绿化石油之路—专访中国工程院院士李阳

文／本刊记者 陆晓如

油气生产与绿色低碳发展存在矛盾，但可以通过技术进步、科技创新等实现二者协同。

● “油气行业绿色低碳发展应首先加快天然气的发展。”

专 家 简 介

李阳，油气田开发地质、开发工程专家，教授级高级工程师，博士生导师，中国工程院院士。

曾任胜利油田有限公司总经理、中国石化油田事业部主任、中国石化副总工程师、国家973 计划项目首席科学家。现任国家重大专项 “大型油气田及煤层气开发”技术副总师、中国石化气驱提高采收率重点实验室学术委员会主任、石油工程师协会（SPE）中国南方分部主席。

长期从事油田开发基础理论和关键技术研究，主要研究方向为陆相高含水老油田、海相碳酸盐岩缝洞型油藏、CCUS 及油气田开发配套工程技术等领域。曾获“李四光地质科学奖”、“孙越崎能源大奖”、“何梁何利产业创新奖”和国家科技进步二等奖等。

2019 年12 月15 日，联合国气候变化马德里大会落幕。虽然联合国秘书长古特雷斯在大会现场再次强调时间的紧迫性，呼吁各方“现在就行动”，但这次史上耗时最长的联合国气候变化大会，因谈判各方分歧严重，未就《巴黎协定》第六条实施细则谈判这项核心任务达成共识，还是“以没有价值的妥协”告终。各方普遍感到失望。

中国作为最大的发展中国家，虽然仍面临着改善民生等艰巨发展任务，但始终积极承担符合自身发展阶段和国情的国际责任，采取实实在在的举措，百分之百地落实承诺，做出的减排贡献有目共睹。

油气行业既是能源提供者也是能源消耗大户，近年来为节能降耗、绿色发展做出了积极的努力与贡献。

未来，油气行业应如何进一步推进绿色低碳发展？本刊记者采访了中国工程院院士李阳。

绿色发展，时不我待

中国石油石化：李阳院士，您好！绿色低碳发展已成为全社会的广泛共识。在您看来，能源行业应如何绿色低碳发展？

李阳：我国经济社会发展受到资源和环境的双重制约。

资源方面，我国能源需求量大，但富煤、贫油、少气的能源供应格局短期内难以改变。因此，国家油气对外依存度不断攀升，油气供给安全面临巨大压力。

环境方面，煤炭在一次能源消费结构中占比高，能源利用效率低。

预计2020 年、2030 年，煤炭在一次能源消费结构中的占比仍高达58%、50%。2018年，我国GDP能耗1.57吨标准煤/10000美元，是2018 年世界能耗强度水平的1.3 倍。

我国碳排放量居高不下。2018 年，我国碳排放量已达到100 亿吨，占全球碳排放总量的27.17%。

实施能源革命战略，是解决资源和环境约束的根本途径。

推动能源转型，由此实现能源行业绿色低碳、高质量发展，从具体实施来说大概要经历三个阶段。

2020 年之前，是化石能源清洁化阶段。将能源消耗总量控制在50亿吨标准煤，提升非化石能源在能源消费结构中的占比至15%。

2020-2035 年，是清洁煤炭、石油及低碳能源并重阶段。将能源消耗总量控制在60 亿吨标准煤，使非化石能源在能源消费结构中的占比达到20%。

2035-2050 年，将是非化石能源主导阶段。把能源消耗总量控制在50 亿吨标准煤，使非化石能源在能源消费结构中的占比达到50%左右。

中国石油石化：油气作为主要的化石能源品种，要实现绿色低碳发展存在哪些难点？

李阳：油气产业的行业责任，是在保障国家油气安全供给的同时实现绿色低碳、高效可持续发展。但是，现实中油气生产与这种责任存在着多种深刻的矛盾。

一是稳定油气供给与油气资源劣质化的矛盾。新增油气储量品位逐渐降低，低渗透、低丰度、非常规等难动用油气储量比例显著增高。近年来，新增低渗透、特低渗透、致密油气储量占新增储量65%以上，采收率低，建产率低，新建产能由2010 年的1988 万吨下降到2018 年的1459万吨。

二是老油田设施老化与效率、安全环保的矛盾。老油田历经50 多年开发，设备设施老化严重。设备老化导致生产运行效率低、能耗高，给安全环保造成了巨大压力。

三是油气生产与绿色低碳协调发展的矛盾。随着老油田含水率上升，水油比快速上升，开发成本快速上涨。含水率由90%上升到98%，生产成本增长了两倍多。高含水老油田单位油气综合能耗达115 千克标准煤/吨，污水量富余，并产生大量的含油污泥，明显与绿色低碳发展要求不符。

推进低碳的天然气发展

中国石油石化：在您看来，油气行业如何发展才能绿色低碳？

李阳：发展绿色低碳能源，已经成为国际社会的共识。天然气虽然属于化石能源，但由于具有二氧化碳排放量比煤、石油低的低碳属性以及单位热值高等方面的优势，被认为是一种清洁的能源，决定了其在未来能源结构中的战略地位。因此，油气行业绿色低碳发展应首先加快天然气的发展。

中国石油石化：我国具备加快天然气发展的条件吗？

李阳：当然具备。

首先，我国天然气资源丰富。

根据2016 年6 月13 日，国土资源部公开发布的2015 年全国油气资源动态评价成果显示，全国天然气地质资源量为90.3 万亿立方米，可采资源量为50.1 万亿立方米。同2007 年全国油气资源评价结果相比，天然气地质与可采资源量分别增加了158%和127%。而截至2019 年底，我国探明天然气储量仅16.66 万亿立方米。由此可见还有大量的天然气储量有待被探明。

我国正在进入天然气快速发展阶段，而且是常规和非常规天然气并重发展。

我国产气量由2010 年的942 亿立方米增长到了2019 年的1738 亿立方米，其中页岩气的产量超过150 亿立方米，有了很大的突破。

其次，我国储气库建设提速。

截至2018 年底，我国投产储气库26座，设计工作气量达193 亿立方米，有效工作气量约为93 亿立方米。

目前正大力推进文23、平顶山、金坛、苏桥、相国寺等储气库建设或扩建，预计2020 年形成工作气量150 亿立方米。

●油气生产，水稻丰收，两不耽误。 摄影/沈志军

有了这些良好的基础，未来天然气开发的重点将在深层常规天然气以及深层和常压页岩气等领域。

据中国石油第四次油气资源评价公布的数据，我国陆上常规天然气资源量为41 万亿立方米。其中，深层资源量约占30.1%，超深层资源量约占40.2%。陆上致密气、页岩气、煤层气等非常规天然气资源量为101.86 万亿立方米。其中，深层—超深层致密气、页岩气资源量约占29.8%。

预测2025 年后，深层—超深层天然气产量的占比将超过全国天然气产量的50%，成为天然气建产的重要接替资源。

以技术创新推动绿色发展

中国石油石化：油气行业绿色低碳发展还可以从哪些方面着力？

李阳：油气行业为实现绿色低碳发展，在技术创新方面做了多方面的探索和应用，取得的效果很显著。

例如，发展了微生物采油技术。我国大庆、胜利、长庆、大港、克拉玛依等油田都开展了微生物采油实验和应用。目前，微生物技术已广泛应用于油气田污水处理、低渗透增注、土壤修复、稠油降黏、提高采收率等。其中，微生物处理油田污水技术在油田污水处理中已经是很成熟的技术了。

发展了CCUS-EOR 技术。为应对气候变化，上世纪70 年代提出了CCS 概念，即通过二氧化碳捕集、运输、埋存实现碳减排。在此基础上发展出的CCUS 技术，形成了捕获、输送、利用、封存的碳产业链，实现二氧化碳资源化利用。CCUS 技术发展为二氧化碳驱油技术提供了气源，既可以增加原油产量，又可以实现二氧化碳埋存，是双赢的碳减排手段。

目前，CCUS-EOR 技术逐步完善和成熟，涵盖二氧化碳驱油与埋存全流程的捕集、选址、容量评估、注入、监测和模拟等关键技术。

未来，应重点推动京津冀、鄂尔多斯区域CCS 产业发展，形成规模化产业模式，促进煤油气电能源一体化的最大限度利用。基于区域经济发展、资源富集情况，协调有序利用，充分发挥集群化优势，注重整体规划、建设、管理和运作，实现能源和二氧化碳埋存利用最大化。

油气行业还发展了油气水电热剂综合利用技术。在保持油气稳定产量规模的前提下，优化调整用能系统，循环利用，大幅度降低能耗、物耗，减少排放，实现可持续、高效益、绿色发展。围绕油气水电热剂全节点绿色循环利用，构建“源头减量化—资源再利用—终端零排放”的综合利用技术体系，实现资源高效利用及伴生物再利用、零排放。

中国石油石化：目前，油气田企业在致力于推进智能化建设，这能为油气行业绿色低碳发展带来怎样的裨益？

李阳：我国数字油田建设已经走过了二十年的历程，初期主要是资料的数字化阶段，后来进入计算机油气田时代，现在正朝智能化时代发展。

基于大数据和人工智能的智能油田系统，建立内在统一的地质模型和油藏模型，实现油气资源的透明化、精细化，提高储量的经济价值；建立仿真油田开发全过程的数字孪生油藏，以3D 动态实体模型，以仿真为手段模拟开采，增加计划准确性、工程技术合理性以及油藏与工程协同性，提高采收率；加强大数据应用、建立分层次和整体优化模型，实现开采自动化、模型化、可视化和智能化，实现开采方案设计、实施、生产管理一体化。

● “气”通八方，“绿”行四海。 摄影/胡庆明

智能油田系统不仅能节能减排、提高油气田企业的绿色低碳水平，而且在提高企业本质安全、降本增效、促进劳动效率和生产效益提升等方面起的作用已经被实践所证明。

以综合用能、节能降耗为目标，全力推进油气行业绿色低碳发展，需要进一步加强理论和技术创新。只有这样，才能为经济社会发展提供更多、更清洁的能源，保障国家能源安全。