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,非常規(guī)油勘探開發(fā)技術等都取得了前所未有的發(fā)展。回眸過往取得的成就，不論是從復式油氣聚集帶理論和技術的突破，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)與重大理論技術創(chuàng)新”、“中緬天然氣管道設計施工及重大安全關鍵技術”、“高密度寬方位地震勘探技術創(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及工業(yè)化應用”破解了油氣勘探開發(fā)領域一道道世界難題，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，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)勢領域持續(xù)保持領先、趕超領域跨越式提升、儲備領域占領技術制高點”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，獲國家科學技術進步一等獎6項;新技術創(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，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，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鍵技術，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，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，中國石油通過技術攻關，在地質(zhì)、物探、開發(fā)、測井、鉆井、煉油、化工、儲運等8大領域的技術創(chuàng)新取得一系列突破性進展，打造了近百項工程技術利器。其中“兩寬一高”(寬頻、寬方位、高密度)地震勘探技術、復雜山地地震軟件系統(tǒng)等都是其中的典型技術。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，有許多勘探領域長期未能突破。但中國石油一舉攻克了這一道道技術難關， “兩寬一高”的地震勘探技術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)的重要技術利器?？貕恒@井技術是當今世界鉆井工程前沿技術之一，中國石油經(jīng)過攻關，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，服務日費從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”主體技術的水平井鉆完井與儲層改造工廠化作業(yè)配套技術是世界公認的效率最高、成本最低、效益最大的建井技術。中國石油通過系統(tǒng)攻關試驗，創(chuàng)新形成了井網(wǎng)、井眼軌跡與壓裂一體化設計等系列特色技術，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，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)化成套技術成功應用，全面打破國外技術壟斷，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)化成套技術的國家;三是化肥成套該技術成功應用，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)技術空白，結(jié)束了我國60年引進氮肥技術的歷史。“十二五”期間，中國石油通過聯(lián)合攻關，石油化工技術形成了23個方面的突破和創(chuàng)新，攻克了93個關鍵技術瓶頸，163項專利技術、82項專有技術。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、設備制造技術、工業(yè)自動化優(yōu)化控制技術、工業(yè)診斷技術等。
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、工程建設服務業(yè)務遍布40多個國家和地區(qū)。油氣儲運重大技術裝備的創(chuàng)新，不但打破了國外技術壟斷，還帶動了國內(nèi)相關產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。以中國石油油氣管道建設成就舉世矚目。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技術、油氣管道裝備國產(chǎn)化、天然氣液化及接收工程技術等重大科技攻關，打破國外技術壟斷，有力支撐西二線等多個重大工程建設，實現(xiàn)了我國管道建設從追趕到領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，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、制管技術及管件生產(chǎn)技術由此完成了漂亮的“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完成。此項目相關研究獲2016年度中國石油科技進步特等獎，授權(quán)專利14項，形成技術標準29項。并行管道鋪設節(jié)約用地1.4萬畝以上，有效節(jié)省工程投資，實現(xiàn)了中國管道建設技術的重大跨越。此項技術成功組織研發(fā)了X70大變形鋼，解決高地震烈度地區(qū)管道建設難題。
在我國天然氣長輸管道領域，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)共同開展技術攻關。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鍵設備全部實現(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，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。正是這些關鍵技術攻關，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)量升級是關系國計民生的大事。中國石油圍繞清潔油品升級技術，加強頂層設計，布局汽柴油加氫催化劑等攻關。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，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，并依托工程建設公司華東設計分公司和大連設計分公司，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)品深加工技術國際性難題，實現(xiàn)了我國稠油深加工技術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域第一個國家科技進步一等獎;煉油主體系列催化劑技術2012年榮獲國家技術發(fā)明二等獎;高性能煉油催化材料及綠色制備技術取得重大突破，高檔潤滑油、瀝青等生產(chǎn)技術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支撐的催化裂化汽油加氫系列催化劑和工藝設計成套技術，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水平不斷進步促進了頁巖氣勘探開發(fā)技術的巨大發(fā)展。以前成熟技術主要由美國掌握，我國頁巖氣開發(fā)過程中存在部分關鍵技術不成熟、部分關鍵設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)過在頁巖氣技術方面的攻關之后，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立“頁巖氣勘探開發(fā)關鍵技術”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)關鍵技術研發(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，主要得益于關鍵技術的系統(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，并通過集成、完善先進實用的工程配套技術系列，使海外整體勘探開發(fā)技術達到國際先進水平。
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世界一流綜合性國際能源公司的關鍵時期，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;另一端向基礎科學領域發(fā)力，通過顛覆性技術突破形成“戰(zhàn)略增長點”，引領公司未來發(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，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”三大系列核心技術攻關，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)建井成套技術領域取得新突破，加速技術成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化;在煉化領域，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，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)新中的核心引領和在穩(wěn)健發(fā)展中的強大驅(qū)動作用，在建設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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