文／本刊記者 陸曉如

油氣生產(chǎn)與綠色低碳發(fā)展存在矛盾，但可以通過技術(shù)進(jìn)步、科技創(chuàng)新等實(shí)現(xiàn)二者協(xié)同。

● “油氣行業(yè)綠色低碳發(fā)展應(yīng)首先加快天然氣的發(fā)展?！?/p>

專 家 簡 介

李陽，油氣田開發(fā)地質(zhì)、開發(fā)工程專家，教授級(jí)高級(jí)工程師，博士生導(dǎo)師，中國工程院院士。

曾任勝利油田有限公司總經(jīng)理、中國石化油田事業(yè)部主任、中國石化副總工程師、國家973 計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家。現(xiàn)任國家重大專項(xiàng) “大型油氣田及煤層氣開發(fā)”技術(shù)副總師、中國石化氣驅(qū)提高采收率重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任、石油工程師協(xié)會(huì)（SPE）中國南方分部主席。

長期從事油田開發(fā)基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究，主要研究方向?yàn)殛懴喔吆嫌吞?、海相碳酸鹽巖縫洞型油藏、CCUS 及油氣田開發(fā)配套工程技術(shù)等領(lǐng)域。曾獲“李四光地質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”、“孫越崎能源大獎(jiǎng)”、“何梁何利產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新獎(jiǎng)”和國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)等。

2019 年12 月15 日，聯(lián)合國氣候變化馬德里大會(huì)落幕。雖然聯(lián)合國秘書長古特雷斯在大會(huì)現(xiàn)場再次強(qiáng)調(diào)時(shí)間的緊迫性，呼吁各方“現(xiàn)在就行動(dòng)”，但這次史上耗時(shí)最長的聯(lián)合國氣候變化大會(huì)，因談判各方分歧嚴(yán)重，未就《巴黎協(xié)定》第六條實(shí)施細(xì)則談判這項(xiàng)核心任務(wù)達(dá)成共識(shí)，還是“以沒有價(jià)值的妥協(xié)”告終。各方普遍感到失望。

中國作為最大的發(fā)展中國家，雖然仍面臨著改善民生等艱巨發(fā)展任務(wù)，但始終積極承擔(dān)符合自身發(fā)展階段和國情的國際責(zé)任，采取實(shí)實(shí)在在的舉措，百分之百地落實(shí)承諾，做出的減排貢獻(xiàn)有目共睹。

油氣行業(yè)既是能源提供者也是能源消耗大戶，近年來為節(jié)能降耗、綠色發(fā)展做出了積極的努力與貢獻(xiàn)。

未來，油氣行業(yè)應(yīng)如何進(jìn)一步推進(jìn)綠色低碳發(fā)展？本刊記者采訪了中國工程院院士李陽。

綠色發(fā)展，時(shí)不我待

中國石油石化：李陽院士，您好！綠色低碳發(fā)展已成為全社會(huì)的廣泛共識(shí)。在您看來，能源行業(yè)應(yīng)如何綠色低碳發(fā)展？

李陽：我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展受到資源和環(huán)境的雙重制約。

資源方面，我國能源需求量大，但富煤、貧油、少氣的能源供應(yīng)格局短期內(nèi)難以改變。因此，國家油氣對(duì)外依存度不斷攀升，油氣供給安全面臨巨大壓力。

環(huán)境方面，煤炭在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比高，能源利用效率低。

預(yù)計(jì)2020 年、2030 年，煤炭在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比仍高達(dá)58%、50%。2018年，我國GDP能耗1.57噸標(biāo)準(zhǔn)煤/10000美元，是2018 年世界能耗強(qiáng)度水平的1.3 倍。

我國碳排放量居高不下。2018 年，我國碳排放量已達(dá)到100 億噸，占全球碳排放總量的27.17%。

實(shí)施能源革命戰(zhàn)略，是解決資源和環(huán)境約束的根本途徑。

推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型，由此實(shí)現(xiàn)能源行業(yè)綠色低碳、高質(zhì)量發(fā)展，從具體實(shí)施來說大概要經(jīng)歷三個(gè)階段。

2020 年之前，是化石能源清潔化階段。將能源消耗總量控制在50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，提升非化石能源在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比至15%。

2020-2035 年，是清潔煤炭、石油及低碳能源并重階段。將能源消耗總量控制在60 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，使非化石能源在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比達(dá)到20%。

2035-2050 年，將是非化石能源主導(dǎo)階段。把能源消耗總量控制在50 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，使非化石能源在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比達(dá)到50%左右。

中國石油石化：油氣作為主要的化石能源品種，要實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展存在哪些難點(diǎn)？

李陽：油氣產(chǎn)業(yè)的行業(yè)責(zé)任，是在保障國家油氣安全供給的同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色低碳、高效可持續(xù)發(fā)展。但是，現(xiàn)實(shí)中油氣生產(chǎn)與這種責(zé)任存在著多種深刻的矛盾。

一是穩(wěn)定油氣供給與油氣資源劣質(zhì)化的矛盾。新增油氣儲(chǔ)量品位逐漸降低，低滲透、低豐度、非常規(guī)等難動(dòng)用油氣儲(chǔ)量比例顯著增高。近年來，新增低滲透、特低滲透、致密油氣儲(chǔ)量占新增儲(chǔ)量65%以上，采收率低，建產(chǎn)率低，新建產(chǎn)能由2010 年的1988 萬噸下降到2018 年的1459萬噸。

二是老油田設(shè)施老化與效率、安全環(huán)保的矛盾。老油田歷經(jīng)50 多年開發(fā)，設(shè)備設(shè)施老化嚴(yán)重。設(shè)備老化導(dǎo)致生產(chǎn)運(yùn)行效率低、能耗高，給安全環(huán)保造成了巨大壓力。

三是油氣生產(chǎn)與綠色低碳協(xié)調(diào)發(fā)展的矛盾。隨著老油田含水率上升，水油比快速上升，開發(fā)成本快速上漲。含水率由90%上升到98%，生產(chǎn)成本增長了兩倍多。高含水老油田單位油氣綜合能耗達(dá)115 千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸，污水量富余，并產(chǎn)生大量的含油污泥，明顯與綠色低碳發(fā)展要求不符。

推進(jìn)低碳的天然氣發(fā)展

中國石油石化：在您看來，油氣行業(yè)如何發(fā)展才能綠色低碳？

李陽：發(fā)展綠色低碳能源，已經(jīng)成為國際社會(huì)的共識(shí)。天然氣雖然屬于化石能源，但由于具有二氧化碳排放量比煤、石油低的低碳屬性以及單位熱值高等方面的優(yōu)勢，被認(rèn)為是一種清潔的能源，決定了其在未來能源結(jié)構(gòu)中的戰(zhàn)略地位。因此，油氣行業(yè)綠色低碳發(fā)展應(yīng)首先加快天然氣的發(fā)展。

中國石油石化：我國具備加快天然氣發(fā)展的條件嗎？

李陽：當(dāng)然具備。

首先，我國天然氣資源豐富。

根據(jù)2016 年6 月13 日，國土資源部公開發(fā)布的2015 年全國油氣資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)成果顯示，全國天然氣地質(zhì)資源量為90.3 萬億立方米，可采資源量為50.1 萬億立方米。同2007 年全國油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果相比，天然氣地質(zhì)與可采資源量分別增加了158%和127%。而截至2019 年底，我國探明天然氣儲(chǔ)量僅16.66 萬億立方米。由此可見還有大量的天然氣儲(chǔ)量有待被探明。

我國正在進(jìn)入天然氣快速發(fā)展階段，而且是常規(guī)和非常規(guī)天然氣并重發(fā)展。

我國產(chǎn)氣量由2010 年的942 億立方米增長到了2019 年的1738 億立方米，其中頁巖氣的產(chǎn)量超過150 億立方米，有了很大的突破。

其次，我國儲(chǔ)氣庫建設(shè)提速。

截至2018 年底，我國投產(chǎn)儲(chǔ)氣庫26座，設(shè)計(jì)工作氣量達(dá)193 億立方米，有效工作氣量約為93 億立方米。

目前正大力推進(jìn)文23、平頂山、金壇、蘇橋、相國寺等儲(chǔ)氣庫建設(shè)或擴(kuò)建，預(yù)計(jì)2020 年形成工作氣量150 億立方米。

●油氣生產(chǎn)，水稻豐收，兩不耽誤。 攝影/沈志軍

有了這些良好的基礎(chǔ)，未來天然氣開發(fā)的重點(diǎn)將在深層常規(guī)天然氣以及深層和常壓頁巖氣等領(lǐng)域。

據(jù)中國石油第四次油氣資源評(píng)價(jià)公布的數(shù)據(jù)，我國陸上常規(guī)天然氣資源量為41 萬億立方米。其中，深層資源量約占30.1%，超深層資源量約占40.2%。陸上致密氣、頁巖氣、煤層氣等非常規(guī)天然氣資源量為101.86 萬億立方米。其中，深層—超深層致密氣、頁巖氣資源量約占29.8%。

預(yù)測2025 年后，深層—超深層天然氣產(chǎn)量的占比將超過全國天然氣產(chǎn)量的50%，成為天然氣建產(chǎn)的重要接替資源。

以技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)綠色發(fā)展

中國石油石化：油氣行業(yè)綠色低碳發(fā)展還可以從哪些方面著力？

李陽：油氣行業(yè)為實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，在技術(shù)創(chuàng)新方面做了多方面的探索和應(yīng)用，取得的效果很顯著。

例如，發(fā)展了微生物采油技術(shù)。我國大慶、勝利、長慶、大港、克拉瑪依等油田都開展了微生物采油實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用。目前，微生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于油氣田污水處理、低滲透增注、土壤修復(fù)、稠油降黏、提高采收率等。其中，微生物處理油田污水技術(shù)在油田污水處理中已經(jīng)是很成熟的技術(shù)了。

發(fā)展了CCUS-EOR 技術(shù)。為應(yīng)對(duì)氣候變化，上世紀(jì)70 年代提出了CCS 概念，即通過二氧化碳捕集、運(yùn)輸、埋存實(shí)現(xiàn)碳減排。在此基礎(chǔ)上發(fā)展出的CCUS 技術(shù)，形成了捕獲、輸送、利用、封存的碳產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)二氧化碳資源化利用。CCUS 技術(shù)發(fā)展為二氧化碳驅(qū)油技術(shù)提供了氣源，既可以增加原油產(chǎn)量，又可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳埋存，是雙贏的碳減排手段。

目前，CCUS-EOR 技術(shù)逐步完善和成熟，涵蓋二氧化碳驅(qū)油與埋存全流程的捕集、選址、容量評(píng)估、注入、監(jiān)測和模擬等關(guān)鍵技術(shù)。

未來，應(yīng)重點(diǎn)推動(dòng)京津冀、鄂爾多斯區(qū)域CCS 產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成規(guī)?；a(chǎn)業(yè)模式，促進(jìn)煤油氣電能源一體化的最大限度利用。基于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源富集情況，協(xié)調(diào)有序利用，充分發(fā)揮集群化優(yōu)勢，注重整體規(guī)劃、建設(shè)、管理和運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)能源和二氧化碳埋存利用最大化。

油氣行業(yè)還發(fā)展了油氣水電熱劑綜合利用技術(shù)。在保持油氣穩(wěn)定產(chǎn)量規(guī)模的前提下，優(yōu)化調(diào)整用能系統(tǒng)，循環(huán)利用，大幅度降低能耗、物耗，減少排放，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、高效益、綠色發(fā)展。圍繞油氣水電熱劑全節(jié)點(diǎn)綠色循環(huán)利用，構(gòu)建“源頭減量化—資源再利用—終端零排放”的綜合利用技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)資源高效利用及伴生物再利用、零排放。

中國石油石化：目前，油氣田企業(yè)在致力于推進(jìn)智能化建設(shè)，這能為油氣行業(yè)綠色低碳發(fā)展帶來怎樣的裨益？

李陽：我國數(shù)字油田建設(shè)已經(jīng)走過了二十年的歷程，初期主要是資料的數(shù)字化階段，后來進(jìn)入計(jì)算機(jī)油氣田時(shí)代，現(xiàn)在正朝智能化時(shí)代發(fā)展。

基于大數(shù)據(jù)和人工智能的智能油田系統(tǒng)，建立內(nèi)在統(tǒng)一的地質(zhì)模型和油藏模型，實(shí)現(xiàn)油氣資源的透明化、精細(xì)化，提高儲(chǔ)量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；建立仿真油田開發(fā)全過程的數(shù)字孿生油藏，以3D 動(dòng)態(tài)實(shí)體模型，以仿真為手段模擬開采，增加計(jì)劃準(zhǔn)確性、工程技術(shù)合理性以及油藏與工程協(xié)同性，提高采收率；加強(qiáng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用、建立分層次和整體優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)開采自動(dòng)化、模型化、可視化和智能化，實(shí)現(xiàn)開采方案設(shè)計(jì)、實(shí)施、生產(chǎn)管理一體化。

● “氣”通八方，“綠”行四海。 攝影/胡慶明

智能油田系統(tǒng)不僅能節(jié)能減排、提高油氣田企業(yè)的綠色低碳水平，而且在提高企業(yè)本質(zhì)安全、降本增效、促進(jìn)勞動(dòng)效率和生產(chǎn)效益提升等方面起的作用已經(jīng)被實(shí)踐所證明。

以綜合用能、節(jié)能降耗為目標(biāo)，全力推進(jìn)油氣行業(yè)綠色低碳發(fā)展，需要進(jìn)一步加強(qiáng)理論和技術(shù)創(chuàng)新。只有這樣，才能為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供更多、更清潔的能源，保障國家能源安全。