科技兴油挺起国家能源安全的脊梁

   2020-02-21 中国石油报

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核心提示:  编者按  油气,国之命脉。  从西方发达国家和新中国石油工业的发展历程来看,能源自给是国家能源安

  编者按

  油气,国之命脉。

  从西方发达国家和新中国石油工业的发展历程来看,能源自给是国家能源安全的基础。以中国石油为代表的能源企业,积极贯彻落实习近平总书记“大力提升油气勘探开发力度,保障国家能源安全”的批示精神,大打油气勘探开发进攻仗,取得了显著成效。2019年实现1.91亿吨原油开采量,天然气产量1700亿立方米。中国有信心,也有能力保障国家的能源安全。

  那么,大打勘探开发进攻仗的理论依据是什么?中国的底气来自哪里?如何才能赢得这场关乎国家能源安全的“世纪之战”?本期《新闻热点》,来自能源行业的多名院士、专家从多角度解答了这些问题。

  加大勘探开发力度,是中国的必然选择

“习近平总书记关于提升油气勘探开发力度的指示批示,是历史经验教训的结晶,是实现我国能源独立的进军号。”中国石油咨询中心资深专家查全衡认为,“我们应该在‘必要性’和‘可能性’上取得共识,以更好地开创我国石油勘探开发新局面。”

能源安全在国家战略中的地位,从美国的发展历史可见一斑。上世纪,两次“石油危机”让美国经济遭受损失,痛定思痛,美国提出“能源独立”的战略。

2001年,时任美国副总统切尼在《美国国家能源报告》中指出,美国要一手抓进口安全,一手抓本国资源潜力。经过30余年的努力,美国本土油气产量重回峰值,改变了世界的能源格局。

如查全衡在论坛中所说,百年世界石油史证明,石油是商品,更是重要的战略资源。

当今中国能源格局,石油对外依存度依然很高,天然气超过了40%,高于美国历史上的最高值。而就综合国力和在世界石油业中的话语权而言,一旦当前的供应格局被打破,能源安全关系到国家的经济安全。

未来很长一段时期,油气仍会是全世界最重要的能源之一。《BP世界能源展望(2019年)》指出,尽管可再生能源发展速度很快,但在2040年之前,石油、天然气、煤炭仍然是三大主要能源,占全球一次能源消费量的80%以上。

预计到2040年,中国能源消费和产量将分别增长28%和29%,仍是全球最大的能源消费国。

世界正面临百年未有之大变局,在这个工业竞速时代,加大勘探开发力度,应该是中国的必然选择。

2018年
2018年

  加大勘探开发力度,我们的底气是什么?

近年来,中国石油在风险勘探方面不断取得重大突破。

近几年,中国石油捷报频传,中秋1井、高探1井、永探1井、沙探1井等一批风险探井相继取得突破,拓展了增储上产的新领域。

天然气开发通过加快老气田优化调整节奏与新气田评价建产节奏,建成了龙王庙、苏里格、克深、长宁等10个20亿立方米以上的规模气田。2018年天然气产量在千亿立方米新起点上再创新高,比上年增长5.9%。其中,页岩气产量42.6亿立方米,增长41.2%。

大数据技术的出现,大大提升了工作效率和便捷度。

中国工程院院士韩大匡曾就大数据影响油气田开发举例:“以油田开发中常见的网格计算为例,一千万网格的计算,用常规的计算机数字模拟计算,需要80个小时,用大数据方法计算,两分钟就能完成。”

中国石油抓住这一契机,积极开展大数据应用于油气勘探开发的研究,为加大勘探开发力度提供了技术保障。2019年度中国石油咨询中心专家论坛上,中国工程院院士刘合在题为《石油工程大数据应用的挑战与发展》的报告中提到,过去30多年间,中国石油的信息化建设历经了分散建设、集中建设、集成应用三个阶段,如今已初见成效。

自主打造的勘探开发梦想云平台,在“两统一,一通用”建设蓝图指引下,实现了统一数据湖、统一技术平台、通用应用统一建设的设想,大数据集成应用初见成效。

有效利用两种资源、两个市场,在外部资源上取得重大成就。

1993年,中国石油开启了“走出去”的步伐,26年时间,海外自主勘探、油气田并购、合资合作方面取得成就。

自主勘探方面,中国石油累计发现3个10亿吨级、4个5亿吨级、4个亿吨级、3个5000万吨级油气田。并购方面,在11个国家19个项目,参与28个大油气田(含12个海上),其中11个巨型油气田。同时,还广泛参与国际合作,建成五大油气合作区,在25个国家运作勘探项目6个、勘探开发项目32个,开发项目32个。

在国家“一带一路”倡议大背景下,中国石油在沿线国家油气净产量占比大幅增加,不断取得新的成就。这些成就,都为国家能源安全提供了坚实的保障。

2018年主要国家单位GDP能源消费比较

  加大勘探开发力度,方向是什么?

重视三次采油,提升老油田采收率。

中国工程院院士袁士义提出,在新增储量逐年劣质化、新建产能弥补产量递减能力和效果逐年弱化的情况下,在已开发油田现有的设施基础上,通过三次采油提高采收率技术增加原油产量,是现实有效的选择。

从行业定义上来说,现有的三次采油方法主要包括化学驱、热力采油、注气等方法,化学驱和热力采油是主要手段,其余产量落在注气技术的研究试验和规模应用上。目前中国石油的气驱产量距离满足发展的需要还有距离。因此,袁士义认为,接下来公司应加快注气提高采收率技术的试验和应用。

加强大数据应用,让科技成为第一生产力。依靠大数据技术提升勘探和开发水平,是中国石油工业未来的方向。中国工程院院士刘合表示,大数据应用目前还存在着一些亟待思考的问题:一是数据的资源化。在数据所有权明确之前,大数据拥有方的企业与政府监管部门间该如何配合?二是数据安全与伦理。未来几年,如何避免数据泄露事件,如何让数据在其源头上就能够得到安全保障?三是如何推动数据与工程管理相融合成为核心竞争力?这是当今企业都将面临的问题,也是中国石油未来发展大数据工程要解决的问题。

加大深海勘探力度。深海开发已经成为油气行业投资战略发展的焦点,深海资源所涵盖的资源之大、范围之广,让众多企业都跃跃欲试。

我国有约3000万平方公里海洋,海洋资源十分丰富,但海洋石油勘探开发程度依然偏低。随着陆上的油气资源和近海油气资源开发逐步深入,油气开发向深海进军的态势十分明显。

2018年我国深海油气产量约占油气总产量的8%,预计2020年将达到13%,未来我国已确定加大国内油气资源勘探开发力度,深海油气勘探开发将占据十分重要的位置。

加大“一带一路”沿线寻找勘探项目的力度。油气专家窦立荣在2019年度中国石油咨询中心专家论坛上介绍,“一带”和“一路”油气资源总量分别为5901亿吨和538亿吨油当量,分别占全球总量的57.3%和8.8%。中东、中亚和俄罗斯仍是重点地区。中国石油与“一带一路”沿线国家和地区深化拓展油气合作,仍然处于重要的战略机遇期。

综合判断,当前及未来一个时期,加强与“一带一路”沿线国家和地区的合作这一方向不会改变。

  专家观点

  石油工程大数据应用的挑战与发展

  刘合(中国工程院院士、勘探开发研究院副总工程师)

中国石油上游数据统建系统发展构建了9大类数据资产库,覆盖勘探评价开发井近40万口;管理测井数据体文件108万余个、地震数据7000余个工区、成果文档367万余份。

大数据并不在于“大”,而在于“有用”。建立一个便捷高效的数据一体化工作平台,路线明晰,必须是决策者要建立一体化的理念,推动有效实施是关键。打破“数据孤岛”,促进一体化数据融合,要充分利用既有的数据资源;要以油气藏为核心布局各项工作;要实现参数交互优化、行业相互推进;要为不同专业和部门沟通搭桥、疏堵破阻;要记录过程、积累经验、传承知识,事半功倍。

以油田勘探开发油藏评价的业务为对象,依托现有的数据库、专业软件和展示平台,通过全生命周期精细化管理与考评,实现各种数据的图形化展示与对比分析,有效支撑项目研究中的地震、地质、开发油藏等多专业的协同研究。用便捷合理的业务流程串联勘探开发工作,穿透部门边界。

油气勘探开发生产过程理想状态应该是以油气藏为中心,各专业各部门协同配合,用最短的时间、最少的费用掌握地下油气藏的真实赋存状态,采取经济适用的工艺技术,定制最合理的装备与工具,实现油气资源勘探开发效益最大化。

通过对油气藏地质数据和工程数据的分析和挖掘,不断总结和更新对产能控制因素及改造优化参数的认识,不断改进作业参数和作业流程,从而不断提高钻完井工程效率、储层改造有效性,持续地实现降本增效;工程实践的突破和再认识,又能够极大地推动基础理论研究的深入和发展,使理论和实践的结合和互动得到了有效保障。

充分利用现有的资源,结合数字化建设进程,以现有数据库建设为基础,以一体化示范项目为载体,逐步建成大数据系统和一体化支持及协同指挥环境。

油藏、钻完井和地面工程一体化融合,油藏工程提前介入,向后延伸到油藏和钻完井工程及地面工程,将钻井、完井、压裂改造、试油、采油、地面集输等工艺一体化融合,钻完井要向前延伸到油藏工程不断修正地质模型,助推了新技术工业化应用规模。

  科技创新是物探行业发展的核心

  苟量(东方地球物理勘探有限责任公司总经理)

东方物探之所以能够在激烈的国际市场竞争中走进世界物探舞台中央,是因为始终坚持创新优先、成本领先,综合一体化、全面国际化的“两先两化”战略,始终把科技作为物探发展之“魂”,坚定不移地抓实“五个坚持”,推动了科技创新跨越式发展。中国的石油物探技术当前基本实现与国际同行并跑,部分领域处于领跑地位。

一是坚持战略引领。把创新优先摆在首位,强化科研顶层设计,搭建了“一个整体、三个层次”的技术研发体系,建设了四大科技创新平台,实施了三大科技创新战略,推动了技术研发驶入快车道。

二是坚持全球视野,健全完善了科技成果应用评价机制和后评估制度,提高了科技成果的转化率和贡献率。

三是坚持市场导向。围绕业务发展,建立了全球客户技术需求调查和服务回访机制,精准把握技术发展方向,始终把研发重点聚焦在破解勘探难题、降低勘探成本、提高勘探成效的关键技术上。

四是坚持人才强企,运用市场化机制,先后从全球引进公司急需的海外高端技术人才。

五是坚持自主创新。始终坚持问题导向,聚焦勘探技术难题,强化自主技术攻关,加快成果转化和应用,打造形成了具有自主知识产权的物探核心软件、核心装备和关键技术三大勘探利器,引领和带动了物探技术的发展。

东方物探与电子科技大学合作,成功研发出DAS(分布式光纤传感系统)样机,在今年英国伦敦召开的EAGE年会上发布了uDAS光纤地震仪器,开启“井中高精度成像、多井井地联采”等油藏精细刻画新篇章。“十二五”以来,东方物探获得授权专利889件;荣获省部级以上奖励107项,其中国家科技进步一等奖2项、二等奖4项,国家技术发明二等奖1项,有效发挥了科技引领和支撑作用。

  跨国油气勘探进展及建议

  窦立荣(国际勘探开发有限公司专家中心主任)

世界油气资源丰富,但分布不均衡。100多年来,分分合合的五大超级石油巨头实施国际化经营;近30年来,世界多个国家油公司先后崛起,对世界资源的争夺更加激烈。

1993年中国成为石油净进口国,中国石油开启了“走出去”的步伐,在分享世界资源、适应能源转型、保障国家能源安全方面做出了重要贡献。

陆上勘探程度高,发现大油气田的难度加大,国际油公司开始战略转移,深海成为跨国勘探的热点。160年来累计发现1130个大型油气田,近30年发现250个。

跨国勘探是经济活动,资源国干股和分成比高,必须发现规模油气田和较高的产量才能确保投资回收。跨国勘探是风险投资,面对前人放弃或没有勘探过的地区或领域,只有通过理论创新和技术集成才能找到油气。跨国勘探不仅是分享世界油气资源、保障国家能源安全,还发挥着政治、经济、外交作用。

稳妥评价非常规,慎重再进非常规。开展勘探开发和地面工程一体化评价,确定甜点区经济可动用储量和产能大小,全球选用大井段水平井钻完井和体积压裂等技术服务,依据先导试验结果适时决策项目的合资合作和处置策略。做好经济可动用储量、选用适用技术、销售市场三大要素的一体化评价,是非常规新项目评价的基础。

  它山之石

荷兰天然气年产量曲线

  面对不断上升的油气对外依存度,外国怎么办?

  美国:

三项措施:

1.以相邻的加拿大、墨西哥和委内瑞拉为重点,实行进口多元化。

2.建立全球联盟,和石油生产国一起保证平稳供应。改善贸易和投资环境,使美国能源公司继续成为世界能源业的领导者。精心策划一个世界石油信息系统,将经济制裁作为“一个重要的外交政策”。

3.建立应急机制,抓好石油储备(54-157天的净进口量)。

五点办法:

1.扩大勘探领域。

2.重视开发“低品位”资源。

3.提高采收率。

4.将新技术融入能源发展计划。

5.修改过时的法规,解除对油气发展的束缚。

  荷兰:为避免在能源上对外国,尤其是政治上不稳定国家的依赖,实行了著名的小气田政策(small fields policy)。

特大的格罗宁根气田,地质储量2.5万亿立方米,年产量可以达到800~900亿立方米。但产能保存一半,作为调峰、应急之用。


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