中國海油現場作業人員在海上鑽井平台作業。
吳艷輝攝
我國首口設計井深超萬米的科學探索井中國石油深地塔科1井。
中國石化天然氣分公司天津液化天然氣接收站現場。
王 軍攝
能源安全是關系國家經濟社會發展的全局性、戰略性問題。
習近平總書記指出：“能源保障和安全事關國計民生，是須臾不可忽視的‘國之大者’。”黨的二十屆三中全會《決定》提出，“加快規劃建設新型能源體系”。近年來我國能源供給保障、技術裝備研發取得了哪些新進展？下一步將如何扎實推進新型能源體系建設？本版今起推出“加快建設新型能源體系”報道，敬請關注。
——編者
油氣，被稱為“工業血液”，也是國家的重要戰略資源。
習近平總書記強調：“解決油氣核心需求是我們面臨的重要任務。要加大勘探開發力度，夯實國內產量基礎，提高自我保障能力。”
近年來，全國能源系統及油氣企業堅決實施“大力提升油氣勘探開發力度七年行動計劃”，持續加大上游資金投入力度，新發現一批億噸級、千億方級大型油氣田。隨著產供儲銷體系持續完善，油氣行業高質量發展邁上新台階。
自主保障能力不斷增強
今年4月，我國首口自主設計實施的海上超深大位移井——恩平21—4油田A1H井正式投產，鑽井深度9508米，水平位移8689米，刷新我國海上最深鑽井紀錄和鑽井水平長度紀錄。
什麼是大位移井？簡單來說，就是當井口和油藏之間距離較遠，鑽井軌跡需先垂直向下，到達一定深度后，再橫向拐彎“擊中”目標油藏。
“我國近海存在大量邊際油田，採用傳統開採模式，需新建海上生產平台等設施，投入大、工期長，經濟效益較低。”中國海油深圳分公司總工程師郭永賓介紹，利用已開發油田的生產平台，通過打大位移井的方式盡可能開採周邊油氣，可以節省約四成投資成本。
不過，與垂直鑽井相比，大位移井由於需要橫向延伸，會遇到摩擦阻力更大、軌跡控制更難等挑戰。
“施工中，我們通過智能隨鑽導向、旋轉漂浮下套管等先進技術，讓600多根套管連成串，漂浮在鑽井液中並轉動起來‘滑’著走，提高油氣田開發效益。”中國海油深圳分公司深水工程技術中心總經理張偉國說。2018年以來，國內海上原油增產量超1300萬噸，佔全國原油總增量比例超過60%。
加大海洋油氣勘探開發力度的同時，油氣企業在深地油氣、非常規油氣、老油田等領域取得多項突破，形成新的儲量增長高峰期。
——深地工程加快探索。塔裡木盆地，中國石油深地塔科1井鑽探深度突破1萬米、中國石化“深地一號”躍進3—3XC井測試獲得高產油氣流﹔四川盆地，川西氣田攻關形成超8000米井深的精確中靶軌跡控制技術和投產關鍵技術，年產能預計達20億立方米……油氣增儲上產向地球深部進軍。
——非常規油氣獲得突破。6月20日，我國首個頁岩油水力壓裂試驗場在長慶油田慶城頁岩油田建成。長慶油田是我國目前探明儲量規模最大的頁岩油大油田，但存在非均質性強、儲層致密等開採難點。“有了這座地下試驗場，可以通過光纖監測、井底壓力監測等多種技術舉措，給井筒裝上‘眼睛’，為下一步頁岩油效益開發摸清道路。”長慶油田頁岩油產能建設技術支撐人員張同伍介紹。
近年來，我國頁岩油勘探開發穩步推進，2023年頁岩油產量突破400萬噸，再創新高。同時，頁岩氣持續發展，煤層氣開發利用實現躍升，2023年全國煤層氣產量117.7億立方米，比2013年增長近3倍。
——老油田深度挖潛。“高含水”是許多老油田面臨的共同挑戰，水越來越多，油越來越少。在大慶油田，經過地壓“頂”油、注水“擠”油等一次、二次採油，綜合含水率已達95%以上。
如何提高採收率、實現硬穩產？大慶油田創新化學劑“洗”油、氣體“驅”油等三次採油技術，將岩石層縫隙中剩余的油採出來。截至目前產出的25億噸原油中，有3億噸借助三次採油技術。
“我們正在攻關多介質協同的四次採油技術，目標是將原油採收率提高到70%。全面推廣后，可大幅增加油田可採儲量。”大慶油田首席技術專家伍曉林介紹，國際上油田採收率一般隻有20%至30%，而大慶油田主力油層採收率已經達到50%以上。
勘探開發力度持續提升，我國油氣核心需求自主保障能力不斷增強。2023年，全國原油產量達2.09億噸，較2018年增產近2000萬噸，國內原油2億噸穩產的基本盤進一步夯實﹔天然氣產量連續7年增產百億立方米以上。
關鍵技術裝備加快突破
新疆阿克蘇地區沙雅縣，中國石油深地塔科1井向萬余米深處鑽進，20多層樓高的鑽機隆隆作響，這是我國首口設計井深超萬米的科學探索井，今年3月鑽探深度突破1萬米。
從地面到萬米地下，鑽穿地層層系越多，岩性越復雜，地層溫度越高、壓力越大。為保障萬米深井打得成、打得准，多家單位聯合攻關，研發出一系列關鍵技術裝備：中國石油自主研發了全球首套12000米特深井自動化鑽機，將載重能力從300噸提升至最大900噸，頂部驅動裝置、變頻器等核心部件全面實現國產化﹔中國石化研發出能經受8萬個大氣壓、高強耐磨、高韌抗沖的復合片，應用於深地塔科1井的鑽頭。
陸上油氣裝備研發能力大幅提升，海洋油氣“大國重器”也進步明顯。
8月9日，亞洲第一深水導管架平台“海基二號”開鑽，這個總高度達428米、總重量超5萬噸的鋼鐵巨塔，穩穩矗立在蔚藍海面上。這是我國首次在水深超300米的海域安裝固定式導管架。
高鹽高濕的環境和風浪流的沖擊，對導管架的鋼材強度提出高要求。中海油研究總院聯合國內相關鋼鐵企業，經過反復試驗、攻堅，自主研發了新型420兆帕級超高強鋼厚板。同時，攻克超大型海洋平台輕量化設計關鍵技術，使導管架減重約5000噸，節省材料及船舶改造費上億元。
“深海一號”能源站實現3項世界級創新、攻克13項關鍵核心技術難題，推動海洋油氣勘探開發能力向1500米超深水跨越﹔自主研發的“璇璣”定向鑽井與隨鑽測井系統，精准控制地下數千米的鑽頭“瞄著油層去、聞著油味鑽”﹔深水、淺水水下採油樹和海洋拖纜、海底節點地震勘探採集裝備均實現國產化自主研發……過去10年，中國海油累計投入研發經費超千億元，基本建成了覆蓋“水面、水中、水下、井下”的海洋油氣開發技術裝備體系。
作為油氣上下游銜接協調發展的關鍵環節，油氣管網是新型能源體系的重要組成部分。持續加快油氣管網設施重點工程建設、推進管網互聯互通，有利於保障能源安全穩定供應、降低生產成本、帶動相關產業發展。
來到重慶銅梁區二坪鎮，川氣東送二線天然氣管道工程川渝鄂段施工正酣，一根根直徑約1.2米、重約7噸的鋼管首尾相連，在丘陵山區中綿延向前。一旁，國產自動焊機6分鐘就能完成一個坡口面的加工，大約40分鐘后兩根鋼管精准對接。
“我們正在推廣全自動焊技術，與傳統手工焊或手自組合焊工藝相比，工效提升了2至3倍，一次合格率提高到96%以上。”國家管網集團川渝工程項目部項目經理張慶介紹，川渝鄂段項目力爭2027年建成投產。
2023年，全長4269公裡的川氣東送二線工程開建，串接起西南氣區、沿海液化天然氣資源和中東部市場，在內陸腹地構筑起又一條東西走向的能源大動脈。投產后，川氣東送管道系統年輸送能力將增加至350億立方米。
古浪到河口天然氣聯絡管道工程、蒙西管道項目一期工程建成投產，西氣東輸三線天然氣管道工程加快推進﹔西北、東北、西南和海上四大油氣進口戰略通道全面建成……2013年至2023年，我國長輸油氣管道總裡程從10萬多公裡增長到19萬公裡，國家天然氣干線管道初步實現“應聯盡聯”，干線管輸“硬瓶頸”基本消除，資源區域調配效率穩步提高。
送得出，還要儲得住。為提高企業投資儲氣設施的積極性，我國穩步推進峰谷差價、儲氣服務“兩部制”收費等探索，初步形成儲氣調峰輔助服務市場機制，有效提升了天然氣應急調峰能力。
山東青島，我國容量最大的27萬立方米液化天然氣儲罐投用，罐內空間可停放一架國產C919大型客機，新增儲氣能力1.65億立方米，可滿足216萬戶家庭供暖季5個月的用氣需求。
江蘇常州，隨著新井順利投產，金壇鹽穴儲氣庫年工作氣量突破10億立方米。“鹽穴儲氣庫利用鹽礦開採后留下的空腔儲存天然氣，可以‘隨注隨採’，能在極寒天氣等關鍵時刻快速響應。”國家管網集團儲能技術公司江蘇儲氣庫副經理余國平介紹。
近年來，地下儲氣庫和沿海液化天然氣接收站建設日益完善，儲氣能力大幅提升。國家管網集團與相關部委、上下游企業建立常態化天然氣保供工作機制，構建“足量入網資源為基礎、充裕調峰能力為補充、適度應急儲備為托底”的多重防線，推動“全國一張網”供氣能力增至超10億立方米/日。
綠色低碳轉型扎實推進
“雙碳”目標背景下，加快油氣行業綠色低碳轉型勢在必行。不少油氣企業加強油氣勘探開發與新能源融合發展，以油氣產業為基礎加強新能源新材料新業務開發利用，打造綠色競爭新優勢。
——利用二氧化碳提高油氣採收率，構建綠色低碳生產體系。
在山東，一條109公裡的輸送管道將中國石化齊魯石化生產捕集的二氧化碳，送到勝利油田的地下油藏，進行驅油封存。“吃”進二氧化碳、“吐”出原油，減碳、增產“一舉兩得”。這裡是我國首個百萬噸級二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS）項目。
“有的低滲透油藏在地下幾千米、微米細的岩石石縫中，油太稠、縫隙太小，開採難度大。將收集的二氧化碳注入油井，可以增加原油流動性，提高採收率12個百分點以上，兼具生態效益與經濟效益。”勝利油田CCUS油藏開發研究高級專家張傳寶說。
據介紹，勝利油田驅油封存潛力巨大，適宜二氧化碳驅油的地質儲量約15億噸，能夠封存2億噸以上二氧化碳，CCUS項目平均每年可減排二氧化碳100萬噸。
不少企業積極推進綠色油氣田建設。
風車“聽潮觀瀾”，我國首個深遠海浮式風電平台“海油觀瀾號”並網發電，所發電力用於油田群生產﹔電纜“連根送電”，渤海油田岸電工程三期建成，將陸地電力通過海底管纜輸送到採油平台，預計每年碳減排量達百萬噸……中國海油積極推進油氣綠色低碳開發，同時，深挖天然氣水合物、波浪能、盆地能等海洋能源潛力。
——優化拓展綠色產業布局，清潔能源發展跑出“加速度”。
“加滿能行駛約250公裡，比油車便宜。”隻要10分鐘，廣州公交車司機張師傅就為氫能大巴加完了氫。這座加能站的氫氣來自3公裡外的中國石化廣州石化氫燃料電池供氫中心，一期項目氫氣年產量可達1500噸。
“我們從化工副產品中提煉出高純‘藍氫’，碳排放比油氣制氫小，可直接供燃料電池使用。”廣州石化化工一部經理羅楊告訴記者，相比當前可再生能源電解水制“綠氫”，這種制氫路線技術成熟、成本更低。
“綠氫將逐步成為未來主力氫源，但目前生產和應用還面臨技術成熟度不高、經濟性較低等制約。油氣企業發展工業副產氫，可幫助解決氫氣的運輸、儲存等瓶頸，為未來綠氫大規模普及應用提供支撐。”羅楊說。
目前，中國石化在新疆庫車建成我國首個萬噸級光伏制綠氫示范項目，建成全球最大加氫站網絡，氫氣加注量佔全國40%左右。今年，他們還啟動了“萬站沐光”行動，規劃到2027年，在油氣礦區、石油石化工業園區及加油站等新建設光伏站點約1萬座。
《加快油氣勘探開發與新能源融合發展行動方案（2023—2025年）》提出，到2025年，通過油氣促進新能源高效開發利用，替代勘探開發自用油氣，累計清潔替代增加天然氣商品供應量約45億立方米。大力推進油氣企業發展新能源產業，持續推動能源生產供應結構轉型升級。
《 人民日報 》（ 2024年08月14日 18 版）
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