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中能专访|访中国工程院院士、水下油气生产系统项目长谢玉洪

来源:《中国电力报》 ​ 时间:2022-11-28 14:10

——推动深水油气资源高效开发利用

中国能源新闻网记者 曲艺

  9月14日,中国海洋石油集团有限公司(以下简称“中国海油”)发布消息,随着位于我国南海的东方1-1气田东南区乐东块开发项目竣工投产,我国自主研发的首套深水水下生产系统正式投入使用,这标志着我国深水水下油气开发关键技术装备研制取得重大突破,对打造自主可控的海洋油气装备体系、保障国家能源安全具有重要意义。

  近年来,从“深海一号”能源站到“海基一号”平台,海洋石油资源勘探开发的中国技术、中国装备令世界瞩目。日前,记者专访了中国工程院院士、水下油气生产系统项目长谢玉洪,听他讲述“海上坚守40载,我为祖国献石油”的故事。

打造国家战略科技力量

  中能传媒:习近平总书记强调,把科技的命脉牢牢掌握在自己手中。您怎样理解这句话的深刻含义?在贯彻落实的过程中,如何部署发力?

  谢玉洪:科技兴则民族兴,科技强则国家强。科学技术的创新是不断解放和发展社会生产力、促进国民经济持续发展的重要力量,也是不断推动国家发展壮大的有力保障。科技自立自强已经成为决定我国生存和发展的基础能力,科技创新的制高点目前已成为国际战略博弈的主战场。谁牵住了科技创新这个“牛鼻子”,走好了这步“先手棋”,谁就能占领先机、赢得优势。科技自立自强是国家强盛之基、安全之要。

  特别是当前国际复杂严峻的政治经济环境,建设科技强国、把科技的命脉牢牢掌握在自己手中,比过去任何时候都更加迫切。“惟创新者进,惟创新者强,惟创新者胜”,科技只有独立性、自主性才有安全性,才能在未来竞争中立于不败之地。

  今天的中国已经成为世界第二大经济体,“不能总是用别人的昨天来装扮自己的明天”,需要将科技实力从量向质转化、从单一向综合能力提升,开辟国民经济高质量发展的新支点,构筑世界主要科学中心和创新高地势在必行。

  我是1982年中国海油成立元年即服役海洋石油战线的一名“老兵”,亲历了中国海洋石油工业技术发展之路。通过“引进、消化、吸收、集成创新、自主创新,到自立自强相结合”,走上了一条具有中国海油特色的科技创新道路,为海洋石油工业蓬勃发展注入了新动能,为保障国家能源安全贡献了巨大价值。

  2021年6月25日,我国自主开发建设的“深海一号”能源站投产,实现了海洋油气勘探开发从300米水深到1500米水深的历史性跨越,推动了从地质理论、核心技术到工程实施全方位科技创新引领,标志着我国基本具备了在超深水油气勘探开发的科技研发能力、装备制造能力和作业实施能力,深海油气勘探开发综合实力显著增强。

  但是,我们也必须有清醒的认识,随着海洋油气勘探向深层、深水、高温高压领域拓展,生产安全风险与操作成本也随之骤升;油气田资源品质大幅劣质化,经济效益日趋边际化;常规技术、传统理论越来越难以适应海洋油气勘探开发面临的挑战,勘探开发难度呈级数增加。

  面对严峻的国际政治经济环境和我国油藏地质特点,创新重大前瞻性油藏地质理论、开展原创引领性技术攻关迫在眉睫。为此,中国海油深入实施创新驱动战略,强化重大科技布局,加快海洋深水、深层等油气成藏理论和关键核心技术攻关,完善科技创新体系和人才队伍建设,部署“深水/超深水油气勘探开发技术”等16个重大科技攻关工程,实现海洋石油从浅水、深水向超深水,从浅层、中深层向深层/超深层,从常规向非常规,从化石能源向综合能源协同的4个突破,为打造国家战略科技力量、助力公司高质量发展奠定坚实基础。

推动海洋整体资源开发利用

  中能传媒:您创新性地提出“把油气生产变成盆地能源”的理念,请具体介绍下思路和方向。

  谢玉洪:这个理念主要基于充分利用“盆地”的勘查数据,挖掘海洋环境、海底底质、海底深部数据信息,达到数据利用最大化;用“盆地能源”理念替代单一常规油气能源的传统思维,依托油气勘探生产的实施,驱动海洋资源的开发,最大限度动用海洋资源,从而实现海洋总体资源的高效利用、减少综合利用成本、助力海洋石油工业高质量发展。主要包括油气在内的其他海洋资源从勘探到开发生产的多个环节,多专业交叉学科的融合特性凸显,这需要基础研究。在此基础上指导和支撑“盆地能源”的规模性发现和利用,实现盆地内全资源的高效勘探生产。

  “盆地能源”综合性勘查。以“勘查数据湖”综合利用为导向,实现价值利用,在数据采集时兼顾海洋环境、海底底质、海洋水合物、浅层气、咸水层、中深层油气等探测,为海洋油气、风光电等资源的开发和海洋水合物封存、固化、利用等提供研究基础;在成熟油气探区,以油藏地质、区域海洋环境评价等为基础,突出油、气、水、电、讯、人力资源等多位一体,实施以地质工程为基础的导管架建设标准化及以油气性质/油品为基础的上部组块建造标准化;油气输送管网材料创新配套技术等,降低油气勘探开发门槛,缩减油气田建设周期,支撑边际资源量由无效转为有效勘探开发,极大限度地动用地下资源,将地下资源“吃干榨净”,引领盆地油气集群化勘探开发。

  “盆地能源”融合开发利用。以减少能源消费为导向,实现节能增效。能源企业既是能源生产大户,也是能源消费大户,应在生产过程节能增效。以分布式能源供给模式为基础,充分融合集群化勘探开发,做好自备电、岸电、风能、地热能等海洋能(盆地能源)协同开发。在规模性储能技术取得突破之前,可再生能源发电具有分散性、不稳定性、成本高等特点,“盆地能源”有机融合的生产动力系统,可以大幅降低可再生能源存在的负面效应。通过“盆地能源”开发,持续做大“减碳”“零碳”“负碳”,推动海洋油气高质量勘探开发生产。

  “盆地能源”协同增效。以“勘查数据湖”为基础、资源共享为导向,实现海洋能源协同增效。创新海洋能源集成勘查和开发技术,实现海洋浅层气、深层气联合开发和海洋水合物封存、监测、利用,进而推动包括太阳能和潮汐能等海洋可再生资源开发利用。打好海洋能源开发的“组合拳”,实现“盆地能源”融合,开创化石能源和新能源融合发展的新时期。

  中能传媒:相较陆地而言,海洋油气勘探开发的风险和投入更高,在提质增效、增储上产方面有何应对之策?

  谢玉洪:海洋油气勘探开发涉及材料、船舶、通信、海洋工程、机电仪器、交通运输等多个领域,是一项高集成、跨学科系统工程,技术链长且复杂,风险与挑战极大。整体而言,海上的油田勘探开发成本是陆地常规油田的6~10倍,提质增效是重中之重。

  我们团队在勘探生产中不断完善管理,融合了系统工程和价值流理论,提出了集群化价值勘探开发工程管理体系。该体系的核心要素包括地质油藏理论认识、勘探开发技术与作业能力、勘探开发投资、区域油气与工程资源、大数据技术等,各要素之间相互约束和互补,提升了理论、技术与作业系统创新力,达到安全高效勘探开发海洋油气的目的。举个例子,在南海深水/超深水领域,通过建立勘探开发一体化模式,打破了勘探—评价—开发各环节之间的壁垒,将三阶段间歇式接力模式转换为无缝衔接;创建了“三井合一”勘探开发模式,探井在井位部署、井筒设计等方面具备了探井、评价井、开发井“三井合一”的功能,并以井筒安全等为约束,突破多元作业协同关键技术瓶颈,实现三井一体化,减少了钻井数量,降低了单个勘探目标的资源门槛,在增储上产的同时缩短了建产周期、减少了开发成本、加快了探转采节奏,实现了海洋油气勘探的价值最大化。

加速可再生能源产业发展

  中能传媒:在“双碳”背景下,石油行业面临哪些机遇与挑战?中国海油在可再生能源发展方面做了哪些工作?下一步作何布局?

  谢玉洪:人类生存的需要,注定“双碳”将是未来很长一段时间内国际社会能源企业发展的背景色,正在重塑能源行业的发展格局。我国石油行业正面临着诸多挑战,包括需求逐步减缓、碳减排力度大、时间紧、电能替代竞争日益激烈等,预计石油需求在2030年前后达峰并逐步进入下降通道,天然气需求在2035~2040年达峰后下降。但同时我们也应该看到,作为国家重要的战略性供给保障,近年来我国石油、天然气对外依存度分别达到70%、40%以上,“十四五”时期随着油气消费量增长,对外依存度将继续攀升。当前及今后一段时期,油气仍是我国保障能源安全的主要战略领域。因此,国内油气企业在推进油气增储上产上仍然是主旋律。

  对于《“十四五”可再生能源发展规划》,需要关注两点,一是可再生能源将成增量主体,考虑到利用规模相对有限,“十四五”可再生能源开发利用仍将以电力为主;二是规划突出了多元融合,既强调可再生能源各品种之间的互补发展,也强调与化石能源的融合发展。

  “双碳”转型对于中国海油未来发展来说,机遇远大于挑战。中国海油主动顺应能源绿色低碳转型发展趋势,稳步推进绿色低碳战略。2022年4月新能源分公司成立,进一步突出海洋优势,注重融合协同,因地制宜开展海洋能源布局,探索“海洋水合物+浅层气+中深层”“天然气发电+海洋风能”“天然气发电+风光潮汐发电”“天然气发电+海洋风能+海洋牧场”等海洋综合能源协同开发新模式,加速可再生能源产业发展,推动绿色能源转型的再提速。

  责任编辑:沈馨蕊