近日，國家能源局印發《2020能源工作指導意見》（簡稱《意見》）。《意見》強調，要多措 并舉，增強油氣安全保障能力。其中，“加大油氣勘探開發力度”被列為(wèi)任務之首。
“油價這麽低(dī)，到國外買油就好了，為(wèi)什麽還要強調油氣勘探？”面對社會上出現的(de)種種質疑 ，中國科學(xué)院院士、頁岩油氣富集機理(lǐ)與有效開發國家重點實驗室主任金之鈞對《中國科學(xué)報》表示，油氣同糧 食、水一(yī)樣，已經成為(wèi)人類生活必需品，是涉及國家安全的(de)戰略物資。保障國家油氣安全，不能光靠進口，立足 國內(nèi)加大勘探開發力度，将是國家戰略層面的(de)一(yī)項重要任務。
多位油氣勘探專家的(de)共識是，深層、深海和(hé)頁岩油氣将成為(wèi)未來油氣勘探的(de)主要方向，堅持高(gāo) 效勘探和(hé)效益開發也是油氣産業可(kě)持續發展的(de)必然選擇。
油氣勘探“由淺入深”
加大國內(nèi)油氣勘探開發力度，持續受到行業內(nèi)外的(de)高(gāo)度關注。近年(nián)來，政策的(de)不斷加碼以 及勘探領域屢獲進展，都為(wèi)我國油氣行業注入了一(yī)針“強心劑”。勝利油田等多個老油田産量的(de)穩步提升，也積 極地(dì)發揮了“壓艙石”的(de)作用。
“世界油氣增長(cháng)仍處于高(gāo)峰期，我國油氣儲産量增長(cháng)同樣處于高(gāo)峰期，這一(yī)高(gāo)峰期估計将 延續到2050年(nián)。”中國工程院院士、石油地(dì)質學(xué)家康玉柱預計，2050年(nián)我國原油産量有望達到2.3億~2.5億噸，天 然氣産量高(gāo)達3500億~4000億立方米。
康玉柱在接受《中國科學(xué)報》采訪時指出，從全球油氣發展的(de)趨勢來看，未來我國油氣勘 探将從東部轉向西部，從陸地(dì)轉向海洋，從中淺層轉向中深層和(hé)超深層。另外，随着勘探開發理(lǐ)論發展及技術進 步，向更深、更古老層系尋找油氣資源已成為(wèi)油氣公司的(de)重要目标。
據記者了解，深層油氣資源是近十年(nián)全球探明儲量的(de)增長(cháng)主體，不斷突破有效資源保持深 度下限。2008~2018年(nián)，全球在4000米以深地(dì)層新增油氣探明儲量234億噸油當量，超過同期全球新增油氣儲量的(de) 60%，油氣鑽探****深度達到12869米。
深水也成為(wèi)近期油氣增儲重點，重大發現主要集中在大西洋兩側、東非、地(dì)中海等被動陸 緣盆地(dì)。2008~2018年(nián)，全球海域油氣探明儲量217億噸油當量，占全球新增油氣探明儲量68%，其中深水—超深水 占全球新增可(kě)采儲量40%以上。
金之鈞表示，我國深層油氣勘探已經從過去(qù)的(de)4000~5000米擴展到6000~8000米。另外， 3500米以深的(de)海相深層頁岩氣和(hé)陸相頁岩油将是中國油氣勘探的(de)重點突破領域。
不過，勇闖深層勘探禁區，對于整個油氣行業來說也是一(yī)場“極限挑戰”。
攻克“卡脖子(zǐ)”技術
油氣勘探的(de)整個過程如(rú)同一(yī)場千軍萬馬的(de)協同作戰，是個非常大的(de)系統工程。而要想向地(dì)球深 部進軍，首先就要面對各種工程技術難題。
“深層油氣分布規律與淺層是不一(yī)樣的(de)，随着埋藏深度的(de)增加，岩石的(de)緻密性也在增加。而要 想高(gāo)産還需要一(yī)整套适用于深層油氣勘探的(de)鑽井技術和(hé)壓裂技術，這對我國來說，從裝備到技術都面臨挑戰。” 金之鈞坦言，油氣勘探最核心的(de)旋轉導向鑽井系統就是我國亟待攻克的(de)“卡脖子(zǐ)”技術。
旋轉導向鑽井系統是一(yī)項尖端自(zì)動化鑽井新技術，鑽頭能夠像“貪吃蛇”一(yī)樣在地(dì)下幾千米堅 硬的(de)岩石裏自(zì)由穿行，最終準确命中油氣藏目标，而這項技術的(de)要求甚至比導彈的(de)制導技術更為(wèi)嚴苛。
“導彈的(de)介質是空氣，計算好各種參數，就可(kě)以實現有效控制。而地(dì)下的(de)介質随時都在發生變 化，這對鑽井技術的(de)要求是極高(gāo)的(de)。”金之鈞表示，目前國內(nèi)大部分是租用國外的(de)設備，這對油氣勘探開發來說 增加了成本，因此，下一(yī)步旋轉導向鑽井系統将是我國必須攻克的(de)關鍵核心技術之一(yī)。
此外，對于頁岩氣勘探開發來說，中國科學(xué)院院士、中國石油大學(xué)（北京）教授高(gāo)德利告訴《 中國科學(xué)報》，以叢式水平井為(wèi)基本特征的(de)“井工廠”是國內(nèi)外頁岩氣高(gāo)效開發的(de)主流工程作業模式，而要創建 大型“井工廠”，就必須挑戰大位移水平井工程作業極限。
“在特定的(de)主觀和(hé)客觀約束條件下，任何一(yī)口實際能夠建成的(de)大位移水平井，其井眼長(cháng)度都有 一(yī)個可(kě)允許的(de)極限值，我們稱之為(wèi)大位移水平井延伸極限。”高(gāo)德利指出，目前我國已建成許多小型“井工廠” （多為(wèi)4井式或6井式），總計建成了數百口頁岩氣水平井，但還沒有一(yī)口井是上述定義的(de)大位移水平井，從而嚴 重制約了大型“井工廠”的(de)創建，亟須通過加強交叉學(xué)科研究尋求跨越式技術突破。
高(gāo)德利指出，由于技術裝備的(de)複雜性、企業經營的(de)經濟性等諸多約束，目前我國工程作業能力 和(hé)技術裝備水平與國際領先水平相比仍存在較大差距。
低(dī)成本技術是關鍵
“沒有技術進步，就不可(kě)能實現經濟有效的(de)開發。”金之鈞強調，低(dī)成本技術将成為(wèi)整個石油 工業下一(yī)個科技進步的(de)重要方向。
他表示，針對中低(dī)成熟、高(gāo)黏度、低(dī)流動性頁岩油，未來需要研究其富集和(hé)流動機理(lǐ)，建立一(yī) 套低(dī)成本的(de)地(dì)下原位改質技術，包括地(dì)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(dī)位波動，勢必推動行業從過去(qù)的(de)“資源擴張型”技術進步轉向“降本 增效型”技術進步。在此過程中，信息技術和(hé)人工智能正在重塑油氣工業格局。
“個人預計，人工智能、大數據、區塊鏈技術為(wèi)主體的(de)新一(yī)代信息技術的(de)應用，可(kě)以使石油工 業的(de)成本降低(dī)20%~30%。”金之鈞說。
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(hé)深水油氣勘探開發技術和(hé)裝備的(de)研發。我國應圍繞着2020~2035年(nián)國家油氣勘探的(de)需求，聚焦戰略目标，突出 攻關的(de)重點，突破“卡脖子(zǐ)”技術，以跨界融合形成颠覆性的(de)技術，從而掌握戰略領域核心關鍵技術。
高(gāo)德利則建議，國家應盡快建立一(yī)套先進的(de)天然氣開發利用安全監控與保障體系（包括技術标 準、運行機制、監管體系及目标責任等），确保天然氣在鑽探、開采、長(cháng)距離(lí)管道(dào)運輸、儲存儲備、網絡輸配及 終端使用等各環節的(de)安全可(kě)靠性，盡可(kě)能減少或避免天然氣重特大安全事故的(de)發生。
而從國內(nèi)外市場需求出發，高(gāo)德利建議，國家通過政策引導甚至行政推動，以現有國家油氣集 團公司的(de)相關技術和(hé)人力資源為(wèi)基礎，通過股份制重組等模式，并參考國際著名的(de)油氣工程技術服務公司在業務 經營和(hé)組織管理(lǐ)等方面的(de)成功經驗，盡快建立并培育具有國際競争力的(de)油氣工程技術服務公司，并允許有兩個以 上的(de)獨立法人企業同時存在，以保持油氣工程技術市場的(de)競争活力。
“這樣的(de)專業技術服務公司，應具有技術研發與服務一(yī)體化及市場經營國際化的(de)基本特征，應 以國際一(yī)流的(de)同類技術服務公司為(wèi)追趕目标，既能為(wèi)我國油氣公司（或投資主體）在國內(nèi)外的(de)石油天然氣勘探開 發投資項目提供強有力的(de)技術支撐，又能獲取巨額的(de)技術服務收益，力求逐步形成良性循環。”高(gāo)德利說。
