋存試驗基地,大大增強了我國在CO2驅油與減排領域的國際影響力和話語權。
2.2.3 工程技術系列
(1)地球物理勘探重大技術。形成了復雜構造、多波等綜合配套技術,為塔里木、柴達木、四川等盆地復雜山地重大突破發(fā)揮重要作用。以具有自主知識產權的核心軟件裝備和適用新技術為基礎,創(chuàng)新集成了陸上寬方位高密度地震勘探配套技術與裝備,開啟高精度地震勘探新時代。
(2)油氣藏測井評價重大技術。形成常規(guī)測井、成像測井和隨鉆測井關鍵技術,發(fā)展了致密砂巖、碳酸鹽巖、火山巖及頁巖等復雜儲層測井解釋與產能預測技術,在長慶、塔里木等油田的增儲上產中發(fā)揮了重要作用。
(3)深井鉆完井工程重大技術。攻克了一批深井超深井鉆完井關鍵技術,研制了一批重大核心裝備,發(fā)展形成配套技術系列,基本滿足勘探生產需求,事故復雜時效呈下降趨勢,鉆井周期大幅下降。
(4)儲層壓裂改造重大技術。形成了提高裂縫程度的體積壓裂改造及配套技術、“縫控儲量”壓裂改造技術、多井聯(lián)合監(jiān)測采集處理解釋技術、長水平段分簇射孔技術4項關鍵核心技術,推動儲層改造工藝技術升級換代,提升了儲層改造工藝和技術的水平,大幅度提高了單井產量和非常規(guī)油氣動用程度。
2.2.4 海洋油氣勘探開發(fā)技術系列
(1)海洋油氣勘探重大技術。海洋油氣勘探地質理論與勘探配套技術取得重大進展,發(fā)現大中型油氣田20個,新增探明地質儲量8.1×108t油當量,發(fā)現三級地質儲量23.3×108t油當量。
(2)海上稠油高效開發(fā)重大技術。成功研發(fā)海上叢式井網整體加密、多枝導流適度出砂等海上稠油開發(fā)新技術,可提高海上稠油采收率8.2%,化學驅提高采收率5.6%~ 8.5%,對33×108m3海上稠油高效開發(fā)意義重大。
(3)海洋深水油田開發(fā)及工程重大技術。初步形成具有自主知識產權的南海深水油氣開發(fā)工程技術體系,實現了荔灣3-1氣田的首次成功開發(fā),奠定了我國海洋深水油氣田規(guī)模開發(fā)基礎。
2.2.5 海外油氣勘探開發(fā)技術系列
(1)全球油氣資源評價重大技術。構建了全球常規(guī)、非常規(guī)油氣資源評價方法體系,建立了全球油氣資源信息系統(tǒng),獲得了具有自主知識產權的全球常規(guī)、非常規(guī)油氣資源潛力與分布認識,為支持海外油氣業(yè)務發(fā)展做出了重要貢獻。
(2)海外油氣風險勘探重大技術。發(fā)展被動裂谷石油地質理論,助推乍得和尼日爾持續(xù)獲得新突破;發(fā)展含鹽盆地石油地質理論與配套技術,在濱里海和阿姆河右岸鹽下發(fā)現大型碳酸鹽巖油氣田;發(fā)展深水碎屑巖勘探地質理論和關鍵技術,指導西非發(fā)現億噸級深水扇油氣田。
(3)海外重油和高凝油開發(fā)重大技術。開發(fā)形成了一套泡沫超重油整體叢式水平井冷采開發(fā)技術,在委內瑞拉MPE3區(qū)塊成功運用,已建成800×104t/a產能規(guī)模。臺內灘疊合氣藏高效開發(fā)、緩坡礁灘氣藏整體大斜度井快速建產等關鍵技術取得新進展,阿姆河右岸建成125×108m3/a產能。
2.2.6 非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術系列
(1)煤層氣低成本勘探重大技術。中低階煤煤層氣勘探理論和開采技術取得重大創(chuàng)新,指導國內首個中低煤階保德煤層氣田勘探發(fā)現和快速建產。
(2)煤層氣高效開發(fā)重大技術。形成適用于中高階煤煤層氣開發(fā)配套技術,建成我國第一個煤層氣數字化氣田,形成2個煤層氣產業(yè)化示范基地,開創(chuàng)煤層氣規(guī)模開發(fā)新局面。
(3)煤礦區(qū)煤層氣抽采重大技術。提出煤層氣與煤炭協(xié)調開發(fā)技術體系和3種典型地質條件下煤層氣開發(fā)模式,形成抽采產能預測等4項關鍵技術,研發(fā)地面采動區(qū)抽采鉆機等5套裝備,全國煤礦瓦斯事故下降,安全生產形勢好轉。
(4)頁巖氣勘探開發(fā)重大技術。初步形成頁巖氣資源評價、鉆完井、水平井壓裂與開采技術;初步開展了鉆井、壓裂試氣“工廠化”作業(yè)試驗,施工周期大幅下降。實現頁巖氣商業(yè)性開采,2020年全國頁巖氣產量達200.4×108m3。
(5)致密油氣勘探開發(fā)重大技術。形成了致密油氣“甜點區(qū)”識別與預測技術、致密油氣儲層精細描述與地質建模技術、致密油氣有效開發(fā)與提高采收率技術、致密油氣高效開采增產工藝技術4項關鍵核心技術,揭示了3類重點盆地致密砂巖氣成藏規(guī)律,夯實了資源潛力,支持儲量目標實現、已開發(fā)區(qū)持續(xù)上產和長期穩(wěn)產。
(6)頁巖油勘探開發(fā)重大技術。形成了頁巖油富集區(qū)與“甜點”優(yōu)選評價技術、頁巖油長水平井-小井距開發(fā)技術、頁巖油三維水平井優(yōu)快鉆完井技術、頁巖油長水平段細分切割體積壓裂技術4項關鍵核心技術,有力支持了鄂爾多斯盆地慶城大油田的發(fā)現與建產,推動了我國頁巖油勘探開發(fā)進程。
目前,中國陸上形成9個5~ 10億噸級大油區(qū)、9個1000×108m3以上大氣區(qū)。油氣勘探地質理論框架和示范工程,有效指導了陸上7大盆地的油氣勘探,推動了21個中國大油氣田(區(qū))的發(fā)現和增儲,有力保障了中國油氣儲量增長高峰期長期持續(xù),年新增石油地質儲量由攻關前(6~ 8)×108t上升到10×108t以上,年新增天然氣地質儲量由超4000×108m3上升到 8000×108m3以上。自 2008年油氣開發(fā)專項啟動實施以來,油氣勘探新增探明石油地質儲量134.07×108t,新增探明天然氣地質儲量8.31×1012m3,有力保障了中國石油產量長期穩(wěn)產,實現了天然氣產量跨越式發(fā)展。石油產量從2007年的1.84×108t穩(wěn)步增長到2015年的2.15×108t最高峰,2020年石油產量為1.95×108t,繼續(xù)保持世界第四產油大國地位;天然氣產量從2007年的677×108m3增加到2020年的1888×108m3,成為世界第六產氣大國。通過專項技術攻關,形成7大標志性成果。
3.1.1 海相和深層天然氣勘探開發(fā)理論技術突破,實現我國天然氣工業(yè)跨越式發(fā)展
基于中國海相和深層天然氣勘探開發(fā)理論技術,已發(fā)現和建成一批大氣田,實現天然氣產量的跨越式發(fā)展。圍繞勘探開發(fā)技術難題,針對關鍵地質理論技術和裝備進行攻關,形成了海相碳酸鹽巖、前陸沖斷帶和低滲透—致密油氣等領域的天然氣聚集理論和勘探開發(fā)重大技術。近10年來天然氣產量平均增長率達10%以上。
3.1.2 石油地質理論與勘探技術進步,支持我國陸上多年新增石油地質儲量10×108t/a
隨著石油地質理論與先進勘探技術的創(chuàng)新和發(fā)展,在鄂爾多斯盆地等湖盆中心發(fā)現巖性—地層大油區(qū),形成了相應的成藏理論與勘探配套技術。在鄂爾多斯湖盆中心發(fā)現了姬塬、華慶等大油田,在準噶爾盆地發(fā)現了瑪湖礫巖油藏;發(fā)展完善了成熟探區(qū)富油氣凹陷成藏理論和精細勘探技術,在渤海灣盆地發(fā)現6個億噸級和一批千萬噸級油田,中國陸上連續(xù)多年實現新增石油地質儲量10×108t/a以上。
3.1.3 高含水提高采收率、低滲透和稠油開發(fā)技術進步,支撐我國原油長期穩(wěn)產
高含水提高采收率、低滲透和稠油開發(fā)技術的形成確保了中國原油產量長期穩(wěn)中有升。中國高—特高含水油田開發(fā)技術持續(xù)發(fā)展并繼續(xù)保持著國際領先水平,支撐了大慶、勝利等一批老油田的長期穩(wěn)產。其中,以三元復合驅為核心的三次采油技術已成熟并得到推廣,成為新一代戰(zhàn)略接替技術,在大慶油田主力油區(qū)實現采收率突破50%;低滲透—致密油氣開發(fā)理論與關鍵技術的發(fā)展支撐了長慶油田2013年5000×104t油氣上產,并助其實現持續(xù)多年穩(wěn)產;第三代稠油開發(fā)主體技術支撐了中國超過1000×104t/a的稠油產量。
3.1.4 石油工程技術裝備實現自主化,促進新興技術服務產業(yè)發(fā)展
目前,中國石油工業(yè)上游的工程技術裝備已基本實現自主化,促進了石油裝備產業(yè)和工程技術服務產業(yè)的發(fā)展,突出表現為工程技術裝備自主化、常規(guī)裝備全面國產化、高端裝備大部分國產化并具備研發(fā)能力。新一代有線地震儀(如G3i地震儀)、測井處理解釋軟件(如CIFLog)和3000型成套壓裂機組等20項重大裝備的成功自主研發(fā)打破了國外技術壟斷,并通過科技創(chuàng)新帶動了中國石油裝備制造業(yè)和技術服務行業(yè)的快速發(fā)展。
3.1.5 海洋深水工程技術裝備重大突破,支持我國海洋油氣快速發(fā)展
中國深水工程裝備已實現了從無到有的歷史性跨越,海洋深水工程技術裝備的重大突破和自主化發(fā)展支持海洋油氣勘探開發(fā)邁上新臺階。3km深水半潛式鉆井平臺“海洋石油981”在中國南海深水鉆探成功,作業(yè)水深從500m增長到3km,維護了中國海洋權益。深水油氣勘探開發(fā)技術的重大突破使得南海1500m深水荔灣3-1大氣田成功自主開發(fā);海上稠油開發(fā)新技術使得采收率提高5%~ 10%,目前中國海洋油氣產量突破5000×104t/a。
3.1.6 海外大型油氣田勘探開發(fā)特色技術,支持石油工業(yè)積極踐行“一帶一路”倡議
海外大型油氣田勘探開發(fā)特色技術涉及全球油氣資源評價方法和信息系統(tǒng)的研發(fā),以及大型碳酸鹽巖、稠油和高凝析油等復雜油氣田高效開發(fā)技術的創(chuàng)新,旨在積極落實“一帶一路”倡議,保障國家油氣能源安全。截至2020年,中國三大油公司的海外權益油氣產量已達2×108t油當量。
3.1.7 頁巖氣、煤層氣與頁巖油(致密油)勘探開發(fā)技術重大突破,開辟了非常規(guī)油氣新領域
頁巖(致密)油氣與煤層氣勘探開發(fā)技術的突破引領了非常規(guī)油氣開發(fā)新興產業(yè)的發(fā)展。中國在頁巖(致密)油氣地質理論、鉆井壓裂、開發(fā)生產等關鍵技術已取得重大突破,成功開發(fā)了四川盆地涪陵、長寧—威遠頁巖氣田。截至2020年,中國頁巖氣產量超過200×108m3,并為今后頁巖氣的大開發(fā)做好了技術儲備;初步形成了頁巖油(致密油)勘探開發(fā)技術,建立了鄂爾多斯長7、準噶爾盆地蘆草溝組等4個國家級頁巖(致密)油田示范區(qū),2020年,中國頁巖油產量超過200×104t;目前已基本形成高煤階煤層氣地質理論與開發(fā)技術,中—低煤階研究也取得重大進展。
3.2.1 立足傳統(tǒng)石油工業(yè)探索實踐新型舉國體制
油氣開發(fā)專項在組織實施過程中,充分發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢,以國家重大需求為導向,針對石油工業(yè)面臨的科技重大問題和關鍵領域,集中優(yōu)勢力量,實現了重大關鍵技術與裝備的快速跨越突破,充分體現了新型舉國體制在科研創(chuàng)新領域的巨大優(yōu)勢。其優(yōu)越性主要體現在:一是由國家科技部和主管部委主導,從專項戰(zhàn)略、規(guī)劃布局、政策保障與監(jiān)管,以及資金保障與監(jiān)管方面,統(tǒng)籌組織協(xié)調,強力推進專項各項組織實施工作;二是以大型骨干企業(yè)為牽頭組織實施單位,負責實施方案與實施計劃的編制,落實政策,提供科研隊伍與條件保障,確保企業(yè)需求、資源與國家目標保持一致、配套,確保專項攻關目標任務落到實處;三是利用石油產業(yè)集中度較高的特點,充分調動100多家直接關系我國油氣勘探開發(fā)生產的企業(yè)、70多所高校、中國科學院等20余所科研院所和30多家民營企業(yè)等優(yōu)勢力量共同參與,統(tǒng)一規(guī)劃部署、協(xié)同攻關,充分體現了聚集全行業(yè)力量辦大事的優(yōu)勢,使科技攻關釋放出更大的社會效益和經濟效益;四是以中央財政投入為引領,企業(yè)自籌為主體,保證了專項成果及時轉化為生產力。
3.2.2 建立企業(yè)牽頭的專項組織管理體系
在管理體制與機制創(chuàng)新方面,形成了強有力的專項責任落實機制,建立部委領導、企業(yè)組織實施和科技攻關3個管理層級,形成重大專項組織實施的新架構,實行“行政、技術”雙責任制。領導層面成立以國家發(fā)改委(能源局)為組長的專項領導小組,成員包括相關部委和三大石油公司等企業(yè),充分發(fā)揮企業(yè)的決策協(xié)調作用。企業(yè)組織實施層面成立由三大石油公司主管科技領導組成的專項實施工作組,強化宏觀管理、戰(zhàn)略規(guī)劃和政策保障;依托企業(yè)科技管理部門成立專項實施管理辦公室,負責具體組織實施,履行專業(yè)機構職責;組建技術總體組,發(fā)揮專項技術總師、副總師的決策咨詢作用。
企業(yè)牽頭的專項組織管理體系,突顯了執(zhí)行力和服務功能,成為保障專項運轉高效通暢的重要前提。專項實施管理辦公室認真履行組織管理職能,強化靠前服務,重要事項與企業(yè)科技管理部門群策群力,民主集中,大大提升了執(zhí)行力、工作效能和服務針對性。充分發(fā)揮各企業(yè)科技創(chuàng)新與管理體系作用,實現責權利相統(tǒng)一,切實做到“事事有人管、件件有著落”。
3.2.3 創(chuàng)新人才隊伍建設
構建產學研用創(chuàng)新團隊,形成跨界融合新模式。油氣開發(fā)專項整體規(guī)劃、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一協(xié)調,致力于打造產學研用深度融合新模式。發(fā)揮企業(yè)資源優(yōu)勢,為科研院所和高校提供依托工程和實驗場所;發(fā)揮教育部、中國科學院、航天系統(tǒng)等院所基礎研究、學科和人才優(yōu)勢,促進基礎研究成果與生產有效結合,價值得以充分實現。70余所高校、20余所科研院所的2400余人參與聯(lián)合攻關,實現企業(yè)“龍頭”帶動、高校科研院所“特、尖、專、精”優(yōu)勢充分發(fā)展的創(chuàng)新格局,突破了一批瓶頸技術,建設了13支院士創(chuàng)新團隊。
打造企業(yè)間聯(lián)合攻關團隊,提高專項科技攻關效率和成果水平。強化關鍵共性技術聯(lián)合攻關,組建跨企業(yè)聯(lián)合攻關團隊,打破企業(yè)間壁壘,部署22個聯(lián)合攻關項目,實施進展順利,成效顯著。涌現出“中國石油、中國海油強強聯(lián)合,打破國外在測井行業(yè)的技術壟斷”“中國石化和中國石油聯(lián)合,助推渤海灣老油區(qū)精細勘探邁上新臺階”等一批典范。“高含水油田提高采收率新技術及示范工程項目團隊”“海上稠油高效開發(fā)新技術及示范工程項目團隊”獲得“十一五”國家科技計劃執(zhí)行優(yōu)秀團隊稱號。
3.2.4 創(chuàng)新平臺基地建設
油氣開發(fā)專項實施周期內建成了一大批重點實驗室、研發(fā)中心和示范基地,通過平臺基地建設整體帶動了原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力進一步提升,有力支撐了專項的重大技術攻關,加速了自主知識產權技術開發(fā)和新產品、新技術推廣應用,在科研和產業(yè)化中起到了橋梁與紐帶的重要作用。
油氣開發(fā)專項推進了提高石油采收率國家重點實驗室等10個國家重點實驗室和鉆探技術與裝備研發(fā)中心等16個研究中心的建設。建成了新一代稠油開發(fā)主體技術試驗基地、特低滲透油氣田勘探開發(fā)先導試驗基地、CO2驅油腐蝕模擬試驗基地等各類實驗基地16個。建成了四川盆地普光大型高含硫氣田開發(fā)示范工程等一批示范基地,鄂爾多斯盆地大型巖性地層油氣藏開發(fā)示范工程等示范基地建設取得重大進展,已在石油地質勘探理論與技術、高含水油田和復雜油氣田提高采收率技術、海洋深水、物探、測井等重大裝備研制及煤層氣低成本開采技術等方面發(fā)揮了重要作用。
在建設平臺基地過程中,專項逐漸形成了“抓原創(chuàng)和示范兩頭、一體化建設與管理”的特色管理模式和運行機制。原創(chuàng)性實驗室與試驗基地建設兼顧研發(fā)和現場攻關兩個方面,國家重點實驗室、研發(fā)中心等創(chuàng)新平臺建設是整體提升原創(chuàng)能力和關鍵技術創(chuàng)新的源頭,試驗和示范基地是創(chuàng)新技術形成的試驗場。相關創(chuàng)新平臺的關鍵技術研發(fā)與22個試驗、示范基地直接關聯(lián),通過創(chuàng)新平臺與示范基地建設一體化組織,促進了勘探開發(fā)關鍵問題聚焦、理論技術研發(fā)、工程技術裝備研制和現場示范基地建設,有力推動了理論研發(fā)與成果轉化。
在新的歷史時期,國際環(huán)境復雜多變,中國石油工業(yè)上游發(fā)展面臨一系列重大挑戰(zhàn),主要包括未來現代化建設的巨大油氣需求和保障油氣供應安全的挑戰(zhàn)、石油長期穩(wěn)產2×108t/a以上的挑戰(zhàn)、天然氣產量上升至3000×108m3/a并長期穩(wěn)產的挑戰(zhàn)、海洋及深水油氣勘探開發(fā)先進技術與裝備的挑戰(zhàn)、新一代石油工程服務技術裝備和數字化轉型的挑戰(zhàn)等。中國應大力實施國家科技創(chuàng)新戰(zhàn)略,解決油氣勘探生產中的重大技術問題,努力提升自主創(chuàng)新和原始創(chuàng)新能力,形成新一代油氣勘探開發(fā)技術系列,使中國石油工業(yè)上游2035年達到全球領先技術水平。支撐國內石油產量長期穩(wěn)定在2×108t/a,天然氣產量上升至(2600~ 3000)×108m3/a并長期穩(wěn)產,支撐我國石油企業(yè)全球業(yè)務重點在“一帶一路”的發(fā)展,支撐我國油氣技術服務行業(yè)成長為國際領先的服務與制造產業(yè),全面滿足國家社會經濟未來高效發(fā)展的能源油氣需求,保障國家油氣安全。目前,亟須重點攻關方向包括6個領域:石油大幅度提高采收率技術、大氣田勘探與復雜氣田提高采收率技術、非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術、海洋及深水油氣勘探開發(fā)技術與裝備、海外油氣勘探開發(fā)技術、新一代石油工程服務技術裝備和數字化轉型。
3.3.1 石油大幅度提高采收率技術
中國已開發(fā)油田的動用地質儲量為286×108t,地質儲量采出程度為22%,剩余地質儲量為222×108t,主要集中于中—高滲透油藏、低滲透油藏、稠油油藏和縫洞型碳酸鹽巖油藏4種油藏類型,平均標定采收率為29.5%,亟待技術創(chuàng)新與突破。通過高效挖潛和大幅度提高采收率,可實現老油田可持續(xù)發(fā)展。
3.3.2 大氣田勘探與復雜氣田提高采收率技術
中國陸上常規(guī)天然氣資源量約為40.0×1012m3,累計探明地質儲量為8.2×1012m3,已開發(fā)動用探明地質儲量為5.0×1012m3,具有持續(xù)增儲上產的發(fā)展?jié)摿?。為應對大氣田發(fā)現難度增大、氣藏提高采收率技術儲備不足、缺乏先進的儲氣庫建庫技術等重大挑戰(zhàn),需要重點攻關大型氣田勘探、復雜氣藏高效開發(fā)與提高采收率、新儲氣庫建設與優(yōu)化運行3方面關鍵技術。
3.3.3 非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術
非常規(guī)油氣具有儲層致密、孔隙度和滲透率極低、油氣賦存狀態(tài)多樣、大面積連續(xù)分布、僅通過水平井體積壓裂改造才能取得經濟產量等特點。目前,中國非常規(guī)油氣開發(fā)關鍵技術已取得重大突破,但關鍵核心技術及效率成本與國際先進水平相比仍有差距,需要持續(xù)攻關,研究快速準確地找到“甜點區(qū)/層段”、精準布井和高效儲層改造、大幅度提高單井產量及采收率,以實現低油價下非常規(guī)油氣資源的規(guī)模建產及有效開發(fā)。
3.3.4 海洋及深水油氣勘探開發(fā)技術與裝備
海洋及深水油氣勘探開發(fā)需要重點針對深水勘探技術與工程技術裝備、海上稠油開發(fā)及提高采收率技術、近海低滲透天然氣勘探開發(fā)技術和天然氣水合物勘探開發(fā)技術進行攻關。通過持續(xù)攻關,推動海洋物探、鉆井、測井、工程技術達到國際先進水平,實現深水工程裝備國產化;海上深層油氣勘探取得重大突破,低品位油氣田得到有效開發(fā)。
3.3.5 海外油氣勘探開發(fā)技術
通過研發(fā)全球油氣資源信息系統(tǒng),基本明確了全球油氣地質和資源分布規(guī)律,集成創(chuàng)新了復雜裂谷盆地、含鹽盆地和被動大陸邊緣盆地的油氣地質理論與勘探技術,初步實現海外油氣勘探開發(fā)從國內成熟技術集成應用到特色技術創(chuàng)新的跨越。未來,圍繞“一帶一路”含油氣盆地勘探開發(fā),需要攻關的關鍵技術包括油氣資源評價與投資選區(qū)、碳酸鹽巖油藏注水注氣提高采收率、被動大陸邊緣盆地深水—超深水勘探開發(fā)等。
3.3.6 新一代石油工程服務技術裝備和數字化轉型
面對石油工業(yè)未來巨大的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn),中國石油工程技術服務和裝備制造業(yè)必須堅持走科技創(chuàng)新之路,開展石油工程技術革命。全面提升技術研發(fā)與裝備制造水平,發(fā)展新一代石油工程技術裝備;全面達到國際先進水平,尤其在關鍵技術和中國特有技術領域達到國際領先水平。要研發(fā)先進高效的深層—超深層、海洋深水和非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術與裝備,支撐中國油氣長期增產穩(wěn)產;要在器件、材料、軟件和制造方面,形成原始創(chuàng)新和全面創(chuàng)新的能力,引領行業(yè)技術發(fā)展;要創(chuàng)建數個集研發(fā)、制造、服務于一體的世界級工程技術服務大公司,形成新的先進制造產業(yè),實現石油工業(yè)新盈利。
通過工程技術裝備攻關,突破一批關鍵技術瓶頸,研發(fā)一批具有世界先進水平的工程技術裝備,推動“兩寬一高”物探技術、彈性波勘探技術、多尺度掃描油藏成像技術、隨鉆測井—錄井—導向技術、智能井下實驗室、高造斜率旋轉導向系統(tǒng)、自動化智能化鉆機、電驅動連續(xù)管鉆井裝備、智能鉆井液與調控技術、地質工程一體化平臺和智能鉆完井技術系列等的發(fā)展。隨著萬米特深井、萬米大位移井鉆探技術的成熟,深層、低滲透、海洋、非常規(guī)和老油氣田將實現油氣高效開發(fā),干熱巖鉆井將實現商業(yè)化應用。這些都將加快傳統(tǒng)工程技術的數字化轉型,并將智能技術深入融合到工程技術各個領域,形成新一代人工智能油田關鍵技術,建成石油工業(yè)的智能云網平臺。
(1)中國石油工業(yè)認真落實國家戰(zhàn)略部署,大力提升國內油氣勘探開發(fā)力度,努力保障能源供應安全,實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略,推進以科技創(chuàng)新為核心的全面創(chuàng)新,通過實施國家科技重大專項,上游科技創(chuàng)新能力和科技水平整體大幅提升。
(2)通過國家科技重大專項技術攻關,形成了陸上油氣勘探技術、陸上油氣開發(fā)技術、工程技術等6大技術系列,形成了新一代石油地質理論體系與巖性地層油氣藏勘探、高含水及特高含水油田開發(fā)、地球物理勘探等26項重大技術,為攻克大型油氣田勘探開發(fā)瓶頸、實現油氣儲產量目標提供重要技術支撐。
(3)油氣開發(fā)專項的實施,對國民經濟高質量發(fā)展具有重要意義。首先,支持了國家油氣儲產量目標的實現,保障了國家油氣供給,油氣儲量增長高峰期長期持續(xù),石油產量長期穩(wěn)產,天然氣產量實現跨越式發(fā)展,形成7項標志性成果;其次,重大專項的實施是新形勢下舉國體制的工業(yè)科技創(chuàng)新改革實踐,企業(yè)牽頭的組織管理體系是保障專項運轉高效通暢的重要前提;再次,助推油氣行業(yè)科技創(chuàng)新能力提升,探索形成的寶貴經驗可供國家科技創(chuàng)新改革借鑒。
(4)在新的歷史時期,國際環(huán)境復雜多變,中國石油工業(yè)上游發(fā)展面臨一系列重大挑戰(zhàn)和技術需求,須大力實施國家科技創(chuàng)新戰(zhàn)略,努力提升自主創(chuàng)新和原始創(chuàng)新能力,全面滿足國家社會經濟高效發(fā)展的能源與油氣需求,保障國家油氣安全。亟須重點攻關方向包括6個領域:石油大幅度提高采收率技術、大氣田勘探與復雜氣田提高采收率技術、非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術、海洋及深水油氣勘探開發(fā)技術與裝備、海外油氣勘探開發(fā)技術、新一代石油工程服務技術裝備和數字化轉型。