中國(guó)電業(yè)與能源：高德利院士：人類進(jìn)入油氣難開采時(shí)代 我國(guó)面臨更大挑戰(zhàn)
發(fā)布時(shí)間:2022-07-06 | 來(lái)源：中國(guó)電業(yè)與能源 | 瀏覽量：
可供人類開發(fā)的油氣資源仍然十分豐富,，但容易開采的油氣時(shí)代接近收尾,，全球油氣行業(yè)未來(lái)將長(zhǎng)期面對(duì)難開采油氣問(wèn)題。特別是非常規(guī)油氣資源,，是全球戰(zhàn)略性的接替能源,，具有“數(shù)量大,、品質(zhì)差、難開采”的基本特征,。
我國(guó)油氣發(fā)展面臨著更大挑戰(zhàn),，既要解決國(guó)內(nèi)油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的許多難題，又要實(shí)施能源“走出去”發(fā)展戰(zhàn)略,，原來(lái)以“跟蹤”為主的技術(shù)發(fā)展模式已難以應(yīng)對(duì),，必須加強(qiáng)自主創(chuàng)新。
未來(lái),，國(guó)內(nèi)可供開發(fā)的石油與天然氣資源大多為非常規(guī),、深層（或深地）、深水（或深海）等“兩深一非”難開采油氣儲(chǔ)量,，對(duì)超深鉆采工程提出了更高要求,，同時(shí)也面臨著諸多技術(shù)瓶頸難題，需要通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新突破加以有效解決,。
加大科技創(chuàng)新與投資力度 推進(jìn)非常規(guī)能礦綠色高效開發(fā)
——訪中國(guó)科學(xué)院院士,、中國(guó)石油大學(xué)教授高德利
實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場(chǎng)硬仗，也是一場(chǎng)大考,。在這樣的背景下,，油氣行業(yè)對(duì)于碳減排有哪些新技術(shù)新路徑，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的解決方案是什么,？中國(guó)科學(xué)院院士,、中國(guó)石油大學(xué)教授高德利接受中能傳媒《中國(guó)電業(yè)與能源》記者專訪時(shí)表示，在“雙碳”目標(biāo)下,，油氣行業(yè)應(yīng)該進(jìn)一步加大科技創(chuàng)新與投資力度,，推進(jìn)非常規(guī)能礦綠色高效開發(fā)，積極引領(lǐng)未來(lái)能源技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,。
《中國(guó)電業(yè)與能源》：對(duì)于“能源的飯碗必須端在自己手里”這句話,，如何解讀？
高德利：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,，我國(guó)能源消費(fèi)也隨之增加,，特別是石油和天然氣消費(fèi)對(duì)外依存度逐年攀升,，能源安全形勢(shì)不容樂(lè)觀。對(duì)于“能源的飯碗必須端在自己手里”,，我的理解就是要通過(guò)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)加大國(guó)內(nèi)石油,、天然氣等能源資源的勘探開發(fā)力度，積極推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型,，有效抑制或逐步減少我國(guó)能源消費(fèi)的對(duì)外依存度及二氧化碳,、甲烷等溫室氣體的排放,；同時(shí),，還要積極實(shí)施能源“走出去”戰(zhàn)略，一方面暢通國(guó)際能源貿(mào)易渠道,，另一方面要積極通過(guò)有效投資,、技術(shù)服務(wù)、工程承包等商業(yè)行為獲得越來(lái)越多的海外能源份額（如石油和天然氣份額）,，不斷提升我國(guó)有效開發(fā)利用海外石油,、天然氣等能源資源的綜合能力和競(jìng)爭(zhēng)力。
《中國(guó)電業(yè)與能源》：“雙碳”目標(biāo)下,，綠色轉(zhuǎn)型成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn),。對(duì)于油氣行業(yè)綠色發(fā)展，您有什么看法,？
高德利：既要實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo),，又要保障國(guó)家能源安全，是我國(guó)面臨的重大需求和挑戰(zhàn),。在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)期,，能源礦產(chǎn)資源依舊是人類所依賴的主要能源組成，因此我們必須推動(dòng)能源礦產(chǎn)資源的綠色開發(fā),，采用創(chuàng)新性思維和方法來(lái)解決關(guān)鍵核心問(wèn)題,。
根據(jù)我國(guó)能源礦產(chǎn)資源的稟賦情況，“非常規(guī)能礦原位轉(zhuǎn)化與綠色高效開發(fā)”應(yīng)該成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和保障國(guó)家能源安全的重大戰(zhàn)略舉措之一,，特別是那些深地煤炭與煤層氣,、深層頁(yè)巖油氣等非常規(guī)能礦，要實(shí)現(xiàn)綠色高效開發(fā)目標(biāo),，此項(xiàng)戰(zhàn)略舉措很可能是必由之路,，其潛在的經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值不可低估。通過(guò)此舉,，有望建立跨界交叉融合與協(xié)同創(chuàng)新的發(fā)展模式,，同時(shí)在非常規(guī)能礦原位轉(zhuǎn)化與綠色高效開發(fā)領(lǐng)域形成新的學(xué)科與產(chǎn)業(yè)布局，甚至引領(lǐng)未來(lái)能源技術(shù)的發(fā)展方向,。
《中國(guó)電業(yè)與能源》：您曾說(shuō)過(guò)：“人類已經(jīng)進(jìn)入石油,、天然氣難開采時(shí)代,。”為什么這樣講,？
高德利：放眼全球,，可供人類開發(fā)的油氣資源仍然十分豐富，但容易開采的油氣時(shí)代接近收尾,，全球油氣行業(yè)未來(lái)將長(zhǎng)期面對(duì)難開采油氣問(wèn)題,。特別是非常規(guī)油氣資源，是全球戰(zhàn)略性的接替能源,，具有“數(shù)量大,、品質(zhì)差、難開采”的基本特征,。我國(guó)油氣發(fā)展面臨著更大挑戰(zhàn),，既要解決國(guó)內(nèi)油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的許多難題，又要實(shí)施能源“走出去”發(fā)展戰(zhàn)略,，原來(lái)以“跟蹤”為主的技術(shù)發(fā)展模式已難以應(yīng)對(duì),，必須加強(qiáng)自主創(chuàng)新。未來(lái),，國(guó)內(nèi)可供開發(fā)的石油與天然氣資源大多為非常規(guī),、深層（或深地）、深水（或深海）等“兩深一非”難開采油氣儲(chǔ)量,，對(duì)超深鉆采工程提出了更高要求,，同時(shí)也面臨著諸多技術(shù)瓶頸難題，需要通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新突破加以有效解決,。
《中國(guó)電業(yè)與能源》：工欲善其事,，必先利其器。對(duì)于石油,、天然氣的高效開采,，鉆井技術(shù)是不可或缺的基本手段，那目前中國(guó)的鉆井技術(shù)裝備發(fā)展?fàn)顩r如何,？
高德利：我國(guó)鉆井裝備發(fā)展比較快,，尤其是地面設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化了，甚至有些設(shè)備還實(shí)現(xiàn)出口,，比如鉆機(jī),、管材等?？梢哉f(shuō),，國(guó)內(nèi)地面鉆井裝備技術(shù)較好，但井下的破巖,、測(cè)量,、控制等技術(shù)裝備,，我們?nèi)悦媾R著不少技術(shù)瓶頸問(wèn)題。為了不斷提高水平鉆井的“一趟鉆”作業(yè)能力,，我們有必要在高效PDC鉆頭,、導(dǎo)向鉆具組合、鉆井液體系及鉆井參數(shù)等方面加強(qiáng)學(xué)科交叉研究,，努力打造“一趟鉆”作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)利器,。
《中國(guó)電業(yè)與能源》：您長(zhǎng)期從事定向鉆井理論與技術(shù)研究，在哪些領(lǐng)域取得了突破,？
高德利：我?guī)ьI(lǐng)的團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)鉆井科技前沿,，強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，在油氣田鉆采力學(xué)與控制工程,、定向鉆井,、井筒完整性及工程作業(yè)極限等方面取得了系列重要研究成果，并在復(fù)雜油氣井工程中收到顯著應(yīng)用實(shí)效,。
定向鉆井，是油氣鉆采工程的主體技術(shù)之一,。通過(guò)實(shí)施定向鉆井,，可以基于同一個(gè)作業(yè)平臺(tái)有效擴(kuò)大油氣田的開發(fā)控制半徑及泄流面積，相關(guān)研究與技術(shù)進(jìn)步在國(guó)內(nèi)外備受關(guān)注,。“七五”《定向井,、叢式井鉆井技術(shù)研究》和“八五”《石油水平井鉆井成套技術(shù)》都是國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，并分別獲得了1991年度和1997年度的“國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)”,。作為“井眼軌跡控制技術(shù)”專題負(fù)責(zé)人,，我連續(xù)10年參加了這兩個(gè)項(xiàng)目攻關(guān)研究，創(chuàng)新發(fā)展了定向鉆井理論與技術(shù),。特別是,，建立了鉆頭與地層相互作用的新模型，確定了控制鉆進(jìn)方向的特征物理量和本構(gòu)關(guān)系,，發(fā)現(xiàn)正交各向異性地層可產(chǎn)生12種不同規(guī)律的井斜效應(yīng),，并提出定量評(píng)估新方法；建立了井下導(dǎo)向鉆具組合三維分析模型和優(yōu)化算法,，揭示了可控參量的作用規(guī)律及鉆頭匹配機(jī)理,，等等。
大位移鉆井,，是挑戰(zhàn)定向鉆井極限的前沿技術(shù),。我從“九五”開始參加相關(guān)研究與實(shí)踐，創(chuàng)建了大位移鉆井延伸極限的理論概念,、預(yù)測(cè)模型及控制計(jì)算方法,，與團(tuán)隊(duì)協(xié)作自主研發(fā)了相應(yīng)的設(shè)計(jì)控制技術(shù)體系,，研究成果在海洋、灘海等油氣田獲得顯著應(yīng)用實(shí)效,，突破了海洋大位移鉆井的國(guó)際延伸極限,，特別是在南海邊際油氣田開發(fā)中獲得超百億元的經(jīng)濟(jì)效益。
雙水平井,、U型水平井及叢式水平井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井,，是高效開發(fā)非常規(guī)、海洋,、深地等復(fù)雜油氣田的先進(jìn)井型技術(shù),。自“十一五”以來(lái)，在國(guó)家科技重大專項(xiàng)支持下,，我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)針對(duì)非常規(guī)油氣田高效開發(fā)問(wèn)題,，主攻復(fù)雜結(jié)構(gòu)井工程優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與鉆完井控制技術(shù)，提出了復(fù)雜結(jié)構(gòu)“井工廠”開發(fā)工程模式及其設(shè)計(jì)控制理念,，并在磁導(dǎo)向鉆井,、井下管柱作業(yè)及鉆井提速提效等方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，助力我國(guó)非常規(guī)油氣高效發(fā)展,。
另外,，一直以來(lái)，“井筒損壞”的情況嚴(yán)重影響油氣田的綜合開發(fā)效益,，甚至造成油氣泄漏等災(zāi)難性后果,，如墨西哥灣漏油事件。我們揭示了復(fù)雜工況井筒完整性的退化規(guī)律與破壞機(jī)理,，進(jìn)而從鉆井和管材源頭入手,，提出復(fù)合管柱建井模式與設(shè)計(jì)控制優(yōu)化方法，建立了先進(jìn)的復(fù)合套管柱載荷分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)模型和軟件系統(tǒng),，通過(guò)校企合作自主研發(fā)出復(fù)雜井況專用套管與復(fù)合管柱技術(shù),，并在國(guó)內(nèi)外推廣應(yīng)用，使鋼管公司與油田企業(yè)實(shí)現(xiàn)雙贏目標(biāo),。
最近十多年,，我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)致力于海洋深水鉆井創(chuàng)新研究，建立了一套深水鉆井安全高效作業(yè)設(shè)計(jì)控制理論方法與技術(shù)體系,，協(xié)助企業(yè)制定了我國(guó)相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),、作業(yè)規(guī)程和技術(shù)指南等，助力我國(guó)海洋鉆探實(shí)現(xiàn)了從淺水到超深水的跨越,。
當(dāng)前,，我和我的團(tuán)隊(duì)正在積極探索如何拓展鉆采工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，試圖通過(guò)跨界交叉融合加快我國(guó)氣態(tài)能源發(fā)展,，為推動(dòng)我國(guó)“雙碳”目標(biāo)下能源低碳綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量,。
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（編輯 李昕陽(yáng)）
