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中國(guó)石化加快培育深地油氣產(chǎn)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力

來(lái)源：中國(guó)石化新聞網(wǎng) 時(shí)間：2024-08-21 11:12

　　習(xí)近平總書(shū)記2016年在全國(guó)科技創(chuàng)新大會(huì)上指出，“向地球深部進(jìn)軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問(wèn)題”。我國(guó)“十四五”規(guī)劃提出，瞄準(zhǔn)深地深海等前沿領(lǐng)域?qū)嵤┮慌哂星罢靶?、?zhàn)略性的國(guó)家重大科技項(xiàng)目。近年來(lái)，我國(guó)油氣田企業(yè)持續(xù)加大深層超深層油氣勘探開(kāi)發(fā)力度，并不斷取得新突破。當(dāng)前，陸地深層超深層、海洋深水深層油氣勘探開(kāi)發(fā)已成為增儲(chǔ)上產(chǎn)重大戰(zhàn)略接替新領(lǐng)域。

　　深層超深層已成為我國(guó)油氣重要陣地

　　向地球深部尋找油氣資源，已成為石油行業(yè)的必由之路。近年來(lái)，世界新增油氣儲(chǔ)量的60%來(lái)自深部地層，我國(guó)深層超深層油氣資源達(dá)671億噸油當(dāng)量，約占全國(guó)油氣資源總量的34%。

　　中國(guó)工程院院士孫龍德介紹，全球陸上深層共發(fā)現(xiàn)油氣田1467個(gè)，其中大型、中型油氣田169個(gè)，美洲、中東和亞太是深層已發(fā)現(xiàn)油氣儲(chǔ)量最多的地區(qū)。陸上深層油氣主要分布于前陸、克拉通兩類(lèi)盆地和白堊系、侏羅系、二疊系、奧陶系4套層系中。深層油氣資源成為20年來(lái)全球油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要領(lǐng)域，可采儲(chǔ)量增長(zhǎng)約20倍，產(chǎn)量增長(zhǎng)達(dá)到41%。

　　自1996年起，我國(guó)開(kāi)啟深層油氣勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐，歷經(jīng)探索、突破、發(fā)現(xiàn)三個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)了深層超深層油氣勘探開(kāi)發(fā)跨越式發(fā)展。2023年，我國(guó)原油產(chǎn)量達(dá)到2.09億噸，其中陸上深層超深層原油產(chǎn)量1180萬(wàn)噸、海洋原油產(chǎn)量突破6200萬(wàn)噸，陸上深層超深層、海洋深水深層已成為我國(guó)油氣勘探開(kāi)發(fā)的重要陣地。

　　在陸上深層超深層領(lǐng)域，我國(guó)在塔里木、四川和渤海灣盆地等地區(qū)取得了一系列重大進(jìn)展，高效建成了多個(gè)深層超深層大油氣田。

　　塔里木盆地建成我國(guó)最大的超深層油氣生產(chǎn)基地。塔河油田持續(xù)保持穩(wěn)產(chǎn)，2023年原油產(chǎn)量達(dá)到557萬(wàn)噸；塔里木油田、富滿油田加快推進(jìn)，集中建設(shè)、規(guī)模上產(chǎn)，2023年油氣產(chǎn)量增長(zhǎng)達(dá)400萬(wàn)噸油當(dāng)量；順北油氣田錨定富油區(qū)集中部署，2023年油氣產(chǎn)量達(dá)到300萬(wàn)噸油當(dāng)量；博孜大北氣田全面建成投產(chǎn)，預(yù)計(jì)2025年天然氣產(chǎn)量將達(dá)到100億立方米；克深氣田累計(jì)生產(chǎn)天然氣突破800億立方米；庫(kù)車(chē)地區(qū)超深層天然氣產(chǎn)量達(dá)到180億立方米，塔里木盆地新的萬(wàn)億立方米級(jí)大氣區(qū)邁入規(guī)模開(kāi)發(fā)新階段。

　　四川盆地持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)。2023年，安岳氣田天然氣產(chǎn)量達(dá)到148.8億立方米；元壩氣田天然氣產(chǎn)量達(dá)到37.7億立方米，蓬萊氣區(qū)評(píng)價(jià)效果顯著；川中古隆起200億立方米特大型氣田建設(shè)高效推進(jìn)，助力川渝“氣大慶”加快邁進(jìn)。同時(shí)，深層頁(yè)巖氣在寒武系筇竹寺組、二疊系吳家坪組取得戰(zhàn)略性突破，展現(xiàn)了四川盆地深層頁(yè)巖氣巨大的發(fā)展前景。

　　在海洋深水深層領(lǐng)域，渤海灣海域、南海海域陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了渤中26-6億噸級(jí)深層油田、寶島21-1深水深層氣田、開(kāi)平南億噸級(jí)油田，揭示了我國(guó)海洋深水深層領(lǐng)域巨大的勘探開(kāi)發(fā)潛力。

　　同時(shí)，油氣勘探開(kāi)發(fā)工程技術(shù)不斷取得突破性進(jìn)展，助力我國(guó)深層超深層油氣產(chǎn)量持續(xù)提升，成為穩(wěn)油增氣戰(zhàn)略重要接替。

　　孫龍德介紹，地質(zhì)理論認(rèn)識(shí)創(chuàng)新，推動(dòng)對(duì)成烴下限、成儲(chǔ)下限、成藏下限等認(rèn)知深度不斷拓展。目前，液態(tài)烴保持和天然氣生成深度下限下延，埋深超過(guò)8000米地層仍有液態(tài)烴，傳統(tǒng)生烴模式“死亡線”（200攝氏度）之下仍具有規(guī)模生氣潛力；儲(chǔ)層消亡線下移，發(fā)現(xiàn)深層發(fā)育碎屑巖、碳酸鹽巖、火山巖三類(lèi)規(guī)模儲(chǔ)層；勘探深度不斷下移，油氣成藏下限突破8000米。

　　開(kāi)發(fā)技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)持續(xù)增儲(chǔ)上產(chǎn)。在塔里木和四川盆地，分別采用動(dòng)靜二次定量雕刻技術(shù)和差異化開(kāi)發(fā)模式、儲(chǔ)層量化表征技術(shù)和全生命周期遞進(jìn)控水開(kāi)發(fā)模式，有力支撐了縫洞型油藏、巖溶型氣藏規(guī)模增產(chǎn)。在準(zhǔn)噶爾、四川和鄂爾多斯盆地，采用地質(zhì)-工程“雙甜點(diǎn)”識(shí)別技術(shù)，使深層頁(yè)巖油優(yōu)質(zhì)油層鉆遇率提升15個(gè)百分點(diǎn)；應(yīng)用差異化壓裂模擬技術(shù)和聚能壓裂單井提產(chǎn)技術(shù)，支撐瀘州、渝西深層頁(yè)巖氣田年產(chǎn)量突破30億立方米。同時(shí)，形成了“超大排量+超大液量+超高砂量”水平井強(qiáng)改造模式，推動(dòng)相關(guān)區(qū)塊深層煤巖氣快速增產(chǎn)。

　　工程裝備創(chuàng)新支撐未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。高精度地震勘探技術(shù)與裝備大幅提升了深層目標(biāo)識(shí)別能力，高溫高壓測(cè)井技術(shù)與裝備滿足了8000米以深深井測(cè)井需求，安全優(yōu)快鉆完井技術(shù)與裝備有力支撐了萬(wàn)米深井鉆探，立體高效儲(chǔ)層改造技術(shù)與裝備推動(dòng)了深層油氣增產(chǎn)。

　　深層超深層油氣勘探開(kāi)發(fā)面臨諸多挑戰(zhàn)

　　入地難，難于上青天。地球距離月球30萬(wàn)千米，1969年人類(lèi)實(shí)現(xiàn)登月。地球平均半徑為6371千米，大陸地殼平均厚度33千米，世界最深的鉆孔深度仍未達(dá)到13千米，僅向地心鉆進(jìn)了約0.2%，可見(jiàn)深地探測(cè)的難度之大。

　　我國(guó)深地深海勘探開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)和重大裝備不斷取得新突破，但深層超深層油氣勘探開(kāi)發(fā)仍然面臨著地質(zhì)條件復(fù)雜、油氣成藏機(jī)理等基礎(chǔ)理論認(rèn)識(shí)不足、高效勘探和規(guī)模效益開(kāi)發(fā)難度大等諸多挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步研究攻關(guān)。

　　中國(guó)科學(xué)院院士高德利介紹，塔里木、四川等盆地深層超深層油氣資源豐富，但正在實(shí)施的多口深井面臨溫度高于220攝氏度、壓力超過(guò)138兆帕等超高溫高壓難題，以及硫化氫、二氧化碳、氯離子等腐蝕介質(zhì)形成的極端服役環(huán)境挑戰(zhàn)。探索深地鉆探極限要解決井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、裸眼井壁穩(wěn)定、鉆具安全控制、管柱防磨減阻和井筒完整保障等多個(gè)方面的技術(shù)難題，迫切需要對(duì)相關(guān)工程技術(shù)與裝備進(jìn)行攻關(guān)創(chuàng)新，以滿足深地能源高效開(kāi)發(fā)及地球科學(xué)鉆探的重大需求。

　　中國(guó)工程院院士孫金聲說(shuō)，在當(dāng)前正在實(shí)施的萬(wàn)米深井工程中，萬(wàn)米超深層地震資料分辨率及成像精度低，井下測(cè)控儀器耐超高溫超高壓能力不足，關(guān)鍵裝備、管具、工具等難以滿足特深井服役要求，惡性漏失堵漏技術(shù)需起下鉆更換鉆具，超大尺寸井眼“井工程”理論技術(shù)不完備等問(wèn)題，仍禁錮著向地球更深處探索的腳步。

　　在深地油氣生產(chǎn)實(shí)踐中，油氣田企業(yè)也遇到多種現(xiàn)實(shí)難題。

　　中國(guó)石油油氣和新能源分公司原油事業(yè)部總經(jīng)理張輝介紹，在地質(zhì)勘探方面，西部盆地超深層（克拉蘇構(gòu)造帶除外）主要處于區(qū)域預(yù)探階段，構(gòu)造模式、規(guī)模儲(chǔ)層分布和油氣成藏規(guī)律仍然認(rèn)識(shí)不清，圈閉落實(shí)技術(shù)尚不成熟，鉆探目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)大。

　　在地球物理方面，沙漠、巖層出露等復(fù)雜地表導(dǎo)致無(wú)法獲得高品質(zhì)地震資料，難以滿足深層超深層雙復(fù)雜條件下構(gòu)造刻畫(huà)、斷裂系統(tǒng)精細(xì)解釋、地質(zhì)體精準(zhǔn)識(shí)別的需求；高溫高壓井筒環(huán)境下，測(cè)井采集、復(fù)雜儲(chǔ)層測(cè)井解釋技術(shù)仍不成熟，制約了油氣藏的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。

　　在油氣開(kāi)發(fā)方面，縫洞型和斷控型碳酸鹽巖油藏地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)集體精細(xì)刻畫(huà)難，油藏高產(chǎn)不穩(wěn)產(chǎn)，目前測(cè)算采收率不到12%；裂縫性砂巖氣藏投入開(kāi)發(fā)水侵控制難度大，見(jiàn)水后產(chǎn)量大幅遞減，采收率較無(wú)水氣藏低，穩(wěn)產(chǎn)及提高采收率難度大。

　　在工程技術(shù)方面，超深、超高溫、超高壓、復(fù)雜高地應(yīng)力條件帶來(lái)了一系列鉆完井工程技術(shù)難題。鉆井周期長(zhǎng)、成本高，壓力系統(tǒng)復(fù)雜，精細(xì)控壓鉆井實(shí)施難度大，安全鉆井面臨諸多挑戰(zhàn)。超深層射孔工藝技術(shù)，超深、超高溫、高地應(yīng)力碎屑巖改造技術(shù)不配套；試油測(cè)試不徹底，提產(chǎn)成本高；壓力衰減后舉升、排水采氣工藝尚不成熟。

　　中國(guó)石化油田勘探開(kāi)發(fā)事業(yè)部副總經(jīng)理杜坤介紹，中國(guó)石化“深地工程”面臨著特深層鉆完井基礎(chǔ)理論有待完善、特深層地質(zhì)條件復(fù)雜工程風(fēng)險(xiǎn)大、特深層鉆完井裝備保障能力不足，以及井下工具儀器和井筒工作液存在“卡點(diǎn)”等難題。

　　加快培育未來(lái)深地油氣產(chǎn)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力

　　向地球深部進(jìn)軍，勢(shì)在必行。國(guó)內(nèi)油氣行業(yè)要全力推動(dòng)深地科技攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升油氣勘探開(kāi)發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈水平，加快培育未來(lái)深地油氣產(chǎn)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力，為保障國(guó)家能源安全貢獻(xiàn)力量。

　　孫龍德提出，我國(guó)油氣勘探開(kāi)發(fā)亟待攻克三個(gè)維度的科技前沿問(wèn)題：從深度上看，陸上從千米邁向萬(wàn)米超深層，海上從1000米水深邁向1500米水深；從尺度上看，特別是進(jìn)入非常規(guī)后，油氣儲(chǔ)集空間要由微米尺度向納米尺度延伸；從跨度上看，新一代油氣田要大幅提高采收率技術(shù)水平，努力向百年建設(shè)目標(biāo)邁進(jìn)。他建議，強(qiáng)化國(guó)家戰(zhàn)略引領(lǐng)，統(tǒng)籌規(guī)劃，加快形成未來(lái)深地產(chǎn)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力；突出科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，聚焦攻堅(jiān)，搶占深層超深層油氣科技制高點(diǎn)；發(fā)揮新型舉國(guó)體制，開(kāi)放協(xié)同，建立　“四鏈”融合發(fā)展新模式。

　　高德利說(shuō)，要從基礎(chǔ)理論、核心技術(shù)、多元協(xié)同、技術(shù)迭代、數(shù)智轉(zhuǎn)型等方面共同發(fā)力，推動(dòng)深地鉆探再上新臺(tái)階。強(qiáng)化基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題研究，研發(fā)大型科學(xué)裝置與大型數(shù)值仿真技術(shù)，不斷創(chuàng)新工程理論和方法，為工程技術(shù)進(jìn)步提供理論基礎(chǔ)；加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，重點(diǎn)攻克“卡脖子”技術(shù)難題，推動(dòng)深地鉆探與礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)高質(zhì)量發(fā)展；加強(qiáng)技術(shù)體系組成部分相互關(guān)系研究，深入挖掘內(nèi)在潛力，構(gòu)建多元協(xié)同的技術(shù)體系，充分發(fā)揮整體優(yōu)勢(shì)；加強(qiáng)地質(zhì)與工程一體化研究，提升地質(zhì)認(rèn)識(shí)與工程技術(shù)的迭代速率，將被動(dòng)的“遭遇戰(zhàn)”變?yōu)橹鲃?dòng)的“殲滅戰(zhàn)”；加強(qiáng)多學(xué)科深度交叉融合，創(chuàng)新數(shù)據(jù)與機(jī)理融合驅(qū)動(dòng)方法，研發(fā)智能鉆探關(guān)鍵技術(shù)與裝備，推動(dòng)深地鉆探工程數(shù)智化轉(zhuǎn)型。

　　張輝介紹，勘探技術(shù)攻關(guān)方面，中國(guó)石油在地質(zhì)理論認(rèn)識(shí)上將攻關(guān)地質(zhì)結(jié)構(gòu)與原型盆地恢復(fù)、古老烴源巖成烴機(jī)理與資源評(píng)價(jià)、薄層低孔低滲儲(chǔ)層綜合表征、超深古老層系油氣成藏與保持定量評(píng)價(jià)等技術(shù)方法，形成疊合盆地深層/超深層油氣成盆-成烴-成儲(chǔ)-成藏綜合地質(zhì)評(píng)價(jià)技術(shù)；在物探技術(shù)上將持續(xù)提升超深層雙復(fù)雜構(gòu)造地震采集、超深層弱信號(hào)地層成像、疊前地震多維信息儲(chǔ)層預(yù)測(cè)等技術(shù)，推廣碳酸鹽巖縫洞體預(yù)測(cè)和走滑斷裂識(shí)別智能化解釋模型，利用AI（人工智能）技術(shù)提高解釋精度和符合率，保障塔里木、準(zhǔn)噶爾、四川等盆地勘探新突破、大發(fā)現(xiàn)。

　　開(kāi)發(fā)技術(shù)攻關(guān)方面，一方面建立超深油氣藏四維地質(zhì)力學(xué)理論體系，實(shí)現(xiàn)孔、洞、縫復(fù)雜儲(chǔ)集體精細(xì)三維地質(zhì)建模；攻關(guān)地應(yīng)力耦合多物理場(chǎng)、多滲透四維數(shù)模模擬技術(shù)，基于GPU（圖形處理器）的數(shù)值模擬提速算法，大幅提升油氣藏表征精度與計(jì)算速度，推進(jìn)超深層千萬(wàn)級(jí)網(wǎng)格建模數(shù)模商業(yè)化進(jìn)程。另一方面，研究超深層油氣藏注氣驅(qū)替混相機(jī)理，注入水/氣重力分異置換剩余油機(jī)理，攻關(guān)不同注入介質(zhì)協(xié)同、立體井網(wǎng)重力輔助驅(qū)替技術(shù)，實(shí)現(xiàn)油藏采收率進(jìn)一步提高20個(gè)百分點(diǎn)。同時(shí)，圍繞裂縫型儲(chǔ)層剩余氣精細(xì)表征、減少水封氣影響、提高基質(zhì)儲(chǔ)量動(dòng)用效率等問(wèn)題，攻關(guān)水封氣賦存機(jī)理與剩余儲(chǔ)量多級(jí)動(dòng)用機(jī)制，探索超深層氣藏提高采收率新技術(shù)新方法。

　　工程技術(shù)攻關(guān)方面，持續(xù)開(kāi)展深層超深層勘探開(kāi)發(fā)工程技術(shù)攻關(guān)，形成以萬(wàn)米深地工程技術(shù)為代表的核心工程裝備、儀器和技術(shù)體系，提升重大關(guān)鍵裝備自給率和產(chǎn)業(yè)鏈自主可控水平，加快形成重大裝備、高端工具、新型材料、專(zhuān)業(yè)軟件四大產(chǎn)業(yè)集群。

　　杜坤建議，聚焦萬(wàn)米深層地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)和工程挑戰(zhàn)開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。開(kāi)展特深層巖石力學(xué)、管柱力學(xué)、液體力學(xué)等研究，完善特深層鉆完井理論，為井筒強(qiáng)化、管柱安全、高效鉆進(jìn)、儲(chǔ)層改造等提供理論依據(jù)。持續(xù)開(kāi)展超深復(fù)雜地層表征、地層壓力預(yù)測(cè)、待鉆地層地質(zhì)因素超前預(yù)測(cè)等技術(shù)攻關(guān)，強(qiáng)化深部地層地質(zhì)工程風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，形成基于地質(zhì)工程一體化的鉆井工程方案優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，提升源頭方案設(shè)計(jì)質(zhì)量，全過(guò)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化，確保安全成井。升級(jí)配套12000米鉆機(jī)、研制15000米高性能重載鉆機(jī)裝備；配套高強(qiáng)度、防腐蝕管材，加快攻關(guān)高強(qiáng)輕質(zhì)合金鉆桿、抗硫高級(jí)套管等；拓展數(shù)智技術(shù)與傳統(tǒng)鉆井工程技術(shù)深度融合新模式，攻關(guān)自動(dòng)化鉆井裝備系統(tǒng)，推動(dòng)鉆井技術(shù)智能化轉(zhuǎn)型。突破高性能橡膠、耐高溫電子元器件技術(shù)瓶頸，開(kāi)發(fā)耐高溫隨鉆測(cè)量?jī)x器、高效鉆頭、動(dòng)力鉆具等，攻關(guān)耐高溫高鹽智能綠色環(huán)保油田化學(xué)新材料，開(kāi)發(fā)超深層鉆完井液、水泥漿、酸化壓裂液等體系及工藝技術(shù)，形成完備的工具儀器及井筒工作液系列。

　　中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心副主任何遠(yuǎn)信說(shuō)，深層超深層是我國(guó)油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要領(lǐng)域。塔里木盆地油氣礦權(quán)空白區(qū)多，深層油氣資源潛力巨大，是國(guó)家公益性油氣地質(zhì)調(diào)查工作的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。針對(duì)盆地深部結(jié)構(gòu)特征不清楚、深層石油地質(zhì)條件不明確和深層資源潛力與有利勘探方向不明等問(wèn)題，將持續(xù)加大國(guó)家財(cái)政投入，發(fā)揮政府主導(dǎo)、公益性引領(lǐng)作用，推進(jìn)盆地深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)整體解剖、油氣成藏條件及資源潛力評(píng)價(jià)，推動(dòng)盆地油氣資源接續(xù)基地建設(shè)。

責(zé)任編輯：余璇