油氣勘探向深層進軍

近日，國家能源局印發(fā)《2020能源工作指導意見》（簡稱《意見》）。《意見》強調(diào)，要多措 并舉，增強油氣安全保障能力。其中，“加大油氣勘探開發(fā)力度”被列為任務之首。

“油價這么低，到國外買油就好了，為什么還要強調(diào)油氣勘探？”面對社會上出現(xiàn)的種種質(zhì)疑 ，中國科學院院士、頁巖油氣富集機理與有效開發(fā)國家重點實驗室主任金之鈞對《中國科學報》表示，油氣同糧 食、水一樣，已經(jīng)成為人類生活必需品，是涉及國家安全的戰(zhàn)略物資。保障國家油氣安全，不能光靠進口，立足 國內(nèi)加大勘探開發(fā)力度，將是國家戰(zhàn)略層面的一項重要任務。

多位油氣勘探專家的共識是，深層、深海和頁巖油氣將成為未來油氣勘探的主要方向，堅持高 效勘探和效益開發(fā)也是油氣產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

油氣勘探的整個過程如同一場千軍萬馬的協(xié)同作戰(zhàn)，是個非常大的系統(tǒng)工程。而要想向地球深 部進軍，首先就要面對各種工程技術難題。

“深層油氣分布規(guī)律與淺層是不一樣的，隨著埋藏深度的增加，巖石的致密性也在增加。而要 想高產(chǎn)還需要一整套適用于深層油氣勘探的鉆井技術和壓裂技術，這對我國來說，從裝備到技術都面臨挑戰(zhàn)。” 金之鈞坦言，油氣勘探最核心的旋轉(zhuǎn)導向鉆井系統(tǒng)就是我國亟待攻克的“卡脖子”技術。

旋轉(zhuǎn)導向鉆井系統(tǒng)是一項尖端自動化鉆井新技術，鉆頭能夠像“貪吃蛇”一樣在地下幾千米堅 硬的巖石里自由穿行，最終準確命中油氣藏目標，而這項技術的要求甚至比導彈的制導技術更為嚴苛。

“導彈的介質(zhì)是空氣，計算好各種參數(shù)，就可以實現(xiàn)有效控制。而地下的介質(zhì)隨時都在發(fā)生變 化，這對鉆井技術的要求是極高的?！苯鹬x表示，目前國內(nèi)大部分是租用國外的設備，這對油氣勘探開發(fā)來說 增加了成本，因此，下一步旋轉(zhuǎn)導向鉆井系統(tǒng)將是我國必須攻克的關鍵核心技術之一。

此外，對于頁巖氣勘探開發(fā)來說，中國科學院院士、中國石油大學（北京）教授高德利告訴《 中國科學報》，以叢式水平井為基本特征的“井工廠”是國內(nèi)外頁巖氣高效開發(fā)的主流工程作業(yè)模式，而要創(chuàng)建 大型“井工廠”，就必須挑戰(zhàn)大位移水平井工程作業(yè)極限。

“在特定的主觀和客觀約束條件下，任何一口實際能夠建成的大位移水平井，其井眼長度都有 一個可允許的極限值，我們稱之為大位移水平井延伸極限。”高德利指出，目前我國已建成許多小型“井工廠” （多為4井式或6井式），總計建成了數(shù)百口頁巖氣水平井，但還沒有一口井是上述定義的大位移水平井，從而嚴 重制約了大型“井工廠”的創(chuàng)建，亟須通過加強交叉學科研究尋求跨越式技術突破。

高德利指出，由于技術裝備的復雜性、企業(yè)經(jīng)營的經(jīng)濟性等諸多約束，目前我國工程作業(yè)能力 和技術裝備水平與國際領先水平相比仍存在較大差距。

“沒有技術進步，就不可能實現(xiàn)經(jīng)濟有效的開發(fā)?！苯鹬x強調(diào)，低成本技術將成為整個石油 工業(yè)下一個科技進步的重要方向。

他表示，針對中低成熟、高黏度、低流動性頁巖油，未來需要研究其富集和流動機理，建立一 套低成本的地下原位改質(zhì)技術，包括地下壓裂技術、原位加熱技術、防腐技術等。

金之鈞同時指出，油價低位波動，勢必推動行業(yè)從過去的“資源擴張型”技術進步轉(zhuǎn)向“降本 增效型”技術進步。在此過程中，信息技術和人工智能正在重塑油氣工業(yè)格局。

“個人預計，人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈技術為主體的新一代信息技術的應用，可以使石油工 業(yè)的成本降低20%~30%?！苯鹬x說。

康玉柱也表示，未來油氣勘探需要新技術、新材料、智能信息化等跨界融合，同時需要加大海 洋和深水油氣勘探開發(fā)技術和裝備的研發(fā)。我國應圍繞著2020~2035年國家油氣勘探的需求，聚焦戰(zhàn)略目標，突出 攻關的重點，突破“卡脖子”技術，以跨界融合形成顛覆性的技術，從而掌握戰(zhàn)略領域核心關鍵技術。

高德利則建議，國家應盡快建立一套先進的天然氣開發(fā)利用安全監(jiān)控與保障體系（包括技術標 準、運行機制、監(jiān)管體系及目標責任等），確保天然氣在鉆探、開采、長距離管道運輸、儲存儲備、網(wǎng)絡輸配及 終端使用等各環(huán)節(jié)的安全可靠性，盡可能減少或避免天然氣重特大安全事故的發(fā)生。

而從國內(nèi)外市場需求出發(fā)，高德利建議，國家通過政策引導甚至行政推動，以現(xiàn)有國家油氣集 團公司的相關技術和人力資源為基礎，通過股份制重組等模式，并參考國際著名的油氣工程技術服務公司在業(yè)務 經(jīng)營和組織管理等方面的成功經(jīng)驗，盡快建立并培育具有國際競爭力的油氣工程技術服務公司，并允許有兩個以 上的獨立法人企業(yè)同時存在，以保持油氣工程技術市場的競爭活力。

“這樣的專業(yè)技術服務公司，應具有技術研發(fā)與服務一體化及市場經(jīng)營國際化的基本特征，應 以國際一流的同類技術服務公司為追趕目標，既能為我國油氣公司（或投資主體）在國內(nèi)外的石油天然氣勘探開 發(fā)投資項目提供強有力的技術支撐，又能獲取巨額的技術服務收益，力求逐步形成良性循環(huán)?！备叩吕f。