非常规新能源技术创新引领战略新兴产业

作为中国最大的能源企业，中国石油始终秉承绿色发展的战略理念。绿色发展突出体现在“以绿色的方式生产清洁能源”，大力发展低碳经济，而对非常规能源和新能源进行科学合理的开发和利用，则是绿色发展的重要内容。

非常规能源以清洁、高效著称，如页岩气以甲烷为主，煤层气则被称为洁净能源新主力。随着常规、易采和优质油气资源的日渐减少，世界油公司纷纷将目光转向非常规领域。也正因如此，非常规能源在美国等国引发了一场“能源革命”，正在改变着世界能源格局。

中国石油非常规能源开发起步较晚但发展迅速、成果突出。得益于工程技术创新与非常规油气成藏基础理论认识的突破，以致密油气、煤层气、页岩气为代表的非常规能源和以生物燃料为代表的新能源业务在“十二五”期间取得一系列重大突破，促使非常规和新能源技术水平、装备制造能力大幅提高。

致密气勘探开发关键技术

水平井地质布井与设计技术系列，使有效储层钻遇率由攻关前的51%提高到63%，有效指导了水平井的规模应用；致密气测井综合识别与评价技术系列，使致密气层识别准确率提升了10个百分点以上。

致密油勘探开发关键技术

初步明确了致密油成藏机理及主控因素，形成适合盆地特点的致密油储层甜点预测技术。致密油配套关键技术已在鄂尔多斯、松辽、准噶尔、渤海湾、柴达木盆地获突破，支撑了致密油规模储量的发现和产能建设，资源逐渐进入储量序列，形成百万吨产能规模。

技术创新是开启非常规油气勘探开发大门的“金钥匙”。

致密气开发技术形成了地质评价、快速建井、储层改造、采气工艺和地面集输五个系列的创新技术体系，达到国际先进水平，建成了以苏里格气田为代表的一批致密气田，实现了致密气规模效益开发，强力支撑了我国天然气工业的快速发展。

致密油勘探开发创新发展了连续型油气聚集理论，初步形成非常规资源评价与有效动用配套技术，强有力地引领和推动了我国非常规油气获重大突破和快速发展。特别是2015年5月，长庆油田在陕北姬塬发现了我国第一个亿吨级大型致密油田——新安边油田，在中国石油勘探史上具有里程碑意义。

经过十余年技术攻关和开发实践，煤层气勘探理论和开采技术取得重大创新，指导国内首个中低煤阶保德煤层气田勘探发现和快速建产。截至目前，中国石油煤层气产量已占全国的65%以上。完善了煤层气技术标准体系，涵盖13个专业领域，共430项标准，其中2项国际标准的发布是中国在国际煤层气行业增强话语权和影响力的重要标志。

页岩气勘探开发关键技术

初步形成了复杂山地三分量三维地震采集、各向异性及叠前深度偏移处理技术，初步形成“甜点区”预测技术。开发出以纳米CT为核心的国际先进非常规实验技术系列。试验形成了以气体钻井表层治漏等为主体的页岩气水平井提速配套技术，钻井周期大幅下降。形成了埋深3000米以浅地层主体压裂技术，单井产量大幅提高。

页岩气初步形成了综合地质评价、开发优化、水平井钻完井、水平井大型体积压裂、微地震监测、地面集输6大技术系列，实现了页岩气勘探开发关键工艺、工具国产化，对四川长宁—威远和昭通两个页岩气示范区建设起到了“定海神针”的作用，为规模建产起到强有力的支撑。

当前，世界油气生产处于转型期，非常规油气资源开发正在推动油气地缘格局变革。而我国油气需求对外依存度不断攀升，2015年油和气的对外依存度分别达到60.6%和32.7%，已成为全球第二大石油消费国和第三大天然气消费国。此外，我国能源结构不合理，迫切需要加强非常规油气资源的规模开发，增加我国油气的供给。非常规能源作为集团公司油气储量产量新的增长点大有可为。

蓝图已经绘就。“稳步有效发展非常规、海上、新能源等业务，加快形成致密油气、页岩气、煤层气等低成本开发配套技术和管理模式。”2016年年初召开的集团公司工作会议对今后一个时期非常规和新能源业务指明了发展方向，更加坚定了相关业务推动非常规与新能源技术发展的信心。

中低煤阶及煤系地层勘探理论取得重要认识，丰富和完善了煤层气地质理论。理论技术创新对沁水、鄂东两大示范区储量增长和规模开发起到至关重要的支撑作用，加快了两大示范区产能建设步伐，2015年产量突破15亿立方米，经济效益稳步提高。

如果说非常规资源勘探开发是对常规资源的有效补充，那么新能源业务则是中国石油推进战略性新兴产业的重要内容，通过有序开发利用可再生能源，构建多元化的供应保障体系。

“十二五”期间，在国家大力倡导发展清洁能源、优化能源结构的推动下，中国石油新能源发展迎来前所未有的机遇。通过对航空生物燃料技术的持续研究开发，中国石油形成具有自主知识产权的航空生物燃料生产成套技术，为引领产业规模化发展提供技术支撑。地热和太阳能开发利用取得阶段性成果，形成了油区地热资源评价技术，开展了多项地热开发利用工程，为规模发展和推广应用起到了良好示范。

不论世界格局如何变化，全球经济社会发展肯定将走向低碳、绿色的发展道路，逐步实现从高碳排放的工业文明向低碳消耗的生态文明转型。而发展低碳经济，发展非常规低碳替代能源是重要选择和必经之路。

站在“十三五”发展新的历史起点上，中国石油将以十八届五中全会提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念为统领，把生态文明建设摆在更加突出的地位，实现非常规与新能源技术的快速追赶，引领油气新兴产业快速发展，为建设“美丽中国”做出重要贡献。

【亮点技术】

1 航空生物燃料生产新技术

航空生物燃料无芳无硫，燃烧热值高，调和性能好，是未来石油基航空燃料最具潜力的替代品之一。“十二五”以来，毛油精炼、加氢脱氧和加氢裂化/异构化等航空生物燃料核心技术取得阶段性进展，加氢脱氧和加氢异构催化剂小试性能指标达到国际同类先进水平，为建设万吨级航空生物燃料生产示范装置提供了技术支撑；建立了航空生物燃料基础数据库和全生命周期分析模型，填补了国内技术空白。“十三五”及未来一段时期将进一步提升加氢催化剂性能，并形成万吨级航空生物燃料生产成套技术工艺包，开展工业试验，加速中国石油生物能源业务发展，推进我国航空生物燃料产业化进程。

2 玉米秸秆生产燃料乙醇关键技术

“十二五”期间，中国石油针对以秸秆等非粮原料生产燃料乙醇开展了相关研究。2012年8月，设立“玉米秸秆生产燃料乙醇关键技术开发”专项，目的是突破玉米秸秆生产乙醇工艺中的技术瓶颈，提高过程经济性，形成具有行业竞争力、环境友好的产业化技术。通过多年研究，中国石油开发了低能耗、高效溶剂—表面活性剂玉米秸秆纤维素乙醇预处理技术，构建获得能够有效利用木糖并且产生较少木糖醇的酵母工程菌株，实现了预处理和混合糖发酵的有效衔接。本技术的开发成功可为中国石油发展第二代燃料乙醇产业提供技术支撑。

3 地热开采与综合利用技术

建立了油区地热资源评价方法、参数体系和地热田经济评估模型，评价了大庆、辽河和华北三大油区地热资源潜力，制定了油区地热发展战略，为油区地热资源综合利用提供了理论技术支撑。初步形成了地热水回灌循环利用、地热井产能评价、高温地热井漏失层位固井、高温地热井钻完井、高温地热发电等关键技术，研制了地热井长效高温测试装备，完善了高温地热井存储式随钻测试工艺技术，在辽河、大庆、华北等油区地热综合利用示范及肯尼亚高温地热开发现场试验应用效果显著，初步形成了地热开发综合利用的产业链，引领了集团公司地热开发利用，对落实国家“一带一路”发展战略具有重要意义。

【权威点评】

非常规技术推进中国石油可持续发展

非常规油气是科技进步和政策扶持驱动下出现的新型化石能源，具有与常规油气相同的产品属性。中国石油及时把握世界油气工业发展新动向、新趋势，将致密气作为增储上产的现实领域，煤层气、页岩气、致密油作为持续发展的接替领域，率先在国内开展大规模技术攻关与开采试验，创新发展非常规油气形成理论和课题开发技术。

目前已经形成非常规特别是致密油气和页岩气的地质评价和资源分级评价方法，建立了水平井钻完井、大型压裂、微地震监测以及地面集输等勘探开发主体技术，推动我国陆相致密油气、海相页岩气以及煤层气实现商业开发和规模发展。2015年以致密气、页岩气为主的非常规天然气产量已占中国石油国内天然气总产量的1/3左右，致密油产量也已突破100万吨。非常规油气业务正在成为中国石油国内上游业务可持续发展的新亮点。

“十二五”是油气工业从常规油气为主向常规与非常规并举发展的转折期，也是非常规油气勘探开发技术快速发展时期，非常规油气产量获得较快增长。然而，从2014年下半年开始，国际油价出现断崖式下跌，使刚刚兴起的非常规油气业务发展陷入困境。面对低油价形势，非常规油气业务发展更加需要科技创新，进一步加强对非常规油气富集甜点的预测，开发少水和无水压裂技术以及大平台丛式水平井开采技术等，做好非常规油气资源提高采收率技术攻关，努力实现非常规油气大规模有效开发利用。

展望“十三五”，中国石油将秉持“没有无效资源，只有无效技术”的理念，进一步加大科研投入，加强非常规油气资源勘探开发技术攻关与试验，推动非常规油气规模效益发展再上新台阶，为中国石油上游业务持续健康发展和国家油气供应安全做出新贡献。

非常规开发应从技术革命向成本革命跨越（国家“973”计划项目首席科学家 邹才能）

当今，世界石油工业正在从常规油气向非常规油气领域延伸，特别是美国非常规油气的理论、技术、成本“三个革命”，正在改变全球油气乃至能源供需格局，深刻影响全球油价、政治与经济发展。

“十二五”期间，中国石油在非常规油气核心技术方面创造了至少四大创新点。一是非常规油气地质学理论的自主创新，引领常规单一圈闭油气藏向非常规大面积“连续型”油气藏扩展，突破了传统成藏地质理论与资源“禁区”。二是地质富集与工程高产“甜点区”评选关键技术，为非常规油气有效勘探开发奠定重要基础。三是微地震裂缝监测与水平井体积压裂技术大幅提升了非常规油气产量，已成为非常规油气发展的核心技术。四是多井平台式“工厂化”开采模式，实现了一个平台打多口井的突破，大幅度降低了开采成本。

目前中国石油非常规油气进入科技创新的“黄金期”与成本革命的“攻坚期”，勘探开发还面临着两个方面的严峻挑战，即通过科技创新最大限度提高采收率与管理创新如何最大幅度降低成本。在低油价环境下，要加强与常规油气协同发展的力度，坚持立足常规领域实现有效发展、突破非常规资源形成战略接替。特别是非常规能源未来发展的核心是从技术革命向成本革命跨越，真正实现中国石油的可持续发展。

【创新感悟】

科技攻关须从实践中来到实践中去（致密气勘探开发团队）

苏里格气田是目前我国最大的气田，也是我国非常典型的致密气田。开发初期，为了认知储层的空间分布特征，从而解决气田的开发井网和单井产量两个核心问题，我们首先详细描述了54口取芯井的岩芯剖面，确定了单个储层的厚度，再通过实际露头剖面的测量，认识到苏里格气田的储层长度绝大多数小于800米，宽度小于600米，由此确定了气田600×800米的开发井网；同时结合动态的试采资料计算出单井累计产量约为2200万立方米左右。这些认识为气田的规模开发奠定了坚实基础。

随着气田的不断开发，研究资料在不断丰富。在持续跟踪气田开发实践的基础上，逐步认识到苏里格气田在普遍低产的大背景下，可以优选地质目标应用水平井技术提高单井产量，也可以进一步缩小井距提高采收率。通过科技攻关，我们形成了致密气藏水平井开发和井网优化的系列配套技术，将单井日均产量从1万立方米提高到5万立方米，加密后采收率将由目前的不足30%提高到45%以上，为气田大规模长期稳产提供了技术支撑。苏里格一跃成为国内最大气田，2015年产量达234亿立方米。

发挥创造性让“水井”变“气井”（中低煤阶煤层气勘探开发关键技术团队）

任何技术的突破都不是一帆风顺的，都会遇到一个个更难解决的问题，唯有充分发挥团队的智慧、创新工作方法和艰苦的集体攻关才能战胜困难。

2010年从必和必拓公司接手保德区块的同时，还接管了4口U型水平井。这4口水平井单井日产水量最高超300立方米，日产气量不足500立方米，几乎成为不产气的“水井”。面对这种情况，攻关团队理论研究与现场试验相结合，严格按照“双控制逐级排采区域降压法”的要求进行定量化排采管理，室内研发人员与现场操作人员密切沟通，紧盯排采动态，发现问题立即解决。针对吐煤粉、吐砂严重的问题，定量化制定控水、控压的指标和控制方法，降低对井底的扰动，实现控粉控砂、平稳降压的目标。

煤层气修井需要放产，修井周期较长，严重影响气井连续、稳定的降压生产。科研团队在没有先例可借鉴的情况下，创造性研发了杆式泵不压井修井工艺，实现带套压检泵作业，大大提高了煤层气井排采生产连续性和稳定性，加快了国内首个中低煤阶煤层气田——保德气田规模化商业开发，开辟了中国煤层气发展战略新领域。