油气勘探降本增效 智能油田成发展新方向

　　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智能化时代。

华北油田公司在樊庄老区进行煤层气开发。

　　我国油气资源潜力大

　　稳油增气有基础

经过多年的勘探开发，我国目前已形成“东部可持续、西部快发展、海域大突破”的油气勘探开发格局。未来将重点在大型盆地的新层系、新领域和海域寻找优质储量,近些年来，石油和天然气一直保持着探明储量的高速增长。我国油气勘探开发呈现以下5个特点。

油气资源总量丰富。我国石油地质资源量1257亿吨、可采资源量301亿吨，目前的资源探明率超过30%，处于勘探中期。天然气地质资源量90.3万亿立方米、可采资源量50.1万亿立方米，探明率14%，处于勘探早期。与2007年全国油气资源评价结果相比，石油地质与可采资源量分别增加了64%和42%，天然气地质与可采资源量分别增加了158%和127%。资源量大幅增长的原因主要是勘探工作量的增加和地质认识的深化拓展了勘探领域，技术进步降低了资源的门槛。

重点地区天然气资源大幅增长。四川盆地天然气地质资源量20.7万亿立方米，可采资源量11.2万亿立方米，与2007年评价相比，分别增长了2.8倍和2.3倍，为西南地区能源结构调整和区域经济发展提供了保障。海域各盆地天然气可采资源量12.2万亿立方米，与2007年评价相比，分别增长了55%和57%，为全面推进海洋强国战略提供了重要支撑。此外，鄂尔多斯、塔里木等盆地天然气资源量也有较大增长。

非常规油气资源潜力可观。目前，全国埋深4500米以浅页岩气地质资源量122万亿立方米，可采资源量22万亿立方米。累计探明地质储量5441亿立方米，探明率仅为0.4%。埋深2000米以浅煤层气地质资源量30万亿立方米，累计探明地质储量6293亿立方米，探明率仅为2.1%。与以往评价结果相比，资源数量有所减少，但可靠程度进一步提高。

油气勘探开发难度正在逐步增大。首先，随着高品质资源逐步开采消耗，剩余的常规油气资源品质整体降低，80%为低品质、高风险类型。其中，超过35%的剩余石油资源分布在低渗储层，25%是致密油和稠油，20%分布在海域深水；超过35%的天然气资源分布在低渗储层，25%是致密气，20%以上位于海域深水。其次，随着开发的不断深入，勘探开发对象更加复杂化，发现难度加大，对技术装备水平的要求和勘探开发成本不断提高，生态文明建设也对油气勘探开发提出更高要求。第三，非常规油气资源具有现实可开发价值的比例不高。在当前经济技术条件下，可有效开发的页岩气有利区可采资源量5.5万亿立方米，只占总量的25%，主要分布在四川盆地及周边。煤层气有利区可采资源量4万亿立方米，占总量的30%，主要分布在沁水盆地南部、鄂尔多斯盆地东缘、滇东黔西盆地北部和准噶尔盆地南部。

未来储量保持规模增长。从资源基础看，我国待探明石油地质资源量885亿吨，待探明天然气地质资源量77万亿立方米，可供勘探的资源潜力大。近年来，我国在复杂地表地质条件下的物探、钻井、“甜点”识别、多级压裂等油气勘探开发技术取得重要进展。以页岩气探矿权区块招标、新疆油气勘查开采改革试点为突破口，引入社会资本进入油气勘查开采市场，激发了社会投资热情，加快了油气勘查开发进程。

预计2030年之前，我国年探明石油地质储量仍将保持较高水平，年均探明10亿吨，石油产量保持在2亿吨水平。预计2030年之前，我国天然气探明地质储量还将处于高峰增长阶段，年均探明储量7000亿立方米，天然气产量保持较快增长，到2020年，全国天然气总产量为2100亿立方米，2030年达到3000亿立方米，有力推动了能源结构优化和环境治理改善。

总体来说，我国石油勘探已处于中后期，陆上的多数盆地进入低品类非常规的阶段，天然气勘探还处于早中期，储量的品类相对是以低品类为主，非常规油气的勘探程度很低，我国待发现油气资源主要分布在技术和资料三个盲区，下一步需要加强深入判断，推动油气勘探的新发现。

传统勘探开发正发生巨变

　　油田智能化成为未来发展新趋势

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。

近几年，传统的油气勘探开发正发生惊人巨变，智能化油气田已初步呈现。在目前的油价水平下，降本增效成为油气田勘探技术的发展方向。在已知地下油气储层位置的情况下，用最少的井位完成最大范围的储量开采，并以最少的起钻次数实现最短钻井周期成为油气田勘探的首要问题。同时对于进入开采中后期的老油田，因受油气资源生产边界条件的硬约束，可动用区块逐年减少，新区勘探难度越来越大，资源品位下降，开采成本的上升将成为长期问题。因此油田智能化将成为未来油气田勘探的发展新趋势。

智能油田通过对地质油藏的全面动态监测、精确评价，实现生产过程的全面自动化和决策过程智能化，可以提高油田勘探开发效率、预测油田变化趋势，持续优化油田管理，延长油田生命周期，降低成本。

智能油田的建设涉及测绘、物联网、大数据、云计算和专家系统等多个方面，产业链分布广泛。智能油田需要对井况进行测绘分析，包括地质特性和油藏分布等，利用物联网技术对生产的油井进行监控，提供连续的监测数据，并以历史数据的分析挖掘、云计算的海量化管理和专家决策系统等先进技术辅助，帮助决策者确认、诊断、解决油藏中可能出现的问题。

目前，油田借助智能钻井技术，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。

数据显示，全球油服市场规模达3000亿美元，陆上油服市场占比60%，海上油服市场占比40%。我国的油田服务和建设市场规模约为1800亿元，其中服务市场规模约为1300亿元至1400亿元，包括土建、征地和地面、管线的建设，规模为400亿元左右。

由于智能油田技术门槛较高，国外油服巨头占据了我国大部分市场份额。随着智能油田战略的实施推广，国内油服厂商有望实现技术突破，率先布局的公司将获更多市场份额。

长庆油田勘探开发作业现场。

阀门检测。

一体化数据管理

　　油气技术迈向数字化智能化

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。

面对陆上及海洋深层油气勘探开发的巨大挑战，如何组织和利用庞大的地质、油藏数据成为油气勘探智能化的焦点。为此，勘探开发一体化数据管理成为各大石油公司发展的必备基础，相关标准、数据平台和软件系统纷纷登上舞台，在“大数据时代”，数据将成为最有价值的资源，油气行业的数据量正在呈指数型增长。

在国际上，BP、雪佛龙、道达尔、美孚和德士古5家石油公司于1990年联合成立石油技术开放软件协会（POSC），2000年左右形成勘探开发数据模型标准。而斯伦贝谢和哈里伯顿等油服公司也推出了自己专业领域的标准。

在建立数据标准的基础上，国外各大石油公司纷纷建立国家、区域勘探开发数据中心，通过一体化数据库实现数据资源共享和勘探数据精细化管理。

在国内，作为勘探智能化的基础，中国石油、中国石化也相继建立自己的勘探开发数据中心，搭建起支撑勘探开发智能化的“心脏”。其中，中国石油早期沿用国外技术，后期自主研发，已在多个油田建立起自己的勘探开发数据中心，并实现了油田数字化。中国石化则通过自主研究和选型，10年前就基本建立起自己的勘探开发数据中心，实现了源头数据采集覆盖所有下属油田。

中国海油最近几年数据中心建设也取得一定的成绩，目前在用的数据库涵盖了勘探、开发、生产、钻完井等相关领域。

目前，国内多个油田已经实现了从上游油藏和井下实时数据，到下游槽车安全和销售的实时数据监控，实现了从勘探到开发、生产、储运和销售闭环的数字油田。

面向未来，随着油气勘探和开采的进行，对地下认识的深入，地质形态的描述在不断地变化，而这种变化过程正是油气勘探智能化系统研发的关注点。所以，一体化数据整合和数据中心管理将是实现陆地和大洋深处油气智能勘探未来发展的基础和必然趋势。

作为油气公司实现油气智能勘探的关键节点，实际上勘探开发数据中心建设与推广只是第一步，而通过协同研究和勘探开发一体化建设，给油气勘探人工智能化搭建“骨架”，才是勘探开发领域一场真正意义上的技术革命。

通过这场技术革命，可以改变以往专业跨界发展导致数据库结构冗余、数据资源重复建设和相对孤立的问题。同时通过一体化的手段，实现数据应用跨部门、跨专业的集成与协作，保证各项综合研究成果的“一键式”获取，工作效率大幅提升，有效地支撑了未来智能油田建设和业务精细化管控。

对于油气勘探智能化的未来，要构建基础数据服务建设、勘探知识库管理、勘探协同研究、勘探运行管理、勘探决策支持等基本单元，总体目标是为油气公司未来的中长期勘探规划及勘探部署工作的研究、管理服务。在此基础上，为现场实际井位部署决策、作业决策等提供科学的技术支持，优化勘探投资组合，实现科学的价值勘探，是油气勘探智能化的最终目标。

目前，大数据在油气行业的应用尚处于初级阶段，国际石油巨头已纷纷行动起来，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，不断提升实时数据分析能力与数据整合能力，为油气勘探开发提供更有效的支撑。

华北油田二连分公司在内蒙古锡林浩特草原深处开采作业。

苏里格气田勘探开发现场。