石油和天然氣是化石能源中的優質能源，加速我國油氣資源勘探開發、發展油氣產業，對保障我國能源安全、優化能源結構及推動經濟增長具有重大意義。
2008年，我國組織實施了“大型油氣田及煤層氣開發”國家科技重大專項。專項實施至今，突破了一批天然氣勘探開發的核心關鍵技術，發現與建成一批大型氣田，我國石油產量穩中有升，天然氣產量實現跨越式發展。原油產量從2007年的1.85億噸穩步增長至2016年的1.98億噸，我國繼續保持第5大產油國地位；天然氣產量從2007年的677億方快速上升至2016年的1371億方，成為世界第6大產氣國。
向下勘探8000米
對于油氣開采而言，地質條件決定了勘探開發的難度。我國的油氣開采面臨著非常復雜的地質條件，不少油氣資源低滲透、大埋深、勘查開采利用難度大，特別是跟中東、北美等地區相比，我國油氣開發的“先天劣勢”更加明顯，直接拉高了本國油氣價格，形成與國際市場價格倒掛的不利局面。
“就拿塔里木盆地庫車天然氣來說，一般的井埋深2000米到3000米，而這里的井埋深6000米到8000米。開發油氣田首先要通過地震勘探技術，把地下面貌刻畫出來，這項技術埋深越大越難，而對于鉆井而言，8000米超深層的鉆井在深度和難度上排名肯定世界前三。”油氣開發專項技術總師賈承造說，“我們依靠自己的技術搞清了地下面貌，確定了鉆探目標，依靠自己的鉆井技術，成功在庫車深層發現5個千億方大氣田，形成萬億方規模大氣區。這是通過國家專項攻關，集聚了全國石油工業各方力量實現的”。
我國不僅在深層天然氣成藏理論及配套技術方面取得重大進展，形成前陸深層成藏理論及復雜山地地震、超深層高溫高壓鉆井等勘探關鍵技術，而且還創新發展古老海相碳酸鹽巖油氣成藏理論和儲層預測技術，使得我國地層最古老的特大型氣田安岳氣田浮出水面，成為我國天然氣發展史上的重大發現。
原來挖不到、采不出的資源被利用起來，一批新的大油氣田逐漸被發現。伴隨著技術創新，我國在海洋油氣勘探開發領域逐步從近海走向深海，深水油氣工程技術躋身國際先進水平。3000米深水半潛式鉆井平臺在我國南海深水鉆探成功，實現了作業水深從500米到3000米的跨越；深水油氣工程技術取得重大突破，開發了南海1500米深水荔灣3-1大氣田；海上稠油開發新技術提高采收率5%至10％，“十二五”末我國海洋油氣年產量突破5000萬噸。
此外，在非常規油氣勘探開發領域，我國實現了煤層氣產業化和煤礦區采氣采煤協調開發，引領了頁巖氣新興產業的發展。煤層氣低成本勘探開發技術形成，建成沁水、保德2個煤層氣產業化基地，2016年地面產量45億方；煤礦區采氣采煤協調開發保障了煤礦生產安全，2016年井下抽采128億方；頁巖氣開發關鍵技術初步形成，建成了涪陵、長寧-威遠等產業化示范區，2016年頁巖氣產量78億方。
企業牽頭闖難關
與其他重大專項不同，“大型油氣田及煤層氣開發”是唯一由企業牽頭組織實施的國家科技重大專項。
“中國石油工業作為一個完整的石油工業體系，在全球是不多見的。中石油、中石化是全球排名前幾位的超大型石油企業，他們代表企業自身，也代表了我國石油行業的整體水平。”國家能源局副局長李凡榮說，“中石油作為油氣開發專項牽頭組織單位，聯合中石化、中海油等石油企業，以及高校和科研院所組成產學研用聯合攻關團隊，加快成果轉化與應用，取得了良好成效”。
企業牽頭的創新模式讓油氣開發專項的實施呈現出鮮明的特點。賈承造表示，一方面，以“三桶油”為代表的龍頭企業充分發揮已有的科技創新管理體系，在項目管理、力量配置、協同組織等方面表現突出。另一方面，模式創新讓國家目標和企業目標得以緊密結合。企業有產業和利潤目標，也有科技攻關目標，這些目標和國家目標能否結合好尤其重要。國家經費投入并不多，但是發揮了引領作用，帶動企業加大投入。
“此外，模式創新便于在部署研究項目的同時設置示范工程，最大優勢是研發成果可以及時到示范工程現場進行試驗，及時解決生產中的重大技術問題，縮短成果轉化流程。”賈承造說。
協同創新強化項目與示范工程結合，使得專項形成了6大技術系列20項關鍵技術，研制了13項重大裝備，建設了22項示范工程。中石油、中石化和中海油充分利用國家科技重大專項這個平臺，加強聯合攻關，提升了石油科技自主創新能力。
賈承造介紹，項目形成了全面覆蓋石油工業上游科技的百家企業以及由教育部50多所高校、中科院20多個科研院所組成的高水平研發團隊，其中10人當選兩院院士；依托國家“千人計劃”引進19名海外高層次人才；建設9個國家級、23個省部級重點實驗室和研發中心等高水平創新平臺。相關成果獲國家科技進步特等獎3項、一等獎5項、二等獎19項，申請發明專利2143件，制定國家、行業標準185項。
能源結構更優化
當前和未來較長一段時期，化石能源的主體地位不會發生大的改變，但是化石能源不可再生的特征以及帶來的環境污染和氣候變化問題，已經引起全社會的高度關注。
專家表示，天然氣是一種清潔、高效、豐富和廉價的主要能源，且剩余探明和待發現資源還很豐富，是未來相當長時期內保障我國能源安全、改善能源結構的最現實品種。加速天然氣的勘探開發，是我國石油工業面臨的重大任務。
賈承造介紹，專項實施前，天然氣僅占我國一次能源消費的2%至3%，而天然氣占全球一次能源消費的三分之一。世界能源消費大國中，美國和俄羅斯油、氣消費當量比例均為1∶1；而我國能源基本格局是“缺油、少氣、多煤”，專項實施前，煤炭占比近70%，余下30%中，天然氣200億方、石油1億噸，油、氣比為7∶1。“國家最緊迫的需求就是改變以煤為主的不可持續能源結構，加大天然氣在一次能源消費中的比重，爭取‘十三五’時期末提升到8.3%至10%。”賈承造說。
油氣開發專項不斷創新和發展我國海相、深層、深水及非常規天然氣地質理論和勘探開發關鍵技術，發現與建設一批大型氣田，為天然氣儲產量持續增長提供理論技術支撐。我國天然氣的行業發展水平大幅度提升。
“天然氣產量在專項實施期間實現翻番，累計探明儲量也實現翻番。這兩個翻番使我國在國際油氣行業中的地位得到很大提升，我國天然氣產量從2007年全球第9位上升到去年的第6位，累計探明儲量由第14位上升到第9位。”李凡榮說。
專項實施期間，天然氣在我國一次能源消費結構中占比已經提升到6%。專家表示，天然氣的跨越式發展取得了巨大效益，為我國能源結構優化、環境改善作出重大貢獻。未來幾年，我國天然氣消費量將持續增長，中國工程院等單位預測，2020年、2030年我國天然氣消費量將分別達到2800億方、4500億方，天然氣勘探開發任務依然艱巨。
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