非常規新能源技術創新引領戰略新興產業

作為中國最大的能源企業，中國石油始終秉承綠色發展的戰略理念。綠色發展突出體現在“以綠色的方式生產清潔能源”，大力發展低碳經濟，而對非常規能源和新能源進行科學合理的開發和利用，則是綠色發展的重要內容。

非常規能源以清潔、高效著稱，如頁巖氣以甲烷為主，煤層氣則被稱為潔凈能源新主力。隨著常規、易采和優質油氣資源的日漸減少，世界油公司紛紛將目光轉向非常規領域。也正因如此，非常規能源在美國等國引發了一場“能源革命”，正在改變著世界能源格局。

中國石油非常規能源開發起步較晚但發展迅速、成果突出。得益于工程技術創新與非常規油氣成藏基礎理論認識的突破，以致密油氣、煤層氣、頁巖氣為代表的非常規能源和以生物燃料為代表的新能源業務在“十二五”期間取得一系列重大突破，促使非常規和新能源技術水平、裝備制造能力大幅提高。

致密氣勘探開發關鍵技術

水平井地質布井與設計技術系列，使有效儲層鉆遇率由攻關前的51%提高到63%，有效指導了水平井的規模應用；致密氣測井綜合識別與評價技術系列，使致密氣層識別準確率提升了10個百分點以上。

致密油勘探開發關鍵技術

初步明確了致密油成藏機理及主控因素，形成適合盆地特點的致密油儲層甜點預測技術。致密油配套關鍵技術已在鄂爾多斯、松遼、準噶爾、渤海灣、柴達木盆地獲突破，支撐了致密油規模儲量的發現和產能建設，資源逐漸進入儲量序列，形成百萬噸產能規模。

技術創新是開啟非常規油氣勘探開發大門的“金鑰匙”。

致密氣開發技術形成了地質評價、快速建井、儲層改造、采氣工藝和地面集輸五個系列的創新技術體系，達到國際先進水平，建成了以蘇里格氣田為代表的一批致密氣田，實現了致密氣規模效益開發，強力支撐了我國天然氣工業的快速發展。

致密油勘探開發創新發展了連續型油氣聚集理論，初步形成非常規資源評價與有效動用配套技術，強有力地引領和推動了我國非常規油氣獲重大突破和快速發展。特別是2015年5月，長慶油田在陜北姬塬發現了我國第一個億噸級大型致密油田——新安邊油田，在中國石油勘探史上具有里程碑意義。

經過十余年技術攻關和開發實踐，煤層氣勘探理論和開采技術取得重大創新，指導國內首個中低煤階保德煤層氣田勘探發現和快速建產。截至目前，中國石油煤層氣產量已占全國的65%以上。完善了煤層氣技術標準體系，涵蓋13個專業領域，共430項標準，其中2項國際標準的發布是中國在國際煤層氣行業增強話語權和影響力的重要標志。

頁巖氣勘探開發關鍵技術

初步形成了復雜山地三分量三維地震采集、各向異性及疊前深度偏移處理技術，初步形成“甜點區”預測技術。開發出以納米CT為核心的國際先進非常規實驗技術系列。試驗形成了以氣體鉆井表層治漏等為主體的頁巖氣水平井提速配套技術，鉆井周期大幅下降。形成了埋深3000米以淺地層主體壓裂技術，單井產量大幅提高。

頁巖氣初步形成了綜合地質評價、開發優化、水平井鉆完井、水平井大型體積壓裂、微地震監測、地面集輸6大技術系列，實現了頁巖氣勘探開發關鍵工藝、工具國產化，對四川長寧—威遠和昭通兩個頁巖氣示范區建設起到了“定海神針”的作用，為規模建產起到強有力的支撐。

當前，世界油氣生產處于轉型期，非常規油氣資源開發正在推動油氣地緣格局變革。而我國油氣需求對外依存度不斷攀升，2015年油和氣的對外依存度分別達到60.6%和32.7%，已成為全球第二大石油消費國和第三大天然氣消費國。此外，我國能源結構不合理，迫切需要加強非常規油氣資源的規模開發，增加我國油氣的供給。非常規能源作為集團公司油氣儲量產量新的增長點大有可為。

藍圖已經繪就。“穩步有效發展非常規、海上、新能源等業務，加快形成致密油氣、頁巖氣、煤層氣等低成本開發配套技術和管理模式。”2016年年初召開的集團公司工作會議對今后一個時期非常規和新能源業務指明了發展方向，更加堅定了相關業務推動非常規與新能源技術發展的信心。

中低煤階及煤系地層勘探理論取得重要認識，豐富和完善了煤層氣地質理論。理論技術創新對沁水、鄂東兩大示范區儲量增長和規模開發起到至關重要的支撐作用，加快了兩大示范區產能建設步伐，2015年產量突破15億立方米，經濟效益穩步提高。

如果說非常規資源勘探開發是對常規資源的有效補充，那么新能源業務則是中國石油推進戰略性新興產業的重要內容，通過有序開發利用可再生能源，構建多元化的供應保障體系。

“十二五”期間，在國家大力倡導發展清潔能源、優化能源結構的推動下，中國石油新能源發展迎來前所未有的機遇。通過對航空生物燃料技術的持續研究開發，中國石油形成具有自主知識產權的航空生物燃料生產成套技術，為引領產業規模化發展提供技術支撐。地熱和太陽能開發利用取得階段性成果，形成了油區地熱資源評價技術，開展了多項地熱開發利用工程，為規模發展和推廣應用起到了良好示范。

不論世界格局如何變化，全球經濟社會發展肯定將走向低碳、綠色的發展道路，逐步實現從高碳排放的工業文明向低碳消耗的生態文明轉型。而發展低碳經濟，發展非常規低碳替代能源是重要選擇和必經之路。

站在“十三五”發展新的歷史起點上，中國石油將以十八屆五中全會提出的“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念為統領，把生態文明建設擺在更加突出的地位，實現非常規與新能源技術的快速追趕，引領油氣新興產業快速發展，為建設“美麗中國”做出重要貢獻。

【亮點技術】

1 航空生物燃料生產新技術

航空生物燃料無芳無硫，燃燒熱值高，調和性能好，是未來石油基航空燃料最具潛力的替代品之一。“十二五”以來，毛油精煉、加氫脫氧和加氫裂化/異構化等航空生物燃料核心技術取得階段性進展，加氫脫氧和加氫異構催化劑小試性能指標達到國際同類先進水平，為建設萬噸級航空生物燃料生產示范裝置提供了技術支撐；建立了航空生物燃料基礎數據庫和全生命周期分析模型，填補了國內技術空白。“十三五”及未來一段時期將進一步提升加氫催化劑性能，并形成萬噸級航空生物燃料生產成套技術工藝包，開展工業試驗，加速中國石油生物能源業務發展，推進我國航空生物燃料產業化進程。

2 玉米秸稈生產燃料乙醇關鍵技術

“十二五”期間，中國石油針對以秸稈等非糧原料生產燃料乙醇開展了相關研究。2012年8月，設立“玉米秸稈生產燃料乙醇關鍵技術開發”專項，目的是突破玉米秸稈生產乙醇工藝中的技術瓶頸，提高過程經濟性，形成具有行業競爭力、環境友好的產業化技術。通過多年研究，中國石油開發了低能耗、高效溶劑—表面活性劑玉米秸稈纖維素乙醇預處理技術，構建獲得能夠有效利用木糖并且產生較少木糖醇的酵母工程菌株，實現了預處理和混合糖發酵的有效銜接。本技術的開發成功可為中國石油發展第二代燃料乙醇產業提供技術支撐。

3 地熱開采與綜合利用技術

建立了油區地熱資源評價方法、參數體系和地熱田經濟評估模型，評價了大慶、遼河和華北三大油區地熱資源潛力，制定了油區地熱發展戰略，為油區地熱資源綜合利用提供了理論技術支撐。初步形成了地熱水回灌循環利用、地熱井產能評價、高溫地熱井漏失層位固井、高溫地熱井鉆完井、高溫地熱發電等關鍵技術，研制了地熱井長效高溫測試裝備，完善了高溫地熱井存儲式隨鉆測試工藝技術，在遼河、大慶、華北等油區地熱綜合利用示范及肯尼亞高溫地熱開發現場試驗應用效果顯著，初步形成了地熱開發綜合利用的產業鏈，引領了集團公司地熱開發利用，對落實國家“一帶一路”發展戰略具有重要意義。

【權威點評】

非常規技術推進中國石油可持續發展

非常規油氣是科技進步和政策扶持驅動下出現的新型化石能源，具有與常規油氣相同的產品屬性。中國石油及時把握世界油氣工業發展新動向、新趨勢，將致密氣作為增儲上產的現實領域，煤層氣、頁巖氣、致密油作為持續發展的接替領域，率先在國內開展大規模技術攻關與開采試驗，創新發展非常規油氣形成理論和課題開發技術。

目前已經形成非常規特別是致密油氣和頁巖氣的地質評價和資源分級評價方法，建立了水平井鉆完井、大型壓裂、微地震監測以及地面集輸等勘探開發主體技術，推動我國陸相致密油氣、海相頁巖氣以及煤層氣實現商業開發和規模發展。2015年以致密氣、頁巖氣為主的非常規天然氣產量已占中國石油國內天然氣總產量的1/3左右，致密油產量也已突破100萬噸。非常規油氣業務正在成為中國石油國內上游業務可持續發展的新亮點。

“十二五”是油氣工業從常規油氣為主向常規與非常規并舉發展的轉折期，也是非常規油氣勘探開發技術快速發展時期，非常規油氣產量獲得較快增長。然而，從2014年下半年開始，國際油價出現斷崖式下跌，使剛剛興起的非常規油氣業務發展陷入困境。面對低油價形勢，非常規油氣業務發展更加需要科技創新，進一步加強對非常規油氣富集甜點的預測，開發少水和無水壓裂技術以及大平臺叢式水平井開采技術等，做好非常規油氣資源提高采收率技術攻關，努力實現非常規油氣大規模有效開發利用。

展望“十三五”，中國石油將秉持“沒有無效資源，只有無效技術”的理念，進一步加大科研投入，加強非常規油氣資源勘探開發技術攻關與試驗，推動非常規油氣規模效益發展再上新臺階，為中國石油上游業務持續健康發展和國家油氣供應安全做出新貢獻。

非常規開發應從技術革命向成本革命跨越（國家“973”計劃項目首席科學家 鄒才能）

當今，世界石油工業正在從常規油氣向非常規油氣領域延伸，特別是美國非常規油氣的理論、技術、成本“三個革命”，正在改變全球油氣乃至能源供需格局，深刻影響全球油價、政治與經濟發展。

“十二五”期間，中國石油在非常規油氣核心技術方面創造了至少四大創新點。一是非常規油氣地質學理論的自主創新，引領常規單一圈閉油氣藏向非常規大面積“連續型”油氣藏擴展，突破了傳統成藏地質理論與資源“禁區”。二是地質富集與工程高產“甜點區”評選關鍵技術，為非常規油氣有效勘探開發奠定重要基礎。三是微地震裂縫監測與水平井體積壓裂技術大幅提升了非常規油氣產量，已成為非常規油氣發展的核心技術。四是多井平臺式“工廠化”開采模式，實現了一個平臺打多口井的突破，大幅度降低了開采成本。

目前中國石油非常規油氣進入科技創新的“黃金期”與成本革命的“攻堅期”，勘探開發還面臨著兩個方面的嚴峻挑戰，即通過科技創新最大限度提高采收率與管理創新如何最大幅度降低成本。在低油價環境下，要加強與常規油氣協同發展的力度，堅持立足常規領域實現有效發展、突破非常規資源形成戰略接替。特別是非常規能源未來發展的核心是從技術革命向成本革命跨越，真正實現中國石油的可持續發展。

【創新感悟】

科技攻關須從實踐中來到實踐中去（致密氣勘探開發團隊）

蘇里格氣田是目前我國最大的氣田，也是我國非常典型的致密氣田。開發初期，為了認知儲層的空間分布特征，從而解決氣田的開發井網和單井產量兩個核心問題，我們首先詳細描述了54口取芯井的巖芯剖面，確定了單個儲層的厚度，再通過實際露頭剖面的測量，認識到蘇里格氣田的儲層長度絕大多數小于800米，寬度小于600米，由此確定了氣田600×800米的開發井網；同時結合動態的試采資料計算出單井累計產量約為2200萬立方米左右。這些認識為氣田的規模開發奠定了堅實基礎。

隨著氣田的不斷開發，研究資料在不斷豐富。在持續跟蹤氣田開發實踐的基礎上，逐步認識到蘇里格氣田在普遍低產的大背景下，可以優選地質目標應用水平井技術提高單井產量，也可以進一步縮小井距提高采收率。通過科技攻關，我們形成了致密氣藏水平井開發和井網優化的系列配套技術，將單井日均產量從1萬立方米提高到5萬立方米，加密后采收率將由目前的不足30%提高到45%以上，為氣田大規模長期穩產提供了技術支撐。蘇里格一躍成為國內最大氣田，2015年產量達234億立方米。

發揮創造性讓“水井”變“氣井”（中低煤階煤層氣勘探開發關鍵技術團隊）

任何技術的突破都不是一帆風順的，都會遇到一個個更難解決的問題，唯有充分發揮團隊的智慧、創新工作方法和艱苦的集體攻關才能戰勝困難。

2010年從必和必拓公司接手保德區塊的同時，還接管了4口U型水平井。這4口水平井單井日產水量最高超300立方米，日產氣量不足500立方米，幾乎成為不產氣的“水井”。面對這種情況，攻關團隊理論研究與現場試驗相結合，嚴格按照“雙控制逐級排采區域降壓法”的要求進行定量化排采管理，室內研發人員與現場操作人員密切溝通，緊盯排采動態，發現問題立即解決。針對吐煤粉、吐砂嚴重的問題，定量化制定控水、控壓的指標和控制方法，降低對井底的擾動，實現控粉控砂、平穩降壓的目標。

煤層氣修井需要放產，修井周期較長，嚴重影響氣井連續、穩定的降壓生產。科研團隊在沒有先例可借鑒的情況下，創造性研發了桿式泵不壓井修井工藝，實現帶套壓檢泵作業，大大提高了煤層氣井排采生產連續性和穩定性，加快了國內首個中低煤階煤層氣田——保德氣田規模化商業開發，開辟了中國煤層氣發展戰略新領域。