油气技术迈向数字化智能化

　　中国石油经济技术研究院基于过去多年来对国内外石油科技发展的研究分析，特别是近两年来参与承担了国家重大科技专项、中国石油集团“十三五”科技发展以及国内外技术交流与专题研究等，于2016年10月12日在北京召开“国内外石油科技发展与展望”发布会，以油气技术迈入数字化、智能化新时代为主题，展示了一幅世界石油科技发展的精彩画面，多角度预判了技术将如何影响油气行业的未来，形成如下主要观点。

1.新一轮工业革命蓄势待发，人工智能、虚拟现实等新兴技术将对未来世界产生深刻影响

德国推出“工业4.0”战略，并在全球范围内引发了新一轮的工业转型竞赛。“互联网+”蓬勃发展，正在全方位改变人类生产生活方式。大数据正在引发一场生活、工作与思维的大变革，开启重大时代转型；云计算可能对下一轮经济增长具有重要作用；虚拟现实设备和软件将颠覆每一个人的生活。“互联网+”的下一站“智能+”将创造出更智能的经济发展模式和社会生态系统。人工智能将把人从简单的脑力劳动中解放出来，完成新一次的产业革命。

将对未来世界产生深刻影响的十项新兴技术分别为：人工智能、物联网、机器人、虚拟现实、储能技术、无人驾驶、新材料、3D打印、可再生能源和DNA修剪技术。

2.新能源发展悄然提速，能源技术和能源产业将产生重大变革

新能源发展悄然提速，越来越多的国家将发展可再生能源作为能源战略的重要组成部分。随着新能源与移动互联网等信息技术的不断发展和深度融合，能源生产、能源储存、能源分享、能源利用以及能源本身将产生重大变革。

高效储能技术呈现爆发性增长态势，对提高能源利用效率、促进新能源产业发展、推动能源战略转型有重要意义。

节能技术不断进步，提升了能源利用效率，减少了碳排放。太阳能、风能发电成本快速下降，装机容量将呈指数增长。随着电池能量密度提高带来的续航里程增加，加上成本下降，全球新能源汽车需求量有望呈指数上升。

3.智能化将成为世界油气工业持续提质降本增效的有效途径和必由之路

智能化是世界科技发展的大趋势，同样也是未来世界油气工业发展的大趋势。智能化将成为世界油气工业持续提质降本增效的有效途径和必由之路。同农业、建筑业、服务业等其他行业一样，当使用机器的成本显著低于人工成本，而同时效率和安全性又有大幅提高之时，机器必然取代人工，油气行业就顺其自然进入智能化新时代。

当前，世界油气工业的智能化水平总体处于探索起步阶段，未来的研发方向和重点是智能油田、智能钻井、智能管道、智能炼厂。预计到2030年，油气工业有望进入一个全新的时代——智能化时代。

借助智能钻井技术，超长水平井将普遍实现一趟钻，钻井周期有望大幅缩减。智能油田有望将原油采收率提高6个百分点以上，并有效降低运营成本和减少资本支出。通过智能炼厂，生产数据自动采集率达95%以上，劳动生产率提高10%以上。智能管道将实现管道全生命周期管理。

4.大数据分析技术在海量数据处理和成本方面的优势将推动石油行业向降本增效进一步发展

在“大数据时代”，数据将成最有价值的资源。油气行业的数据量正呈指数型增长。

随着勘探开发领域从常规向非常规、从陆上向海上、极地的转移，对油气资源的认识和掌握越来越依赖信息技术手段。大数据往往意味着“大油气”，石油公司拥有的数据越多，对数据挖掘利用得越好，找到油气资源的可能性和掌控市场的能力就越大。

目前，大数据在油气行业的应用尚处于起步阶段，国际石油巨头已纷纷行动，组建由IT专家、数学物理学家与油气技术专家组成的大数据分析研究团队，不断提升实时数据处理分析能力与数据整合能力。

5.高新技术与油气行业的跨界融合与创新将助推油气勘探开发与利用迈上新台阶

进入新世纪以来，在新一轮工业革命的大浪潮推动下，信息技术、生物技术、新材料等高新技术迅猛发展。这些非油气领域高新技术的迅猛发展在给传统油气工业带来冲击的同时，也存在着巨大的应用潜力。3D打印可实现产品快速、一体化成型制造，用于油气设备、部件的设计和生产，将大幅提高效率、增强设备性能等。

虚拟现实用于地震资料解释、井下作业仿真、数字油田、海洋勘探等，结合油气大数据，将实现虚拟地质现实、虚拟地球物理现实等。

纳米材料用于油藏监测、提高采收率、钻井工具涂层等。此外还有仿生技术、量子通讯、新材料等在石油行业的应用前景可观。

6.低油价下，油气公司纷纷进行技术战略调整，油气关键技术发展呈现新的趋势和动向

2014年下半年以来，国际油价持续低迷，给油气行业带来巨大冲击，尤其对盈亏平衡点较高、有些技术还在成长完善阶段的深水、页岩油气、油砂和北极资源影响较大。油气企业纷纷做出技术战略调整。在研发投入方面，普遍缩减对中长期研发项目的投入，将研发投入集中于中短期项目，强化研发项目的优化组合，更加注重技术的实用性和针对性，大力开发特色关键技术。

技术研发优先级也做出了调整，高油价时油气企业比较注重技术的规模效益，技术研发最关注风险及复杂性管理、增储、钻探等方面的技术；而油价下降到50美元/桶及以下时，油气企业更加注重技术有效性，实现钻探和完井成本最小化变成了第一要素。

受低油价的大环境影响，如何通过技术驱动实现更多油气资源的经济有效开发成为近期核心主题，经济实用技术、集成技术和非常规技术常规化等三类技术特别受到重视。但是从中长期来看，智能技术是实现进一步降本增效最具潜力的技术，高精尖技术将会推动油气工业持续向前迈进。

7.储能技术呈爆发性增长态势，在未来5～10年有望取得重大突破，影响未来能源格局

高效储能技术呈现出爆发性增长态势，有望成为影响未来能源格局的关键技术。

近年来，随着环境问题的日益突出，推进能源结构向低碳化和清洁化方向转型已成全球重要共识。储能是有效调节可再生能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化，促使其大规模发电并入常规电网的主要手段。在可再生能源产业、电动汽车产业和智能电网产业快速发展的推动下，储能产业有望呈爆发性增长态势。2020年，可再生能源电力储存成本将大幅降低，储能容量和技术成本会进入良性循环发展新阶段，储能系统将成为电力生产运营的必备部分，而工业、商业，尤其是居民储能的增长速度将会高过电网储能。2030年储能技术应用有望进入大规模发展期。

8.新能源汽车时代的到来不可避免，将有助于宝贵的石油资源恢复基础原材料属性

石油是非常宝贵的资源，现在很大一部分被当作燃料烧掉了，十分可惜。如果石油能够全部用来作为石化的原料，这就是用得其所。全球可再生能源转型和储能技术突破将加速推进新能源汽车时代的到来，技术进步将使新能源汽车的保有量持续扩大，多种车用能源协调发展将长期存在，最终基于核电、风电等清洁能源的新能源汽车将取代传统汽车，成为行业主角。

新能源汽车的发展短期内有利于缓解柴汽比矛盾。长期来看，则将改变石油产业链下游的发展重心，使之从燃油生产转向化工原料或其他产品加工，整个石油工业的性质特征也进一步从能源转向基础原材料。

9.油气技术进步与创新在为老油田带来新生机、推动非常规油气常规化的同时，还将不断开拓新区、新领域

提高采收率技术是油田开发的永恒主题，在残油区开发和老油田挖潜方面极具发展潜力。未来提高采收率技术将不断打破技术界限，进一步扩展应用领域，通过集成、创新、融合不断催生出新的提高采收率模式，驱替流体将更加智能、低耗、环保。

预计到2030年，提高采收率技术贡献的产量将达到500～700万桶/日，平均原油采收率有望达到55%以上。新一代CO2-EOR技术将会在老油田深部、老油田外围的残余油挖潜中发挥重要作用；以纳米智能驱油为代表的四次采油技术有望大幅提高低渗透油藏采收率；稠油就地改质和太阳能稠油热采技术在大幅提高稠油开开采效率的同时，可以大幅降低能耗，使得稠油开采向着更加清洁、环保、可持续的方向发展。

未来油气技术进步还将带来两个方面的变化，一方面是非常规油气资源常规化，非常规天然气将率先实现常规化，到2030年，美国、中国、加拿大、澳大利亚等国的非常规天然气产量占比将达到50%以上。另一方面，技术进步还将推动油气勘探开发向更深、更远、更难的领域拓展。海上油气开发水深将突破5000米，深层页岩气开发将成功突破4000米埋深。极地油气、天然气水合物、油页岩等难开采资源将逐步实现技术经济有效开发。

启示与建议

　　未来20～30年，虽然新能源快速发展会给油气行业带来一定的影响和挑战，但化石能源在世界能源消费中的主导地位不会改变，油气资源仍是世界能源消费的主体。智能技术、高新技术在油气行业的应用将助推全球油气资源勘探、开发与利用迈上提速提效清洁化发展的新台阶。

　　油气勘探开发将持续面临资源劣质化和环境复杂化的问题。在我国350亿吨地质储量中，有可采储量80亿吨，目前已累计采出60亿吨，还剩下20亿吨。深层探明还不到10%，老区面临稳产可持续发展的问题，页岩气面临3500米以深勘探开发技术突破，致密油则面临技术和成本的双重调整，油气储量接替面临天然气水合物如何实现技术经济有效开发的问题。这些难题都要依靠油气技术进步与创新来一一攻克。

　　新一轮工业革命关注油气的替代性和技术解决方案的综合化。新能源汽车发展将有利于恢复原油的“基础原材料”属性，具有减缓我国原油对外依存度上升压力、节能减排的重大战略意义，但在一定程度上影响未来加油站传统油品销售，改变石油产业链下游的发展重心。“数据”成为具有重要价值的资源，建议国内油气企业加强数据空间建设，建立具备大数据分析决策的数据中心，提升国际竞争力，抢占大数据时代的制高点，同时高度重视数据安全问题。

　　技术创新是油气企业的立身之本，越是在困难的条件下，越要倍加重视和依靠技术创新，跟上科技革命步伐，准确把握未来方向，以自我革命、自我超越的精神，赢得竞争优势和发展空间。