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  一流的公司必有一流的科技。“十三五”时期,依靠科技创新,中国石油坚持国内成熟技术集成应用与特色技术研发相结合,持续攻关制约海外业务发展的关键瓶颈技术,创新形成多项海外特色技术,取得5项重大标志性成果。科技创新已成为推动中国石油海外油气业务可持续发展的重要引擎。随着化石能源清洁化,清洁能源规模化趋势加速演进,海外油气业务科技发展面临何种机遇和挑战?未来油气行业上游技术有哪些发展趋势?如何培养适应国际市场的科技人才?

  专家视点

  为海外业务发展贡献科技力量

  范子菲 (中国石油勘探开发研究院首席专家)

  常毓文 (中国石油勘探开发研究院首席专家)

  张兴阳 (中国石油勘探开发研究院海外研究中心副主任)

  1.“十三五”期间,中国石油如何将成熟配套技术在海外融合创新,支撑海外业务持续稳健发展?

  常毓文:中国石油目前在全球35个国家运营94个油气合作项目,通过四项举措将成熟配套技术在海外融合创新。一是推广应用精细开发技术,借鉴国内精细开发的成熟经验,以深化油藏认识,转化开发模式,优化工艺技术,强化经济评价“四化”技术路线为核心,开展老油田精细开发,实现了老油田上产和稳产;二是在中西非盆地创新形成新油田高速开发模式;三是利用中国石油在海外的一体化优势,实现了中东碳酸盐岩油藏规模快速发展,显著提升了国际话语权,树立了品牌和形象;四是集成创新盐下复杂碳酸盐岩气田高效开发技术,加快了产能建设节奏,保障了中亚气供给,为我国实现“双碳”目标,建设美丽中国发挥重要作用。

  范子菲:“十三五”期间,中国石油坚持将国内成熟技术集成应用与特色技术研发相结合,支撑海外业务持续稳健发展。一方面,中国石油发展裂谷盆地复杂断块勘探理论技术。通过国内渤海湾盆地多年勘探实践形成的成熟裂谷盆地精细勘探理论技术集成和创新,在海外裂谷盆地油气勘探不断取得规模发现。在地质理论方面,明确了尼日尔特米特盆地Trakes斜坡带油气富集规律和中亚南图尔盖盆地走滑构造控藏规律,为探区区带评价和目标优选提供了理论依据。目标评价勘探技术方面,集成应用了以地震资料处理,复杂断块精细刻画,岩性地层圈闭识别,砂岩储层预测和基岩潜山储层预测为主的技术组合,进一步提高了小断层识别,火成岩覆盖下地震成像,岩性圈闭识别及储层预测的精度,支撑中西非,中亚裂谷盆地复杂断块,岩性,基岩潜山等领域发现3个亿吨级,4个千万吨级油田/区带。

  另一方面,发展海外高含水砂岩老油田二次开发调整技术。在国内“三重”(重构地下认识体系,重建井网结构,重组地面工艺流程)技术路线基础上,提出海外二次开发“四化”技术路线。二次开发调整技术取得显著成效,支撑砂岩油气权益产量占海外40%以上,油田开发形势持续改善,综合年递减控制在10%以内,新井产量是周围老井1.5~2倍。

  2.“十三五”以来,中国石油海外油气业务科技创新取得了哪些成果?

  范子菲:海外油气业务在“十三五”期间科技创新成效显著,取得了5项重大标志性成果:一是发展全球油气资源评价与超前选区技术,支撑海外成功获取9个新项目。二是深化海外复杂裂谷盆地和前陆斜坡带油气地质认识,支撑陆上“三新”领域效益增储。三是创新深水盐下湖相碳酸盐岩勘探评价技术,助推巴西里贝拉巨型油田的发现与落实。四是创新巨厚复杂碳酸盐岩油藏注水开发关键技术,支撑中东新油田规模上产和中亚老油气田持续稳产。五是集成高含水砂岩老油田二次开发调整技术,实现开发形势持续改善。这些标志性成果,促进了海外业务优质高效发展。

  3.海外业务科技发展面临何种机遇和挑战?

  范子菲:海外油气业务科技发展面临三大机遇:一是全球油气资源依然丰富,随着认识程度和技术水平的提高,勘探开发领域合作的空间依然广阔。二是“一带一路”沿线国家油气资源丰富,地缘政治优势明显,助推公司海外油气合作。三是伴随着工业4.0大潮涌动,油气领域颠覆性技术的孕育,成型,发展及应用,将为海外主营业务的发展带来新契机。

  挑战主要来源于四方面。首先,海外常规油气资源品质劣质化,勘探对象复杂化,开发方式精细化,作业条件严峻化,使技术发展面临诸多挑战。其次,非常规油气藏需强化经济有效开发技术研究。深水勘探开发起步较晚,LNG受瓶颈技术制约,新领域发展面临重大挑战。再次,勘探项目和天然气资产项目占比小,资产结构优化压力大,海外可持续发展面临挑战。最后,新能源与可再生能源快速发展,大数据,云计算,人工智能等信息产业与传统技术的融合,对海外科技发展提出了新的要求。

  4.需要加快推进的技术攻关项目有哪些?

  范子菲:围绕海外油气业务需求,需要加快推进一批重点项目的技术攻关。在勘探业务方面,陆上常规油气勘探领域需发展中浅层精细勘探及深层综合评价技术,海洋勘探领域需发展深水油气地质理论,攻克关键评价技术,非常规领域亟须突破“甜点区”预测技术瓶颈,全球资源评价领域需完善非常规与超前领域评价技术。在开发业务方面,常规碳酸盐岩油藏需发展注水注气开发调整技术,非常规亟需攻克经济有效开发瓶颈,深水需发展油藏精细表征及开发部署优化技术。

  5.油气行业上游未来技术发展有哪些趋势?

  范子菲:新一轮工业革命的兴起为油气勘探开发技术发展注入新动力。未来油气技术将向着智能化,全互联,跨界创新等方向发展,勘探开发工程一体化,高新技术跨界融合和颠覆性技术革新是未来技术发展趋势。

  勘探开发工程一体化是油气上游可持续发展的原动力。全球油气勘探开发难度越来越大,勘探开发工程一体化趋势日益明显,例如勘探开发一体化显著缩短建设周期,勘探发现快速投产;地质工程一体化提高了勘探成功率,提升了开发效益。

  高新技术跨界融合成为油气技术发展新动能。人工智能,纳米新材料,虚拟现实,生物技术,区块链以及3D打印等高新技术快速发展,催生新一轮工业革命,将给油气工业带来革命性变化,提升勘探开发水平。

  颠覆性技术的进步将直接影响油气上游行业格局。例如,浮式LNG装置(FLNG)集天然气生产,处理,液化,储存,卸载功能于一体,将推动海上边际气田,远海气田和深水气田的高效开发;智慧地质技术是将大数据,云计算,人工智能与地质勘探深度融合,可提高探井成功率,推进增储上产;纳米智能化学驱油技术有望成为提高采收率颠覆性战略接替技术,预期最终采收率可大幅度提高;井下油水分离技术可有效降低地面产水量和生产成本,是实现高含水油田经济稳定开发的有效措施。该技术正向着结构小型化,功能集约化,管理智能化的方向发展,将开辟“井下工厂”开发新模式。

  6.如何培养适应国际市场的科技人才?

  张兴阳:应实施人才国际化工程,通过分类培训,项目锻炼,推荐任职,达标考核等4种主要措施,提升员工专业外语交流,跨文化沟通组织,信息处理分析,项目团队协作等4种国际化能力,培养造就具有全球视野的高水平战略科技,技术支持,科技研发,管理商务等4支国际化人才队伍。依托科技合作项目及战略合作伙伴,扩大青年骨干访学及境外中长期合作研究规模。同时,开展青年技术创新管理人员国际化能力培训,使青年管理人员掌握国内外科技发展态势和政策,熟悉国际科技创新合作规则,具备国际视野。

  (孙作兴 付晶采访整理)

  热点聚焦

  中国石油海外勘探开发特色技术

  1.全球油气资源评价与超前选区技术

  技术解析:中国石油创新古板块位置上原型盆地,岩相古地理与成藏要素重建技术对油气溯源定位,从时间,空间两个维度揭示了全球油气富集规律,明确了未来勘探重点领域;创建以“成藏组合”为单元的油气全资源类型评价技术,明确了海外各盆地不同成藏组合的勘探潜力;将油气地质,资源潜力与合作环境相结合,超前优选了131个有利勘探目标区块。

  案例应用:该技术根据已发现典型大油气田解剖,厘清各亚类盆地的主控因素,提出了优势原型阶段控制油气富集的新认识,预测出全球海域有利的盆地及主要成藏组合,指明了全球海上深水油气勘探潜力与方向。该项成果有效指导中国石油成功中标巴西深海的里贝拉,阿拉姆等4个大型勘探开发项目,预计可建成8000万吨以上年生产规模。

  2.复杂碳酸盐岩油气藏采油采气工程技术

  技术解析:复杂碳酸盐岩油气藏采油采气工程技术即高气液比复杂结构井多相管流动态压力预测,碳酸盐岩酸蚀裂缝与壁面蚓孔耦合高效酸压优化,气举井远程诊断,智能间歇气举,“五段式”协同立体酸压,低模量加砂压裂,新型泡沫排水采气等工艺为主体的技术系列,可实现复杂井筒内油气水多相管流压力动态的高精度预测和复杂碳酸盐储层增产改造效果的大幅提升。

  案例应用:中亚哈萨克斯坦让纳若尔油田和北特鲁瓦油田均为裂缝孔隙型碳酸盐岩油藏,应用高气液比复杂结构井多相管流动态压力预测方法后,压力预测精度提高20%,日增油超过300吨/日。伊拉克哈法亚油田低渗透储层以孔隙型碳酸盐岩为主,应用碳酸盐岩酸蚀裂缝与壁面蚓孔耦合高效酸压优化设计方法后,储层改造成功率提高了7个百分点,日增油1500吨以上。

  3.前陆盆地斜坡带大型低幅构造岩性复合体评价技术

  技术解析:大型低幅构造岩性复合体评价技术是斜坡带进入精细勘探阶段之后的一项特色关键技术,已在前陆盆地斜坡带得到规模应用。该技术通过地震频谱恢复处理提高地震分辨率,地震同向轴相位移动实现储集层顶面精细追踪,剩余构造量分析实现低幅度圈闭的突出显示,最终实现低幅度构造岩性复合体的准确识别和评价。

  案例应用:厄瓜多尔安第斯项目位于南美奥连特前陆盆地东部斜坡带,坡度很缓。斜坡带低幅度构造岩性圈闭是精细勘探的主要目标。中国石油攻关形成了前陆盆地斜坡带低幅度构造识别,薄储层精确预测等高效勘探技术系列,破除了斜坡带圈闭幅度低,储层薄等技术瓶颈,成熟探区探评井钻井成功率提升了3倍以上。“十三五”期间,该技术支撑乔哈娜东等多个油田发现,为安第斯项目持续稳产提供了重要技术支持。

  4.大型层状砂岩油藏 高效开发技术

  技术解析:大型层状砂岩油藏高效开发技术主要指新油田高效建产技术和老油田二次开发技术。新油田高效建产技术能准确刻画不同类型油藏储层空间分布,明确影响水驱开发规律的主控因素,建立薄层油藏温和注水,高倾角厚层油藏“底部注水+顶部注气”,复式油气藏天然气吞吐等不同类型油藏开发模式;老油田二次开发关键技术可重组层系井网,实现天然水驱与人工注水协同开发。

  案例应用:大型层状砂岩油藏是中国石油非洲油气区的主要油藏类型,新油田高效规模建产难度大;老油田含水上升快,自然递减率高,高效开发面临诸多挑战。大型层状砂岩油藏的新油田高效建产,老油田二次开发关键技术系列,助推中国石油非洲合作区主力项目实现“压力平稳,单井产量和水驱波及系数提高,油田递减率和含水上升速度降低”的“一稳,两提,两降”目标。

  5.裂缝孔隙型碳酸盐岩油气藏注水注气开发技术

  技术解析:碳酸盐岩油藏利用注水或注气的方式开发是世界性难题,本技术创新性地改进了单纯依靠储集空间类型的碳酸盐岩储层分类方法,明确影响注水注气开发效果的主控因素,建立了地层压力弱挥发性油藏注水和低渗,特低渗油藏注高含硫湿气混相驱开发的技术政策优化图版,达到弱挥发型裂缝孔隙型碳酸盐岩油藏高效开发的目的。

   案例应用:滨里海盆地北特鲁瓦油田为弱挥发性裂缝孔隙型碳酸盐岩油田,注水开发后水窜严重,导致油井快速水淹。该研究成果使油田开发自然递减率降至原来的1/3,支撑阿克纠宾项目碳酸盐岩稳产。滨里海盆地的卡沙甘油田位于里海水域,天然气处理能力不足制约油田生产能力,研究成果为该油田产出气直接回注提供了技术支撑,油田日产油量翻倍。

  6.裂缝—孔隙型边底水碳酸盐岩气藏高效开发技术

  技术解析:因碳酸盐气藏储层具有中裂缝发育,边底水活跃的地质特征,气藏高效开发受制约。中国石油通过室内岩心水侵实验和数值模拟相结合的方式,揭示了裂缝—孔隙型边底水气藏水侵规律,提出了以整体大斜度井网优化技术为内核的早期避水建产策略技术,以“动态水气比”为指标的中期控水稳产策略技术。

  案例应用:阿姆河右岸天然气项目气田数量多,分布散,裂缝发育,边底水活跃,气藏高效开发面临裂缝预测难,裂缝非均匀水侵等一系列世界性难题。该项技术助力阿姆河项目51口大斜度井的井位部署,实现了“稀井高产”的目标,支撑阿姆河项目底水气藏均衡开发,确保整个项目长期稳产。

  7.复杂裂谷盆地精细勘探技术

  技术解析:中国石油通过多年攻关集成了适合海外风险勘探的测井早期地质综合评价,复杂断块勘探及规模目标快速优选三大技术系列,有效解决了中西非裂谷盆地中低勘探程度探区资料少,成藏组合不清,如何准确聚焦富油气凹陷的难题,实现了地质评价与经济评价一体化。

  案例应用:中西非裂谷盆地群覆盖苏丹,南苏丹,乍得,尼日尔境内的10余个盆地,雪佛龙,德士古和道达尔等西方油公司曾在该盆地群勘探近30年,未获商业发现而先后退出。中国石油通过该技术系列有效提高了探井成功率,并快速获得规模发现,帮助资源国建立了现代化石油工业体系。

   8.被动大陆边缘盆地超深水盐下湖相碳酸盐岩勘探评价技术

  技术解析:该技术主要利用地震,重磁,测录井等地质地球物理数据,解析被动大陆边缘盆地超深水盐下地质结构,评价石油地质特征和油气系统,优选有利湖相碳酸盐岩勘探区带和目标,预测盐下规模优质湖相碳酸盐岩储层分布及含油气性。

  案例应用:巴西桑托斯盆地里贝拉油田位于超深水区,上覆巨厚盐层,勘探目标为湖相碳酸盐岩,多期火山作用影响储层和油气分布等特征造成油藏地质条件较为复杂,高效勘探面临诸多难题。“十三五”期间,该技术已为巴西里贝拉油田探明石油地质储量做出重要贡献,支撑里贝拉油田“十四五”期间油田评价开发部署,也为巴西布兹奥斯和阿拉姆等深海勘探开发项目拓展提供了关键技术支撑。

  9.泡沫型超重油冷采规模稳产技术

  技术解析:泡沫型超重油冷采规模稳产技术通过冷采优化设计,提高储量动用程度和水平井油层钻遇率,激发泡沫油分散气泡弹性驱动能量,降低老井递减率和生产气油比上升速度,延长冷采稳产期。而后进一步通过注入非热介质,二次激发泡沫油驱油作用,保持地层能量与改善原油流动性,从而实现经济有效的接替稳产与提高采收率。

  案例应用:中国石油南美地区某超重油项目储量巨大,但超重油辫状河沉积储层内部结构复杂,非均质性强,泡沫油流动性质特殊,潜力评价困难,冷采稳产期有限,采收率低,经济有效稳产与提高采收率技术缺乏,实现可持续规模效益开发面临诸多技术难题。中国石油通过应用泡沫型超重油冷采规模稳产技术,水平井油层钻遇率提高至95%以上,储量动用程度提高12%,采收率提高10%,支撑了项目持续规模效益开发。

  10.中东巨厚复杂碳酸盐岩油藏高效开发理论与技术

  技术解析:中国石油突破巨厚复杂碳酸盐岩储层孔喉结构“多模态”理论等4项油田开发理论认识,创新利用隐蔽隔夹层分层系开发等3项主体开发技术,攻克漏卡诊断,差异酸化改造和生产控制一体化,快装化地面工程及全生命周期动态防腐等4项配套关键工程技术瓶颈,以多井型立体井网和不同合同约束下多目标协同建产开发模式支撑建成我国海外首个原油亿吨级油气作业合作区。

  案例应用:依托该项技术,伊拉克鲁迈拉油田第一个提前实现初始产量目标,哈法亚油田成为伊拉克第一个实现高峰产量的国际招标项目,艾哈代布油田第一个实现整体水平井注水开发。该技术在中东地区实现了规模产业化推广,先后获取了15个油气合作项目,打造了“一带一路”油气合作利益共同体。

  闫建文 窦晶晶采访整理

  技术支持:勘探开发研究院油气资源勘探研究所,中亚俄罗斯研究所,中东研究所,非洲研究所,美洲研究所,亚太研究所,工程技术研究所,杭州地质研究院

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