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迈向碳中和 油气开发需颠覆性创新

2021-09-08 08:57:26 光明日报   作者: 鲜成钢  

石油和天然是全球最重要的一次能源,未来10~20年,石油产量仍将稳中有升,天然气产量将有较快增长。预计在2050年之前,全球经济总体上将持续增长,一次能源的需求依然旺盛,化石能源在世界经济发展中仍将是提供动力的主要能量来源,从全球总体角度石油和天然气的主体能源地位不会发生根本改变。“十三五”以来,我国已经成为世界最大能源生产国、消费国和进口国,化石能源作为主体在满足强劲的国内能源需求的同时,也处在“洁煤、稳油、增气”转型发展的关键时期。

在世界能源转型大格局下,在社会加速数字化和智能化转型的新发展时期,在新一轮科技革命和产业革命即将到来之际,有效服务碳达峰、碳中和国家战略、有力保障国家能源安全,是我国油气工业发展面临的新形势和新要求。在国家实现“碳中和”的过程中,务必保证国内石油年产量长期稳产2亿吨以上、天然气年产量快速上升至3000亿方并长期稳产的底线目标。近期战略咨询研究表明,我国即使在2060年实现碳中和,国内石油和天然气年需求量仍然可能达到或超过3亿吨和5000亿方。广大油气从业者要有信心、决心和使命感,以此为更高目标进一步增储上产,实现对国外油气进口大规模替代,从根本上消除我国油气供给安全隐患,有力支撑我国以碳中和为驱动力的能源独立。

科技进步是推动油气工业上游发展最活跃和最关键的因素之一。历经半个多世纪的艰苦创业,经过几代石油人的不懈努力,我国已经建立了完整独立的油气工业体系,在国民经济发展中作出了重大贡献。特别是近20年来,中国石油行业通过实施国家科技重大专项技术攻关,上游科技创新能力和水平得到了整体大幅度提升,形成了完整的理论技术研发和装备制造体系,支撑了油气产量的持续稳产和增产。目前,我国的陆上油气勘探开发水平位居国际石油行业前列,海洋油气勘探开发与工程装备取得重大进步,海外油气勘探开发迅猛发展,石油工程技术装备实现自主化,常规技术装备已经全面国产化,具备部分高端工程技术装备的研发和生产能力,非常规油气开发取得重大突破,尤其是最近取得勘探重大突破的古龙纯页岩型陆相页岩油,是革命性的、颠覆性的全新领域,理论和技术的很多领域均进入了“无人区”。

在能源转型过程中,“技术为王”将得到充分体现——谁在技术上走在前面,谁将在未来的发展和国际竞争中取得优势。在油气工业上游科技领域,首先要重点突破六大领域,包括:石油大幅度提高采收率、大气田勘探和复杂气田提高采收率技术、非常规油气勘探开发技术、海洋及深水勘探开发技术与装备、海外油气勘探开发技术(以支撑“一带一路”沿线国家为重点)、新一代石油工程技术装备和数字化智能化转型。我国油气资源勘探开发,从总体上已经进入以非常规油气资源为主要储量和产量增长点的非常规时代,必须通过科技进步和管理革命实现我国以陆相为主的非常规油气资源高速、高效和大规模开发,加速我国非常规油气革命进程。预计未来10到20年,将是国内非常规油气高速发展的黄金时代。

在碳达峰、碳中和硬约束下,油气资源绿色低碳化开发势在必行,也是油气开发技术革命性突破的颠覆性科技攻关领域。在“多态、多源、智慧、互联”的大能源体系下,与新材料技术、生物技术等学科和领域高度交叉融合,大力发展油气绿色低碳化开发变革性新技术、突破颠覆性技术,在节能提效技术、新能源替代减排技术、多能源多资源融合开发技术、CCUS/CCS一体化零碳开发技术、微生物增效绿色循环开发技术、就地转化零排放开发技术等方向都有广阔的发展空间。同时,加强石油科技向碳替代、碳减排、碳封存和碳循环的自然拓展、交叉融合和再创造。比如在可再生能源和新能源领域,油气勘探开发技术和工程技术装备不仅可以被高效应用到水热型地热和干热岩开发、地质或工程灾害预测与防控、环境保护与治理等已知领域,还可以开拓和发展全新的领域。以城市生活垃圾为例,随着我国城市化的高速发展,每年产生2亿吨以上的城市生活垃圾并仍然在快速增长,它们除少量被回收、部分被焚烧,大部分被埋在了地下,带来了巨大的环境压力和潜在的长期隐患。运用油气行业的钻完井、开发、监测和地层微生物等技术,融合环境工程技术,对垃圾填埋场进行就地无害化处理和资源化利用,发展“可再生天然气”新领域,具有巨大的潜力。(作者:鲜成钢,系中国石油大学〔北京〕非常规油气科学技术研究院院长)




责任编辑: 李颖

标签: 油气开发 碳中和

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