一方坐标
聚焦核心关键
中国海油十年科技创新篇
□ 刘建坤
党的十八大明确提出实施创新驱动发展战略,把创新摆在了国家发展全局的核心位置。
这是一张提气且有分量的成绩单。
这10年,中国海油坚决贯彻党和国家重要决策部署,全面加大科技自主创新力度,从实施以创新驱动为首的“五个战略”,到推进科技创新强基工程在内的“三大工程、一个行动”,再到着力打造海洋工程技术研发中心在内的“四个中心”建设,中国海油努力成为国家海洋能源领域最可靠的战略科技力量。
这10年,中国海油不断做优做强油气主业,科技创新紧密围绕深水深层、稠油超稠油、低渗、高温高压等油气勘探开发领域世界级难题展开研究,有力支撑能源供应保障能力提升,建成完整的海洋石油工业科技体系。
这10年,中国海油不断向关键核心技术发起攻关,实现从引进吸收、集成创新到自主创新的诸多跨越,掌握了一大批具有自主知识产权的关键核心技术,带动全产业链创新升级,为公司经营绩效创历史新高、成为国内油气增储上产“主力军”提供了坚强的科技支撑。
这10年,中国海油不断深化科技体制改革,构建“一体化”产学研协同创新体系,以用带创、以用促创、以用强创,科研攻关成果丰硕,科技人才队伍壮大,科技创新动力强劲。
紧跟时代的节拍,焕发出昂然的蓬勃生机,中国海油正努力打造成为海洋油气核心技术攻关主阵地、高端人才汇集地、科技创新示范区,一幅壮丽的创新驱动发展画卷在蓝色国土恢宏展开。
强基
科研紧盯生产 能源保障能力再提升
今年年初,中国海油宣布,渤海油田2021年原油产量达3013.2万吨,建成我国第一大原油生产基地。2021年,渤海油田原油增产量占全国原油增量的近一半,中国海油国内原油增产量过去两年贡献了全国原油增量的80%。
科技创新始终是做强油气主业的最强驱动力,这是中国海油科研人奋进的坐标。对于中国海油的科研工作者来说,科研项目主要有三种类型:关键核心技术研究、生产性研究和基础性研究。三类科研项目都有一个共同点:源于一线,落地一线。
“油气田投产的那一刻起,产量就开始递减了。”中海油研究总院勘探开发院副院长范廷恩表示,油气稳产增产目标离不开科技力量的支撑,这个依存关系越来越显著,“10年前,我们主要聚焦常规稠油、中高渗等油藏的开发。换句话说,把那些难度低的、易动用的储量开发了。近10年,超稠油、特超稠油,低渗、潜山、边际等世界级难题的科研突破直接支撑了国内油气增储上产。”
中国海油聚焦增储上产关键技术,为做强油气主业不断夯实科技根基。
稠油始终是渤海油田开发绕不开的难题。从上世纪成功开发当时我国海上最大的自营油田,叫响“中海油36-1”高级沥青品牌,到2020年稠油热采技术落地旅大21-1平台,规模化稠油热采成为现实。今年4月,世界首个海上大规模超稠油热采油田旅大5-2成功投产,稠油、超稠油、特超稠油的技术进步将撬动数亿吨储量。
2020年11月,我国海上最大高温高压气田东方13-2成功投产,标志着我国成为世界上少数系统掌握高温高压气田勘探开发技术的国家之一。这里曾一度被外国石油公司贴上“无法游离成藏”的标签。中国海油携手国内石油院校和企业共同攻关,向世界提供了一份完整的高温高压区天然气开发的中国方案与中国智慧。
今年4月,我国首条旋转导向钻井和随钻测井“璇玑”系统智能化生产线建成投产。中国海油所属单位中海油服历经15年技术攻关,摘下了旋转导向钻井和随钻测井系统这颗“皇冠上的明珠”, 使得我国成为全球第二个同时掌握这两项技术的国家。目前“璇玑”系统已实现全规格、全功能作业能力覆盖,一次入井成功率提升至92%,突破深水开发钻完井技术瓶颈。
中国海油以国家科技重大专项为依托,通过联合攻关,在海洋油气勘探、开发、钻采、工程建设等方面取得了丰硕的理论认识创新、技术进步和实践成果。
在国家重大科技专项实施的过程中,形成并丰富了海上常规稠油水驱综合调整及高效开发钻采技术、非常规稠油多轮次吞吐与规模化热采配套技术、海上油田化学驱技术,大幅提高了海上油田开发采油速度和采收率;形成了具有自主知识产权的深水油气开发工程技术体系及深水工程实验技术体系。科技创新支撑了荔湾3-1、流花16-2、渤中19-6、“深海一号”超深水大气田等大型油气田的勘探开发。
从科技驱动战略到创新驱动战略,科技创新始终是做强油气主业的最强驱动力。
引领
把握科研“源头” 寻得创新“活水”
2012年5月,“奋进号”钻井平台的钻头在南海约1500米深的水下探入地层,标志着中国海洋石油工业向着深水开发迈出实质性一步。然而面对广阔的深水舞台,我们还不是主角,因为我们尚不具备深水油气田开发的核心设计能力。
受制于人的滋味一点也不好受,现任研究总院工程研究设计院结构总师的李达,在参与我国第一个深水气田荔湾3-1气田的开发设计过程中感触颇深:“只有拥有核心设计能力,我们才能真正在深水领域立足。”荔湾3-1气田由中国海油和外国石油公司联合开发,但实际上我们的能力只覆盖浅水设施和陆上终端,深水部分的设计完全由外方主导。
一直以来,制约我们的不只是是否拥有几艘深水作业船,而是开发方案、施工方案设计的软实力,是核心装备核心技术的“硬通货”。海油人深知这一点,并且也在不断积累,寻找机会。
机遇与挑战往往同时降临。2014年,中国海油钻获我国首个自营超深水大气田。这一次,我们做出了自主设计开发的决定。从前期研究到方案设计再到建造安装,前后7年时间,数百位研究者、数千位建设者奋不顾身地投入这场“深水首秀”。
“深海一号”这一战,是一次基础研究驱动、多专业联合攻关典范。从300米浅水陡然增至1500米超深水,压力、温度、涌流等环境条件发生巨变,对材料科学、流体力学等核心基础学科的应用难度也成几何级数增加。研究人员曾花了整整一年时间漂在海上监测、计算分析,只为获取深水海域内波流的基础数据。
“基础研究是创新的源头活水,我们要加大投入,鼓励长期坚持和大胆探索,为建设科技强国夯实基础。”习近平总书记深刻指出基础研究对于提升关键核心技术创新能力的重要性。
基础研究根扎的深度决定了我们能触及的高度,而科技水平的高度则决定了我们的视野。10年来,中国海油全力加强关键核心技术攻关,努力实现从“跟跑、并跑”向“领跑、主导”的跨越式发展。
2021年“深海一号”超深水大气田成功投产,实现3项世界级创新,攻克12项装备国产化难题,获评央企十大国之重器,我国海洋油气勘探开发能力正式跨入超深水时代。
与“深海一号”一同成长成熟的,还有系列超级工程:完成亚洲第一深水导管架“海基一号”建造安装,自主设计开工建造亚洲首艘圆筒形FPSO(浮式生产储卸油装置),我国首个深远海浮式风电工程……关键核心技术一次次惊艳行业:自主研发的首套国产化深水及浅水水下油气生产系统完成国产化装备研制、海试验证和海上安装;旋转导向与随钻测井、超高温高压电缆测井系统入选央企科技创新成果;形成中国海油“CGTechnology®”技术品牌群,搭建覆盖LNG全产业链并向LNG重点领域及新能源领域倾斜的核心技术体系;原油/重油直接制化学品DPC碱催化技术达到国际领先水平。
进位赶超的10年,量质齐升的10年,在新时代跃上新征程,海油人正向着国际一流水平全速前进。
赋能
数字化智能化 通向不可限量的未来
在天津智能化制造基地,一条条自动化生产线“旁若无人”地运行着,一台台自动导引运输车搬运着工程物料穿梭其间,一个个智能焊接机器人舞动着机械臂,将钢板精准地焊接到一起……偌大的工厂整洁有序、运转流畅。
传统海洋工程制造业属于劳动密集型产业,装备的每一块钢板、每一条焊缝都需要人工切割、焊接、打磨、检验。今年6月,我国海洋油气装备制造业首个“智能工厂”宣布投产。基地自主研发服务器,应用数字化、智能化、5G、大数据以及物联网等技术,实现了从“人力车间”到“智能工厂”的华丽蜕变。
这是中国海油入选国务院国资委中央企业数字化转型的示范项目。党的十八大以来,数字经济发展已上升为国家战略。促进数字技术与实体经济深度融合,赋能传统产业转型升级,催生新产业新业态新模式,已成为通向未来的一条必由之路。
中国海油的数字化转型和智能化发展也在近几年驶入快车道。2020年,中国海油党组提出“1534”总体发展思路,明确要求从传统管理模式向现代化、数字化、智能化跨越,同年下发《集团公司数字化转型顶层设计纲要》,将数字化转型全面融入公司发展战略,明确了集团数字化转型的时间表和路线图。
技术的突破就像星星之火,点点光芒便可照亮一片海洋。如何发挥技术能力的最大优势,以成燎原之势?数字化、智能化就是这样一张张立体的网,横向编织成体系,纵向联通我们曾经难以想象的未来。
当数字化智能化与重大工程项目“合体”,我们看到了传统生产模式之外的可能性。2021年10月,秦皇岛32-6智能油田建成投用,通过物联网、云计算、人工智能等数字化技术与生产业务的深度融合,生产效率提升30%,操作成本降低10%,人员减少20%,预计每年直接收益近3000万元人民币;恩平油田群首次实现台风期间无人化远程操控生产,创造经济效益5300多万元人民币;白云气田通过配套自控系统建设,实现生产现场自动化操作、无人化值守,预计至少释放80%的产能;珠海电力公司利用数字化技术推动流程再造,非计划停车次数降低30%,维修成本降低10%;惠州石化通过5G技术实现数据自动采集率超过98%,运营成本降低20%;海油发展常州院对防腐车间生产线进行数字化改造,预计可实现人均劳动生产率翻一番,规模化产品交付周期可缩短57%,定制化产品交付周期可缩短70%。
从上游到下游,从生产一线到管理系统,智能化正在绽放。
2021年7月22日,中海油勘探开发数据资源中心正式揭牌,我国海洋石油上游勘探开发数据资产自此走向集中、统一、全生命周期管理。全海域数千口井采集的钻井、测井、工程建设、油气生产等17个专业累计超60万亿字节的数据资源“涌入”这个勘探开发数据湖。源于生产的数据通过智能化分析,反向转化为生产力。数据日益成为公司核心资产和关键生产要素。
全面部署、重点推进、点式突破。实实在在的变化正落地“智能油田”“智能工程”“智能工厂”,让我们拥抱数字化转型浪潮,开启智能化新篇章。
生长
培育创新的土壤 如此肥沃
研究总院是中国海油的战略规划和决策支持中心、科技创新和技术研发中心、技术服务和成果转化中心、高端人才培养和储备中心,是海洋油气开发的“最强大脑”和创新发源地。10年间,科研人员队伍壮大了一倍,人才水平层次更高、体系更完备。
李达犹记得十几年前,他刚参加工作时,经常听到“以前都是这样做的”“你应该这样做”这样的话,似乎每一项工作都已由前辈铺好了条条大路,但这些路最终通往哪里?他的疑惑和迷茫一直埋藏在心底。直到后来,为了完成当时世界上难度最大的荔湾3-1平台浮托安装设计、完成世界首创的“深海一号”能源站设计,一个个从未做过的难题越来越多地涌现,大家认识到,必须要探索新的出路。
“我现在培养新人,不着急安排他们做具体的项目,先温习一遍学校里学的理论知识,基础扎实了,以后做项目的时候,自然有生命力。”相信科学,不迷信经验,这是李达想为年轻科研工作者树立的价值观。
“自从‘揭榜挂帅’制度在国家级课题层面和中国海油各单位推行后,我们明显感觉竞争更加激烈,大家的紧迫感也更加强烈了。” 研究总院钻采研究院副院长谢仁军参与了中国海油“十四五”发展规划中科技规划的编制工作,他感受到最大的变化是,科研项目的难度越来越高,学科交叉融合正不断深化。“过去科研立项是按专业划分,不同专业各自为战。随着生产项目和科研项目的难度越来越高,交叉学科研究成为必须。中国海油‘十四五’规划中的科研项目按领域划分,每个领域需要不同专业甚至不同单位联合攻关。”
一方面,从国家到企业对于科技创新的支持力度空前,另一方面,当今世界正经历百年未有之大变局,经济社会发展对科技创新的需求更加迫切。当一项项利好科研人才成长、科研项目推进、科研成果转化的政策在中国海油落地生根,我们更有理由相信和投身这番事业。
马巍巍作为集团公司科技信息部科研项目管理人员,对于中国海油科研项目导向的变化深有感触:“近几年,公司对科技创新的投入力度越来越大,标准和要求也在提高。”科研项目的科学性、前瞻性、实用性等方方面面都要经过严密的论证,“投在科研上的钱更多了,可这钱也变得更‘难花’了,因为每一笔都要用在刀刃上。”
自2008年设立国家科技重大专项以来至“十三五”末期,中国海油获得国家科技奖励13项、省部级科技奖励185项,发布国际标准2项、国家标准11项、行业标准16项,研制产品装备100余台套,科技创新为海洋石油事业贡献了重要力量。
2021年,中国海油成功获批首批央企原创技术“策源地”,推动能源科技迈向更高水平自立自强。“十四五”期间,中国海油将继续加强关键核心技术装备攻关,积极承担国家重大科技任务,围绕油气勘探开发、炼油化工、天然气发电、能源转型等重点领域,以争创一流的勇气信心大力推进科技攻关工程。
党的十八大以来,我国科技创新能力持续跃升,我国海洋石油工业也实现了技术体系的厚积薄发。技术有底气、科研有依托、成长有通道、创新有环境,为跻身行业顶尖、支撑国家战略科技力量,迎接国家民族发展的未来,中国海油全力以赴科技创新,用科技创新点燃企业高质量发展新引擎。