随着向地球深部进军,超深层油气勘探开发面临油气成藏机制不清、地震成像精度低、高温高压条件下钻井难度大等难题,亟须深化“超深层成盆—成烃—成储—成藏”地质认识,升级超深层高精度成像、超高温高压条件下钻完井技术与装备。
面对更加复杂的目标,非常规油气经济规模开发技术仍需创新突破,“十五五”期间重点升级陆相页岩油立体开发技术,突破超深层页岩气效益开发技术,攻关深层煤层气效益开发技术,升级“一趟钻”技术,不断完善优快钻完井技术,研发10000马力/175兆帕电驱压裂撬,攻关复杂储层改造等关键技术。
随着油气勘探开发程度的不断加深,原有技术和装备加速迭代升级,跨界技术加速渗透,数字化和智能化技术快速发展,油气勘探开发科技创新向一体化、精细化、高端化、智能化、绿色化方向发展。
“七年行动计划”实施以来,我国油气行业全力推进油气勘探大突破、原油稳增长、天然气大发展,油气勘探开发取得重大进展,能源自主保障能力持续提升。油气地质理论持续创新,勘探开发关键技术不断进步,引领深层、深海和非常规油气资源加快突破,油气新增储量连续创历史新高。
“十五五”是基本实现社会主义现代化夯实基础、全面发力的关键时期。只有持续加大油气勘探开发力度,强化科技创新引领,推动科技创新与产业创新深度融合,推进新型能源供应体系建设,才能为端牢能源饭碗、保障国家能源安全再立新功、再创佳绩。
稳油增气降本是油气勘探开发主旋律
“十五五”期间,国内油气领域将大打高质量勘探进攻仗,立足战略突破接替,聚焦重点盆地增储,突出科技创新创效。瞄准海相深层—超深层、非常规油气和海域等战略领域,新增探明储量将持续高位增长,年新增探明油气地质储量分别保持在10亿吨和1万亿立方米以上。
全力推进原油硬稳定,年产量保持在2亿吨规模以上。积极推进常规油持续稳定发展、页岩油规模效益建产,确保原油产量硬稳定、老区采收率持续提高、原油盈亏平衡点稳中有降。
全力推进天然气稳增长,坚持常非并进、海陆并举、少井高产,夯实老区稳产基础,扩大新区效益建产规模,做优酸性气,做强致密气和海域天然气,做大页岩气和煤层气,实现天然气产量稳步增长、效益上产。2030年我国天然气产量将增加到2800亿立方米左右。
向深地深海非常规进军是增储上产的主要方向
我国陆上深层油气资源占油气资源总量的34%,深层油气探明率分别仅为11%~15%和20%~28%。“十四五”时期,在塔里木盆地、准噶尔盆地和四川盆地获得重大发现,引领全球陆上超深层油气勘探开发。随着向地球深部进军,超深层油气勘探开发面临油气成藏机制不清、地震成像精度低、高温高压条件下钻井难度大等难题,亟须深化“超深层成盆—成烃—成储—成藏”地质认识,升级超深层高精度成像、超高温高压条件下钻完井技术与装备。“十五五”期间以塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地和鄂尔多斯盆地为重点,聚焦塔里木盆地超深层碳酸盐岩、库车山前带、塔西南,准噶尔盆地准中超深层,四川盆地台地边缘相带和台内多类型储层,鄂尔多斯盆地下古生界盐下等领域,突破新区新领域,落实规模效益增储区,推进新区高效建产,推动“深地工程”建设。
我国海洋油气勘探开发向更深水、更复杂领域迈进。近年来,渤海湾盆地海域、珠江口盆地和莺—琼盆地获得重大突破,2024年海域石油产量6550万吨、天然气产量262亿立方米。“十五五”期间,部署实施“蓝海战略”,推动海上油气进入“超深水时代”,建成海上能源保供基地。
非常规油气成为资源接替的重要领域。我国非常规油气资源丰富,中高成熟度页岩油地质资源量达283亿吨,页岩气地质资源量105.7万亿立方米,深层煤层气地质资源量70万亿立方米。近年来,四川盆地多层系页岩气实现跨越式发展,寒武系超深层页岩气和二叠系深层页岩气取得重大突破,实现走出“志留系”战略构想。济阳坳陷、苏北盆地、准噶尔盆地、松辽盆地和四川盆地等多个盆地页岩油取得突破。鄂尔多斯盆地多个区块深层煤层气获得重要发现。2024年页岩气产量超250亿立方米,页岩油产量提升至600万吨,煤层气产量166.6亿立方米。“十五五”时期面对更加复杂的勘探开发目标,非常规油气经济规模开发技术仍需创新突破。重点升级陆相页岩油立体开发技术,突破超深层页岩气效益开发技术,攻关深层煤层气效益开发技术,升级“一趟钻”技术,不断完善优快钻完井技术,研发10000马力/175兆帕电驱压裂撬,攻关复杂储层改造等关键技术。“十五五”期间页岩油产量将持续增长,在东部渤海湾盆地、松辽盆地等形成常规油有效接替,在西部鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地等形成重要增长极,力争2030年实现页岩油产量1000万吨以上。四川盆地多层系深层页岩气全面推进,支撑四川千亿方天然气基地建设。鄂尔多斯盆地深层煤层气产量快速增长,形成常规油气、致密油气、页岩油和煤层气多元发展格局,建设亿吨级油气生产基地。
油气与新能源融合发展是加快新型能源体系建设的重要路径
党的二十届四中全会作出“加快建设新型能源体系”重要部署。我国油气田拥有丰富的风光资源,地层水中含有锂、铀等伴生战略资源,实现协同开采、规模发展对加快建设新型能源体系、保障国家能源安全具有重要意义。
做强绿色油气产供储销体系,完善油气与绿电、地热、余热、绿氢等资源协同开发利用机制,提供节能高效、绿色低碳的“绿能”勘探开发解决方案,提升油气供给保障能力。做优伴生资源协同开采,系统开展主要盆地油、气、煤、流体矿产等多种资源叠加赋存潜力评价,统筹分析油气资源和伴生资源协同开发与环境保护关系,攻关综合利用策略和提取工艺技术,打造“油气+伴生资源”综合利用场景,提升保障国家能源安全综合能力。做细深层空间利用,推进地下“储气—储油—储氢—储能”协同运行优化研究,攻关形成地下储库建设和运行关键技术,构建安全韧性能源供应体系。做实碳减排,积极探索二氧化碳低成本捕集、效益化利用新途径,加强“页岩油气+CCUS+新能源”等应用场景培育,打造“零碳”油气田,实现油气增产与碳减排双赢。
以“五化”创新攻关是担当油气战略科技力量的必由之路
随着油气勘探开发程度的不断加深,原有技术和装备加速迭代升级,跨界技术加速渗透,数字化和智能化技术快速发展,油气勘探开发科技创新向一体化、精细化、高端化、智能化、绿色化方向发展。
一体化。在油气勘探开发技术方面,将更大范围、更大程度增强地球物理、地质学、油藏工程、石油工程和生产领域之间的互通性,打破专业界限,真正实现地质工程技术一体化。同时,科技创新向超级盆地能源一体化、多矿同采技术方向发展,油气、共伴生矿、清洁能源等多种资源协同开发和CCUS、地下储气、地下储氢、压缩空气储能等地下空间利用技术融合发展,打造绿色低碳能源体系。
精细化。全球科技创新进入空前密集活跃期,多学科跨领域交叉融合态势更加明显。人工智能、新材料、医药、航空、生命科学等行业的新技术越来越多地渗入到油气领域。油气勘探开发技术正突破传统局限,向分子纳米尺度的精准表征、量化评价和调控方向深入,微生物DNA测序技术、纳米智能驱油、微芯片流体监测、3D打印等前沿技术为低品位油气资源开发注入新活力。
高端化。油气勘探开发目标向深地、深水等极端环境挺进,陆上油气勘探深度已突破万米,地下温压分别超210摄氏度和175兆帕,15000米钻机是我国钻机装备发展目标。海洋深水油气勘探不断刷新水深纪录,安哥拉Ondjaba-1井水深达到3628米,海外深水钻探持续活跃,发展3000米级深水钻完井装备、1500米级水下控制系统等高端装备。发展“一趟钻”技术、长水平段钻井技术、页岩油及油页岩原位开采技术等助推非常规油气高效开发。
智能化。以大数据、云计算、人工智能、虚拟现实、物联网、区块链等为核心的高新技术正在不断和油气工业跨界融合。AI大模型将在油气知识挖掘与检索、岩心成像、油藏模拟等庞大数据处理的场景中推广应用。建设“智慧油气田”将实现数据自动采集、实时监控、生产优化和智能决策,大幅提升油气生产效率,降低生产成本。智能物探、智能钻井、智能完井、智能压裂等工程技术将助推油气产业智能化发展。
绿色化。清洁优快钻完井技术与电动装备、低耗水低耗能水驱开发技术、特殊油藏绿色开发技术、节能降耗技术、甲烷控排技术、产出物综合利用技术等助力油气田节能降碳。“油田变热田”技术推动油田低碳转型,发展老井利用、深部储层改造、地热高效利用等技术。
作者系中国工程院院士 郭旭升