改革開放40年
大“智”無缺漏，創(chuàng)新體系全
科技之光助力中國石油走向輝煌
石油行業(yè)是一個技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)?？梢哉f，一部石油工業(yè)史就是一部科技創(chuàng)新史。無論是中國還是世界石油工業(yè)，每一次重大跨越式發(fā)展的背后，都有科技進步的強大支撐。
常規(guī)油氣勘探,開發(fā)技術(shù),非常規(guī)油勘探開發(fā)技術(shù)等都取得了前所未有的發(fā)展?；仨^往取得的成就，不論是從復式油氣聚集帶理論和技術(shù)的突破，開啟了渤海灣盆地斷塊油田和古潛山油田勘探開發(fā)上產(chǎn)的大場面，還是勘探家通過“大油氣區(qū)”理論的突破征服了四川盆地、鄂爾多斯等多個大油氣區(qū)，中國石油“5000萬噸級特低滲透—致密油氣田勘探開發(fā)與重大理論技術(shù)創(chuàng)新”、“中緬天然氣管道設(shè)計施工及重大安全關(guān)鍵技術(shù)”、“高密度寬方位地震勘探技術(shù)創(chuàng)新及重大成效”、“三元復合驅(qū)大幅度提高原油采收率技術(shù)及工業(yè)化應用”破解了油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域一道道世界難題，一例例輝煌的成就舉世觸目。
每一次技術(shù)革新，均奠定了我國石油工業(yè)的根基。未來，世界石油市場風云多變，油氣勘探開發(fā)難度越來越大、科技對油氣能源發(fā)展的支撐作用將更加凸顯。
科技創(chuàng)新引領(lǐng)中國石油碩果累累
科技創(chuàng)新已經(jīng)成為中國石油保障穩(wěn)健發(fā)展的重要支撐和強大驅(qū)動力。面對錯綜復雜的國際形勢和國內(nèi)改革穩(wěn)定發(fā)展任務(wù)，中國石油攻堅克難、奮力前行，調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式、提質(zhì)增效取得了突破性進展，為國民經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展作出了突出貢獻。
中國石油歷經(jīng)40年發(fā)展，尤其是在“十二五”期間，通過全力實施“優(yōu)勢領(lǐng)域持續(xù)保持領(lǐng)先、趕超領(lǐng)域跨越式提升、儲備領(lǐng)域占領(lǐng)技術(shù)制高點”的科技創(chuàng)新三大工程，獲國家級科技獎勵30多項、取得了40項重大標志性成果，申請國家專利超過2.1萬件，是“十一五”的2倍多。其中，獲國家科學技術(shù)進步一等獎6項;新技術(shù)創(chuàng)效超過1000億元，科技貢獻率達到60%，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。
創(chuàng)新成為中國石油發(fā)展的第一動力。“十二五”以來，中國石油創(chuàng)新15項重大理論和核心技術(shù)，研發(fā)25項重大裝備和軟件，支撐石油、天然氣每年新增探明儲量連續(xù)9年保持在10億噸當量以上，石油產(chǎn)量連續(xù)21年維持在1億噸以上，天然氣產(chǎn)量16年間增長5倍多。
鄂爾多斯盆地由于油藏流體流動性差，儲層致密，人們堪稱這里的地質(zhì)條件為“磨刀石”，上世紀80年代初，國外專家曾判定無法工業(yè)開采，經(jīng)過多年科研攻關(guān)，2007年油氣產(chǎn)量達到2000萬噸。經(jīng)過不懈探索，中國石油創(chuàng)建大面積巖性“四要素”成藏理論，實施立體勘探，直井多層、水平井分段體積壓裂等關(guān)鍵技術(shù)，建立地下油氣流動“高速公路”，將單井產(chǎn)量提高了3至5倍。特別是應用體積壓裂技術(shù)，可以一次性將相當于106個奧林匹克水立方館大小的地下巖層壓碎。通過大叢式布井、“工廠化”施工，降低成本約30%。
長慶油田超低滲油氣藏開發(fā)依靠理論技術(shù)創(chuàng)新，從2008年至2013年每年新增油氣當量500萬噸。2013年油氣當量超5000萬噸，在“磨刀石”上鑄造了我國石油史上又一輝煌。
圖為龍王廟組氣藏數(shù)字化調(diào)控中心：含硫氣田應急地理信息系統(tǒng)中央控制室。
可持續(xù)發(fā)展的難題同樣困擾著共和國長子大慶油田。歷經(jīng)半個世紀的高效開發(fā)，大慶油田迎來了前所未有的重大難題：油田剩余油高度分散，含水率高到90%，通過三元復合驅(qū)油技術(shù)應用，可提高大慶油田原油采收率18個百分點。2015年僅依靠此技術(shù)的產(chǎn)量就突破了350萬噸，創(chuàng)造了大油田開發(fā)的新奇跡。
回顧過去，中國石油通過技術(shù)攻關(guān)，在地質(zhì)、物探、開發(fā)、測井、鉆井、煉油、化工、儲運等8大領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新取得一系列突破性進展，打造了近百項工程技術(shù)利器。其中“兩寬一高”(寬頻、寬方位、高密度)地震勘探技術(shù)、復雜山地地震軟件系統(tǒng)等都是其中的典型技術(shù)。青海柴達木盆地英雄嶺地區(qū)，石油勘探曾經(jīng)“五上五下”，50多年沒有任何發(fā)現(xiàn)，是地質(zhì)家們公認的“勘探禁區(qū)”。同樣，在塔里木、準噶爾盆地，有許多勘探領(lǐng)域長期未能突破。但中國石油一舉攻克了這一道道技術(shù)難關(guān)， “兩寬一高”的地震勘探技術(shù)使地震勘探效率提高近十倍，成為實施高精度勘探、促進油氣發(fā)現(xiàn)的重要技術(shù)利器。控壓鉆井技術(shù)是當今世界鉆井工程前沿技術(shù)之一，中國石油經(jīng)過攻關(guān)，成功研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的精細控壓鉆井系統(tǒng)，井底壓力控制精度優(yōu)于國外同類技術(shù)，服務(wù)日費從40余萬元降至10萬元以內(nèi)，迫使國外公司自動退出中國石油市場，并走出國門與國際知名公司同臺競技。
被譽為“美國頁巖氣革命”主體技術(shù)的水平井鉆完井與儲層改造工廠化作業(yè)配套技術(shù)是世界公認的效率最高、成本最低、效益最大的建井技術(shù)。中國石油通過系統(tǒng)攻關(guān)試驗，創(chuàng)新形成了井網(wǎng)、井眼軌跡與壓裂一體化設(shè)計等系列特色技術(shù)，大幅提高了工作效率，取得了顯著的降本增效成果。
大煉油、大乙烯和大化肥煉化工程技術(shù)，被視為一個國家石油化工工程化能力的重要標志。一是千萬噸級大煉油成套技術(shù)實現(xiàn)跨越式發(fā)展，并在國內(nèi)外40余家企業(yè)80多套新建或改造裝置中得到工業(yè)化應用，這標志著中石油具備了千萬噸級大型煉廠EPC總承包能力;二是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的百萬噸級大型乙烯裝置工業(yè)化成套技術(shù)成功應用，全面打破國外技術(shù)壟斷，使中國成為繼美國、德國和法國后第四個擁有大乙烯裝置工業(yè)化成套技術(shù)的國家;三是化肥成套該技術(shù)成功應用，不僅給企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟效益和社會效益，而且填補了國內(nèi)技術(shù)空白，結(jié)束了我國60年引進氮肥技術(shù)的歷史。“十二五”期間，中國石油通過聯(lián)合攻關(guān)，石油化工技術(shù)形成了23個方面的突破和創(chuàng)新，攻克了93個關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，163項專利技術(shù)、82項專有技術(shù)。7項軟件著作權(quán)，50多項專題報告和規(guī)范。同時帶動了安全環(huán)保工程技術(shù)、設(shè)備制造技術(shù)、工業(yè)自動化優(yōu)化控制技術(shù)、工業(yè)診斷技術(shù)等。
目前，中國石油已在全球30多個國家管理運營90多個油氣項目，原油年生產(chǎn)能力超過1億噸，天然氣年生產(chǎn)能力近300億立方米。海外工程技術(shù)、工程建設(shè)服務(wù)業(yè)務(wù)遍布40多個國家和地區(qū)。油氣儲運重大技術(shù)裝備的創(chuàng)新，不但打破了國外技術(shù)壟斷，還帶動了國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。以中國石油油氣管道建設(shè)成就舉世矚目。高質(zhì)量建成西氣東輸二線、西氣東輸三線西段、中緬油氣管道等一批精品工程，基本形成四大油氣進口戰(zhàn)略通道，以及橫跨東西、縱貫南北、覆蓋全國、連通海外的油氣骨干管網(wǎng)格局。短短5年間，新增油氣管道2.5萬公里，總里程達9.6萬公里，覆蓋全國31個省區(qū)市，有力帶動沿線地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展，惠及近10億人口。
圖為龍王廟凈化廠之夜。磨溪區(qū)塊龍王廟組地層橫跨四川省遂寧市、安岳縣和重慶市潼南區(qū)，探明儲量4403.83億立方米，為國內(nèi)同類型之首，是迄今為止我國發(fā)現(xiàn)的年代最古老、單體規(guī)模最大的氣藏。
中國石油全力推進大輸量天然氣管道建設(shè)技術(shù)、油氣管道裝備國產(chǎn)化、天然氣液化及接收工程技術(shù)等重大科技攻關(guān)，打破國外技術(shù)壟斷，有力支撐西二線等多個重大工程建設(shè)，實現(xiàn)了我國管道建設(shè)從追趕到領(lǐng)跑世界的歷史性跨越。中國石油無懼艱難，聯(lián)合國內(nèi)九大鋼鐵企業(yè)和五家鋼管制造企業(yè)共同攻關(guān)，僅用4年時間就超過國外20多年的發(fā)展歷程，實現(xiàn)X80鋼及五大類9項系列產(chǎn)品全部國產(chǎn)化，使我國冶金技術(shù)、制管技術(shù)及管件生產(chǎn)技術(shù)由此完成了漂亮的“三級跳”。據(jù)統(tǒng)計，西二線共使用國產(chǎn)X80鋼434萬噸，是過去20年全世界已用X80鋼總量的2.5倍。與建設(shè)兩條X70管道相比，節(jié)省投資130億元，提高輸送效率15%，節(jié)省工程用地21.6萬畝。
中國石油不斷攻克世界級難題。中緬油氣管道途經(jīng)云貴高原的高地震烈度區(qū)、高地應力區(qū)和高地熱區(qū)，沿線地質(zhì)災害嚴重，曾被國外同行喻為“不可能建設(shè)的管道項目”。中國石油歷時6年，將具有“三介質(zhì)”、“五難”(地質(zhì)條件復雜、地理環(huán)境惡劣、自然災害頻發(fā)、社會條件依托差、施工難度極大)、“四同”(同溝、同站、同橋、同隧道)特點的管道并行鋪設(shè)完成。此項目相關(guān)研究獲2016年度中國石油科技進步特等獎，授權(quán)專利14項，形成技術(shù)標準29項。并行管道鋪設(shè)節(jié)約用地1.4萬畝以上，有效節(jié)省工程投資，實現(xiàn)了中國管道建設(shè)技術(shù)的重大跨越。此項技術(shù)成功組織研發(fā)了X70大變形鋼，解決高地震烈度地區(qū)管道建設(shè)難題。
在我國天然氣長輸管道領(lǐng)域，20兆瓦電驅(qū)壓縮機、30兆瓦燃驅(qū)壓縮機及大口徑全焊接球閥堪比“兩彈一星”。“十二五”期間，中國石油聯(lián)合國內(nèi)骨干企業(yè)共同開展技術(shù)攻關(guān)。去年12月，隨著我國首臺30兆瓦國產(chǎn)燃氣壓縮機組在西三線煙墩壓氣站點火測試一次成功，我國天然氣長輸管道三大關(guān)鍵設(shè)備全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，從此打破長期依賴進口的被動局面，推動中國油氣管道建設(shè)工業(yè)全面升級。國產(chǎn)化率已達90%，投資節(jié)約20%以上，為提升國家工業(yè)體系水平、保障我國能源安全做出了重大貢獻。同時，有力帶動國內(nèi)冶金、機械、電子等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級，促進中國制造走向世界。
實踐證明，每一次跨越式的大發(fā)展，都源于科技進步。中國石油將繼續(xù)推動油氣技術(shù)進步，為油氣戰(zhàn)略通道和油氣骨干管網(wǎng)完善、“一帶一路”建設(shè)插上騰飛翅膀。
中國石油在差距中實現(xiàn)突破
當然，對于中國石油而言，差距中有突破，有些技術(shù)創(chuàng)新趕超歐美。
目前，油氣產(chǎn)業(yè)既面臨著綠色、低碳轉(zhuǎn)型的重大挑戰(zhàn)，也面臨著低油價的重大難題。中國石油著眼未來，將“創(chuàng)新”納入公司戰(zhàn)略，全面推進制度、管理、文化和商業(yè)模式等方面的創(chuàng)新，堅持科技創(chuàng)新遵循“超前15年儲備，超前10年攻關(guān)，超前5年配套”三個層面的研發(fā)機制，讓科技始終走在重大生產(chǎn)和工程建設(shè)的前面，推動尖端科技邁入世界第一方陣前列。
回顧中國煉油工業(yè)史，大慶原油煉制會戰(zhàn)及載入史冊的“五朵金花”(催化裂化、催化重整、延遲焦化、尿素脫蠟、煉油催化劑和添加劑)格外耀眼。正是這些關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，使中國煉油工業(yè)從無到有，告別了“洋油”時代。從無鉛汽油起步，中國用10多年時間走完發(fā)達國家20多年走過的油品升級歷程。
油品質(zhì)量升級是關(guān)系國計民生的大事。中國石油圍繞清潔油品升級技術(shù)，加強頂層設(shè)計，布局汽柴油加氫催化劑等攻關(guān)。中國石油石油化工研究院聯(lián)合中國石油大學等，依托國家973項目、國家自然科學基金委和中國石油集團重大科技專項，歷時12年攻關(guān)，自主創(chuàng)新開發(fā)了脫硫、降烯烴并保持辛烷值催化汽油清潔化成套技術(shù)，并依托工程建設(shè)公司華東設(shè)計分公司和大連設(shè)計分公司，在玉門石化、大港石化、烏石化等實現(xiàn)大規(guī)模應用，有效滿足油品升級的需求。
油品升級，深度脫硫是關(guān)鍵。針對催化汽油硫含量高的特點，中國石油在揭示催化裂化汽油中含硫化合物和烯烴的分布規(guī)律及催化轉(zhuǎn)化行為基礎(chǔ)上，開發(fā)了“全餾分催化汽油預加氫—輕重汽油切割—重汽油選擇性加氫脫硫—接力脫硫”分段加氫脫硫新工藝，實現(xiàn)了催化汽油不同含硫化合物的高選擇性脫除。
“十二五”期間，中國石油煉化科技實現(xiàn)跨越式發(fā)展：攻克環(huán)烷基稠油生產(chǎn)高端產(chǎn)品深加工技術(shù)國際性難題，實現(xiàn)了我國稠油深加工技術(shù)從空白到國際先進的歷史性跨越。2011年度收獲中國石油歷史上煉化領(lǐng)域第一個國家科技進步一等獎;煉油主體系列催化劑技術(shù)2012年榮獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎;高性能煉油催化材料及綠色制備技術(shù)取得重大突破，高檔潤滑油、瀝青等生產(chǎn)技術(shù)2012年榮獲國家科技進步二等獎;為中國石油新一輪汽、柴油質(zhì)量升級提供了重要技術(shù)支撐的催化裂化汽油加氫系列催化劑和工藝設(shè)計成套技術(shù)，2015年榮獲國家科技進步二等獎。
隨著社會對清潔能源需求不斷擴大，全球頁巖氣的勘探開發(fā)正在形成熱潮。特別是水平井與壓裂技術(shù)水平不斷進步促進了頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)的巨大發(fā)展。以前成熟技術(shù)主要由美國掌握，我國頁巖氣開發(fā)過程中存在部分關(guān)鍵技術(shù)不成熟、部分關(guān)鍵設(shè)備無法供給以及開采工藝、開采環(huán)節(jié)需特殊處理等問題。近年來經(jīng)過在頁巖氣技術(shù)方面的攻關(guān)之后，我國已經(jīng)取得了驕人的業(yè)績。如在“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”國家科技重大專項中設(shè)立“頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)”研究項目，成立了國家能源頁巖氣研發(fā)(實驗)中心，以加大頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)力度。經(jīng)過多年的努力，在研制開發(fā)完井工具、鉆井流體、核心助劑等方面已經(jīng)取得重大突破。
目前我國頁巖氣儲量全球第一,2017年我國頁巖氣產(chǎn)量達90億立方米,僅占天然氣總產(chǎn)量的6%,開采潛力大。根據(jù)國家能源局發(fā)布的《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》,2020年要實現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)量300億立方米的目標。其中，中石油2018年計劃頁巖氣產(chǎn)量同比幾乎翻番。
圖為9月14日，中國石油川南頁巖氣日產(chǎn)量達到1100萬立方米，至此，中國石油在川南累計開鉆頁巖氣建產(chǎn)井479口，累計產(chǎn)氣100.97億立方米。
近年來，我國頁巖氣發(fā)展快速，主要得益于關(guān)鍵技術(shù)的系統(tǒng)突破。目前我國已實現(xiàn)3500米以內(nèi)頁巖氣的綠色、高效開發(fā)和技術(shù)自主，誠如推行“減量化—再利用—再循環(huán)”的清潔生產(chǎn)方式，做到水體保護有效、廢水重復利用、污水排放為零。油基鉆屑堅持無害化處理、資源化利用，處理后的鉆屑含油率在3%以下，可生產(chǎn)免燒磚和混凝土，既減少污染，又節(jié)約成本。根據(jù)2016年9月，國家能源局印發(fā)的頁巖氣發(fā)展規(guī)劃，2020年要實現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)量300億立方米的目標;到2030年，實現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)量800億—1000億立方米。另據(jù)預測，到2030年，我國天然氣消費需求將達5800億立方米，如沒有新增產(chǎn)量，我國天然氣對外依存度將達50%以上。據(jù)國內(nèi)專家預測，由于當前常規(guī)天然氣產(chǎn)量增長有限，頁巖氣將成為“十三五”期間國內(nèi)天然氣產(chǎn)量提升的主戰(zhàn)場。
中國石油靠的就是它的金剛鉆——海外特色系列技術(shù)，并通過集成、完善先進實用的工程配套技術(shù)系列，使海外整體勘探開發(fā)技術(shù)達到國際先進水平。
如今，得益于不俗的海外勘探業(yè)績，中國石油已成為國際油公司、資源國風險勘探合作的“理想對象”。一次次精彩破局背后，中國石油的“出海”之路正越走越寬，越走越精彩。
中國石油發(fā)展之路任重而道遠
黨的十八大提出把科技創(chuàng)新擺在國家發(fā)展全局的核心位置，國家“十三五”規(guī)劃建議中提出創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。這些都為公司科技工作指明了方向。未來五年，是中國石油集團建設(shè)世界一流綜合性國際能源公司的關(guān)鍵時期，是從主要追求規(guī)模速度的粗放發(fā)展，轉(zhuǎn)移到注重質(zhì)量效益穩(wěn)健發(fā)展的重要階段。中國石油集團科技工作“十三五”規(guī)劃要有明確定位，確立具體目標，把發(fā)展基點放在創(chuàng)新上，把握未來發(fā)展主動權(quán)。
中國石油黨組書記、董事長、科技委員會主任王宜林在2018年科技委員會會議上強調(diào)，中國石油要深入學習貫徹黨的十九大精神，把握科技工作新形勢新要求。經(jīng)過多年改革發(fā)展，中國石油在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、總體實力上發(fā)生了巨大變化，決定了科技創(chuàng)新也應該走在前列，特別是當前業(yè)務(wù)需求上還存在一系列難題需要依靠科技創(chuàng)新去解決。需要強調(diào)兩點，一要牢牢把握企業(yè)研究院所的本質(zhì)是保障企業(yè)發(fā)展;二要提前謀劃新一輪油氣國家科技重大專項工作。
科技創(chuàng)新工作要突出重點，抓住關(guān)鍵，推動科技創(chuàng)新再上新臺階。要把面向世界科技前沿、面向業(yè)務(wù)發(fā)展主戰(zhàn)場、面向國家重大需求作為科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略主攻方向。堅持一端向市場發(fā)力，增強科技高質(zhì)量供給，支撐公司現(xiàn)實發(fā)展;另一端向基礎(chǔ)科學領(lǐng)域發(fā)力，通過顛覆性技術(shù)突破形成“戰(zhàn)略增長點”，引領(lǐng)公司未來發(fā)展。要立足發(fā)展實際，著眼長遠未來，繼續(xù)保持高水平科技投入;努力縮短核心技術(shù)全面達到國際先進水平的進程，加快擁有一批代表未來生產(chǎn)力的前沿技術(shù)，用足用好國家和地方支持企業(yè)自主創(chuàng)新的稅收優(yōu)惠政策、加大資金引導科技創(chuàng)新投入力度。
在勘探開發(fā)領(lǐng)域，強化“大幅度發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟可采儲量、大幅度提高采收率、大幅度降本增效”三大系列核心技術(shù)攻關(guān)，在深層和頁巖氣等非常規(guī)資源勘探，高含水、低滲透、超稠油油藏、復雜天然氣藏開發(fā)，高效破巖、高性能環(huán)保井筒工作液等優(yōu)質(zhì)建井成套技術(shù)領(lǐng)域取得新突破，加速技術(shù)成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化;在煉化領(lǐng)域，盡快突破和應用低成本清潔燃料生產(chǎn)、低成本化工原料、高附加值高性能合成材料等成套技術(shù)，推動結(jié)構(gòu)調(diào)整，支撐產(chǎn)業(yè)向價值鏈高端邁進。
項項成績來之不易，累累碩果彌足珍貴。站在“十三五”發(fā)展新的歷史起點上，中國石油將進一步強化創(chuàng)新戰(zhàn)略，厚植創(chuàng)新氛圍，激發(fā)創(chuàng)新活力，充分發(fā)揮科技創(chuàng)新在公司全面創(chuàng)新中的核心引領(lǐng)和在穩(wěn)健發(fā)展中的強大驅(qū)動作用，在建設(shè)世界一流綜合性國際能源公司偉大進程中挺起科技創(chuàng)新的堅實脊梁。
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