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【中国石油报】用创新的视野谋划创新目标——2021中国石油科技与信息化创新大会·特别报道
打印 2021-09-23 17:12 字体: [大] [中] [小]

  当前,能源转型浪潮汹涌,新一代信息技术加速突破应用,数字化时代扑面而来,全球科技创新已进入空前密集活跃的时期,石油科技创新面临着前所未有的新形势新挑战。在中国石油集团建设世界一流综合性国际能源公司的关键时期,充分认清这些形势挑战,准确把握科技创新的前沿浪潮,打造高质量的科技供给,对于实现高质量发展至关重要。近日,中国石油报邀请相关专家学者一起深入探讨:目前我们面临的形势和挑战是什么?如何应对这些形势和挑战?同时也试图为大家呈现石油科技发展的历史脉络和前沿趋势。

  韩景宽:规划总院党委书记、院长

  邹才能:集团公司新能源首席专家、中国科学院院士

  吕建中:中国石油集团国家高端智库研究中心专职副主任

  能源转型浪潮汹涌 创新亟需把握住历史机遇

  邹才能:目前,化石能源清洁化、新能源规模化、多种能源融合发展智慧化这“三场革命”正在同步进行,统筹协同推进。对中国石油来说,挑战有两个方面。一是低品位资源、中低油价时代双重背景,科技创新支撑当前油气高质量发展力度还不够大。二是科技创新引领未来转型发展的力度还不够强。公司已加快布局新能源、新材料、新业态“三新”业务,急需新建科技、人才和管理体系。

  为此,我们应抢抓三大机遇:一是要抓住转型的机遇,二是要抓住天然气与氢气大发展的机遇,三是抓住二氧化碳产业的机遇。需像发展石油工业、天然气工业一样,战略布局氢能工业、地热工业、储能工业与二氧化碳工业。如建立二氧化碳的捕集、驱油、埋藏等一体化碳工业体系,尤其是在碳中和背景下,中国石油利用已形成的地下与地面优势,未来利用枯竭性油田、气田等将为二氧化碳规模埋存发挥重大作用。

  中国石油已把“绿色低碳”纳入集团公司整体战略,坚定不移做强做优油气业务,加快布局新能源、新材料、新业态,努力构建多能互补新格局。实施“清洁替代、战略接替、绿色转型”战略路径,从目前生产“油、气”两种产品,向生产“油、气、热、电、氢”五种产品跨越式发展,建成石油、天然气、地热、电力、氢能与二氧化碳等多种能源互补与新产业融合发展的新型工业体系,全面开启从石油、天然气向油气+“三新”产业的“二次创业”新长征,更大更多地承担起保障国家能源安全的责任与使命,实现从综合性国际油气公司向综合性国际能源公司战略转型,建成受人尊敬、世界一流、基业长青的卓越能源企业。

   吕建中:当前,全球加速推进绿色低碳转型,是能源行业面临的主要挑战,也是难得的历史性机遇。作为传统油气石油企业,能否深刻认识形势变化、准确把握发展方向,将决定着未来的生存与兴衰。总体上来看,围绕清洁低碳转型大方向,未来化石能源消费受到控制,非化石能源快速发展,以新能源为主体的新型电力系统加快建设,低碳化、多元化、电气化、智能化、分布式以及多能互补耦合等,将成为现代能源体系的重要特征。在推动新一轮能源绿色低碳转型进程中,为摆脱“碳锁定”“碳依赖”的发展模式,需要依靠政府、社会、市场等多方面共同发力,但技术创新才是根本性驱动力量。

  我国“3060”双碳目标的提出,对石油企业的发展提出了更高的要求。一方面石油企业要坚持油气增储上产,为保障国家能源安全做贡献;另一方面又要坚持绿色低碳发展,为实现“双碳”目标做贡献。石油企业要平衡好这两方面的任务与责任,必须依靠科技创新。

  目前,中国石油已将“绿色低碳”纳入公司发展战略,并提出了绿色行动计划,明确了清洁替代、战略接替和绿色转型“三步走”战略部署。下一步,还需要深入论证落实业务发展领域,梳理技术清单及科研清单,增强传导科技创新的压力,有效把握能源转型的技术发展方向,在保障能源安全的前提下加快转型发展;要继续加大国内油气勘探开发力度,扩大石油、天然气储备能力和产供储销体系建设;进一步加大对新能源技术研发创新的资金投入,力争成为新能源原创技术策源地和发展高地。

  国际形势复杂多变 迫切需要在基础性战略性原创性领域取得突破

  韩景宽:当今世界,百年未有之大变局加速演进,国际环境错综复杂,世界经济陷入低迷,全球产业链供应链面临重塑,不稳定性不确定性明显增强。科技创新成为国际战略博弈的主要战场,围绕科技制高点的竞争空前激烈。实践反复告诉我们,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的,对于石油行业也是如此,只有把关键核心技术掌握在自己手中,才能从根本上保障国家能源安全。

  集团公司油、气两大产业链,上游勘探开发和中游炼油化工多涉及技术创新,下游销售更多的是模式创新。客观地说,集团公司还有很多“卡脖子”的薄弱环节,例如非常规油气开发、新能源新材料开发、炼化转型升级、关键技术装备和软件等。基础性研究是我们最大的短板,这是石油天然气行业未来科技创新发展需要下大力气解决的重点问题,不攻克,就要受制于人,就会对我国未来油气行业的高质量发展产生影响。我们要坚持“四个面向”,从国家急迫需要和长远需求出发,紧紧围绕推动油气行业高质量发展,在基础性、战略性、原创性研究领域全力攻坚,加快突破一批关键核心技术。

  吕建中:经过长期努力,我国在一些领域已接近或达到世界先进水平,某些领域正由“跟跑者”向“并行者”“领跑者”转变,在油气行业同样如此。但是近几年,随着中美战略博弈不断升级,科研环境面临前所未有的变化,大量科技合作项目搁浅,过去依赖引进、吸收、消化、再创新的模式需要调整;同时在一些领域,国外技术封锁导致科技创新链条受到冲击,原有的创新模式、体制机制和科技创新的惯性都需要进行调整来适应变化。在这种形势下,中国石油必须依靠科技自立自强争创科技领先和世界一流。

  目前来看,企业一些基本的创新要素是具备的,也是充足的,关键是要怎么去顺应时代的发展,营造好的创新生态,形成企业、员工以及客户和社会“栖息共生”、共同成长的科技创新生态环境。更重要的是,国务院国资委对央企创新提出了明确要求,指出中央企业是科技创新的国家队,要把科技创新作为“头号任务”,努力打造原创技术策源地,勇当现代产业链“链长”。作为央企,中国石油更要一马当先,主动肩负起国家战略科技力量的使命与担当,通过高水平的科技自立自强支撑我们加快建设世界一流。

  油气开发难度不断增加 全力提升科技创新能力和水平势在必行

  韩景宽:集团公司国内油气藏类型复杂,品质普遍较差,大部分油气藏已步入开发中后期,多井低产状况不断加剧,老油田持续稳产难度大。新区非常规资源是增储上产的主力,但产量递减快,效益建产基础薄弱。油气勘探开发不断向深层、深水、低渗透超低渗透储层、非常规和老油田提高采收率等领域延伸,实现低成本和绿色低碳作业是石油行业面临的基本要求和新趋势。

  面对国内油气田开发低品位、低油价、高成本矛盾叠加的现状,依靠技术和管理创新,转换发展方式势在必行。一是要抓好难动用储量经济开发、重大开发实验配套低成本高效技术的科技攻关,实现非常规油气资源规模效益上产。发展气驱、新型驱油剂等新技术、新方法,提高采收率。做好精细勘探、地质导向钻井、储层精准改造、高压大排量注气等重点发展领域的国产化攻关,注重开放式研究和合作研发,加强高性能材料、精密仪器等基础研发。二是要抓好上游业务信息和人工智能技术的研发应用,加快实现数字化转型,促进组织架构变革、商业模式创新、流程优化和降本增效。三是大力推动地热、风光气电融合发展技术研究,加大战略性伴生资源勘探开发技术、氢能产运储用全产业链配套技术研究,加强CCUS/CCS中低浓度碳源的低成本捕集技术攻关,推动集团公司向“油、气、热、电、氢”综合性能源公司转型。

  邹才能:面对“一老、两深、一非”勘探开发领域,每一个领域都还面临基础油气勘探开发地质理论、关键核心技术与装备的相关难题。此外,还面临非科技因素,需要科技创新来解决的挑战:油气资源劣质化、中高开采成本与中低油价将成为常态性的新矛盾、碳中和目标下油气工业面对碳减排的新压力,这些都是需要通过科技创新、管理创新来破解的新难题。

  目前,中国石油科技创新正在进行“两个革命”。第一个是万米级的超深层常规油气革命。我们已形成古老碳酸盐区域不整合岩溶缝洞型、构造型等油气地质理论,特别是在塔里木、四川等盆地形成超深层大油气区。同时,地球物理、井筒等技术推动了深层—超深层油气勘探与工业性开发。第二个是纳米级超致密储层的非常规页岩油气革命。中国石油是陆相页岩油革命的引领者和推动者,在松辽、鄂尔多斯、准噶尔、渤海湾等盆地页岩油地质理论、核心技术与勘探都取得重大突破,将为中国石油工业的产量稳定发展发挥重大作用。海相页岩气在川南中浅层实现规模开发,未来在四川盆地等中深层与新层系、新区页岩气需要加大科技攻关力度,形成新的页岩气增储上产战略区。

  融合创新跨界发展加速演进 建设良好的创新生态环境成大势所趋

  韩景宽:油气行业正面临着全方位、颠覆性的深刻变革,电动革命、市场革命、数字革命、绿色革命等加速演进,内外部的形势愈发严峻,挑战也越来越多。数字技术的深化应用为油气行业注入了新动力,未来油气行业将向着数字化、智能化和传统油气业务融合创新的方向快速发展,数字化转型已成为集团公司高质量发展的一道必答题。

  参天大树,离不开肥沃的水土;创新力量,源于优良的生态。对于集团公司来说,要想在新一轮的能源科技革命中抢占先机,引领新时代能源转型升级,应注重建设良好的创新生态环境,依靠创新催生新发展动能实现新发展。具体可从两方面努力:一是大力探索健全以企业为主体、市场为导向、产学研用深度融合的科技创新新模式,实现合作各方优势互补、互利共赢,强化“从0到1”的前瞻性、基础性、战略性、颠覆性基础理论研究和技术攻关,引领关键核心技术发展,力求多出成果、出大成果、出标志性成果,快出人才、出领军人才。二是要在提高创新包容度上狠下功夫,营造鼓励创新、宽容失败的良好氛围。创新活动风险性高、投入成本大,要遵循科技创新客观规律,完善尽职免责的容错机制,为创新发展解压松绑,积极营造崇尚科学、崇尚创新的浓厚氛围。

  吕建中:从全球范围看,随着科技和产业的深度融合,创新资源的集成化、创新主体的协同化、跨界融合创新等特征更加明显,协同创新、跨界创新时代已经到来。如何通过促进学科、技术交叉融合实现科技的新突破、大突破,已成为全球科技创新发展的重要趋势。

  我们要鼓励开放式创新,勇于打破行业界定,畅通创新主体与外部环境之间在知识、人员、技术、资本等方面的沟通交流,进而形成良好的创新生态环境。要营造良好的创新生态,就要坚持以科研人员和科研活动为中心,以调动科研人员的主动性、积极性、创造性为根本,以促进技术成果转化为现实生产力为目标,对行政化色彩浓厚的科研体制机制进行彻底改革。

  要突破把“自主创新”等同于“自己创新”的封闭模式,拆除能源领域各类创新主体之间的合作交流屏障,特别是传统大型能源企业选择进入新能源领域时,应鼓励借用或引入外部创新力量与成果,“不求所有、但求所用”,共同拓展能源创新发展空间。在具体方式上,可采取合资合作、技术特许、委外研究、技术合伙、战略联盟或者风险投资等,提高创新效率和价值创造能力。

  油气领域世界前沿 技术/发展方向(部分)

  油气勘探开发

  深层超深层、深水超深水油气勘探开发技术

  针对多类型复杂油气藏的低成本开发提高采收率技术

  枯竭油藏及咸水层二氧化碳封存技术

  化学驱后四次采油新技术

  油气勘探开发数字化智能化生态系统建设

  纳米驱油技术成为提高采收率的重要手段

  战略型新兴化石能源与盆地重要伴生资源的勘探评价及高效开采利用等相关技术

  石油化工技术

  绿色新型反应介质或成行业新宠

  大数据技术将深度融入传统石化产业

  石油物探技术

  装备向便携化、节点化、自动化和智能化发展

  采集技术向经济、高效、绿色发展

  处理解释向基于人工智能面向油藏全生命周期的方向发展

  石油管及装备材料

  光电热综合高效利用新材料新技术

  深低海非难油气开发用新型管材及装备技术

  石油装备关键构件的快速、经济增材制造及修复技术

  耐高温低渗透率非金属复合管及工程应用配套技术

  在役石油管及装备的在线实时监检测、智能诊断与预警技术

  二氧化碳、氦气、氢气和混氢输送管道用管材技术

  绿色低碳技术

  空天地一体化甲烷检测技术

  基于红外光谱的甲烷/VOCs泄漏量化技术

  空气直接捕集二氧化碳技术

  二氧化碳光电催化转化技术

  基于碳补偿的固体废物再利用技术

  石油炼制技术

  分子级加氢技术将助力清洁油品生产技术升级

  加氢路线将成为重油加工转化的主流

  智能炼厂技术将成为主导

  油气储运技术

  现代智能化管道管理软件或将改变原有管道管理模式

  管道检测技术亟需向更高精度发展

  超大型储罐建设推动储运行业发展

  高钢级管道本质安全保障技术亟待进一步攻关

  钻完井技术

  自动化智能化钻完井技术

  特深井钻完井技术

  复杂地层钻完井液技术

  测井技术

  光纤测井、可控源核测井快速发展

  人工智能、量子测量将在测井领域发挥重要作用

  储气库

  储气库高精度完整性状态监测技术

  储气库智能风险预警与决策支持技术

  新材料

  电子信息材料

  新能源材料

  先进高分子材料及其复合材料

  生物医用材料

  特种工程材料

  前沿新材料

  碳材料

  第一次技术革命(上世纪20—30年代)

  反射地震等,产量由1亿吨到2亿吨

  第二次技术革命(上世纪60—70年代)

  板块构造、生油理论、注水开采、喷射钻井等技术,产量由10亿吨到20亿吨

  第三次技术革命(上世纪80—90年代)

  盆地模拟、水平钻井、三维地震、三次采油等,产量稳定在30亿吨左右

  第四次技术革命(2000—2015)

  旋转导向钻井、水平井分段压裂、随钻测井、超高密度数据采集与处理、超深水CSEM等技术使原油产量迈上40亿吨

  第五次技术革命(2020—2035)

  智能油田、智能钻井、纳米驱油、就地改质等有望助推油气产量迈向新高

  (素材提供:中国石油集团测井有限公司 勘探开发研究院 工程技术研究院 石油化工研究院 经济技术研究院石油科技研究所 石油管工程技术研究院)

  薛明 陈青 包勇 参与采访


2021-09-23 来源: 责任编辑: