石油工程技術(shù)是發(fā)現(xiàn)油氣藏、建立油氣通道、提高單井產(chǎn)量、降低油氣綜合成本、實(shí)現(xiàn)高效開發(fā)的重要手段，在油氣勘探開發(fā)中起到舉足輕重的作用。

石油工程技術(shù)進(jìn)步推動北美“頁巖革命”，美國頁巖氣年產(chǎn)量從2014年的335億立方米增至2024年的8312億立方米，占美國天然氣產(chǎn)量的79%、全球天然氣產(chǎn)量的21%，重塑了世界能源格局。石油工程技術(shù)進(jìn)步使油氣勘探開發(fā)盈虧平衡點(diǎn)下降，全球主要區(qū)域致密油氣盈虧平衡點(diǎn)從2014年的80美元/桶降為2024年的40美元/桶左右，海洋油氣盈虧平衡點(diǎn)下降近35%。隨著油氣勘探開發(fā)向更深、更復(fù)雜、更極端環(huán)境挺進(jìn)，工程技術(shù)進(jìn)步成為突破地質(zhì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)三重極限的核心驅(qū)動力。

石油工程技術(shù)不斷取得創(chuàng)新突破

深井超深井技術(shù)推動油氣勘探進(jìn)入萬米時代，國內(nèi)外已實(shí)現(xiàn)萬米級鉆井與裝備突破。海洋油氣工程向超深水推進(jìn)，水下生產(chǎn)系統(tǒng)與高端裝備支撐深水開發(fā)。頁巖油氣通過長水平段鉆井與高效壓裂大幅降本提效。老油田通過智能分支井與側(cè)鉆技術(shù)激活低品位資源。地?zé)?、氫能等新能源工程技術(shù)取得突破，智能化技術(shù)顯著提升鉆井效率與安全性。

深井超深井工程技術(shù)裝備發(fā)展迅速，推動油氣勘探開發(fā)向萬米深地邁進(jìn)。NOV（國民油井華高）、Cameron（卡麥龍）等公司研發(fā)了適用于萬米鉆探的1.5萬米鉆機(jī)裝備和配套設(shè)備，采用套管/尾管鉆井技術(shù)快速鉆穿復(fù)雜地層，利用工具擴(kuò)大井眼拓展井身結(jié)構(gòu)，研發(fā)了高性能鉆頭和井下工具、高溫高密度工作液、抗溫耐壓測量儀器，推動深地油氣探測進(jìn)入新階段。美國墨西哥灣萬米深層油氣實(shí)現(xiàn)商業(yè)開發(fā)，區(qū)域內(nèi)萬米級特深井鉆井周期約260天。國內(nèi)研發(fā)成功1.2萬米鉆機(jī)、DQ-120系列頂驅(qū)、70兆帕泥漿泵等關(guān)鍵裝備，形成了特深井鉆探工程技術(shù)能力，支撐保障了塔里木盆地、四川盆地、準(zhǔn)噶爾盆地特深層油氣勘探開發(fā)。2025年1月，我國首口萬米科探井——深地塔科1井鉆至井深10910米完鉆，陸上鉆深能力成功突破萬米極限，是繼“深空”“深海”之后，在深地領(lǐng)域取得的又一重大進(jìn)展，標(biāo)志著我國邁進(jìn)萬米深地油氣探測時代。

海洋油氣工程技術(shù)正在向更深水域推進(jìn)，深水鉆完井技術(shù)和裝備日趨成熟。國外海洋油氣探井中約50%水深超過1200米，鉆井平臺（船）發(fā)展到第七代，最大作業(yè)水深3658米，最大鉆深能力達(dá)15240米。為消除風(fēng)、浪、流、冰等對作業(yè)的影響，海底工廠已現(xiàn)場應(yīng)用，利用水下設(shè)備對生產(chǎn)出來的油氣進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)海洋油氣經(jīng)濟(jì)高效開發(fā)。國內(nèi)通過跟蹤學(xué)習(xí)、合作引進(jìn)和自主創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)從淺水、中深水到超深水的重大跨越，研發(fā)了以1.5萬米超深水半潛鉆井平臺、7500噸級全回轉(zhuǎn)起重船、“深海一號”生產(chǎn)平臺等為代表的一批“國之重器”，具備了深海油氣勘探開發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)裝備能力，深水油氣成為我國油氣產(chǎn)量重要的增長極。LW22-1-1井鉆探作業(yè)水深2619米，創(chuàng)西太平洋海域鉆井作業(yè)最大水深紀(jì)錄。

頁巖油氣工程技術(shù)持續(xù)升級迭代，綜合成本不斷降低。北美形成了水平井超級一趟鉆技術(shù)，二疊盆地單井鉆井周期從2008年的35～40天，縮短至2024年的14.7天。Expand Energy（擴(kuò)展能源）公司在美國西弗吉尼亞尤蒂卡頁巖區(qū)完鉆的BW Edge MSH 210H井，井深10518米、水平段長8430米、一趟鉆進(jìn)尺9256米。綜合考慮地質(zhì)稟賦、技術(shù)能力和經(jīng)濟(jì)效益等因素，改變壓裂理念和作業(yè)方式，采用拉鏈?zhǔn)胶碗p井同步壓裂，平均作業(yè)效率10.8段/天，正在推廣三井同步壓裂和四井同步壓裂技術(shù)，壓裂效率可達(dá)27段/天。國內(nèi)通過非常規(guī)油氣鉆井、壓裂工程技術(shù)攻關(guān)研究，在復(fù)雜地質(zhì)挑戰(zhàn)中走出了一條自主創(chuàng)新之路，建成涪陵-川南、長寧-威遠(yuǎn)、云南昭通等國家級頁巖氣示范區(qū)，以及新疆吉木薩爾、大慶古龍、勝利濟(jì)陽等國家級頁巖油示范區(qū)，頁巖油氣邁進(jìn)大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)新階段。

老油田及復(fù)雜儲層提產(chǎn)工程技術(shù)進(jìn)一步解放低品位油氣資源。國外采用智能多分支井、新型魚骨刺井、老井側(cè)鉆等技術(shù)，讓老井復(fù)活，實(shí)現(xiàn)儲產(chǎn)量再次增長。沙特阿美石油公司在多分支井鉆井技術(shù)基礎(chǔ)上，發(fā)展了極大儲層接觸技術(shù)（MRC）和最大儲層接觸技術(shù)（ERC），采用無線控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地面對井下多分支完井系統(tǒng)的控制，智能多分支井SHYB-220井與油藏接觸位移12.3千米，日產(chǎn)油1644噸。與水力壓裂、調(diào)剖等提高老油田油氣產(chǎn)量技術(shù)相比，側(cè)鉆井技術(shù)在老油田挖潛方面的應(yīng)用有著更大的優(yōu)勢，俄羅斯側(cè)鉆作業(yè)數(shù)量占全球側(cè)鉆總量60%，年側(cè)鉆井約3500口，側(cè)鉆水平井比例不斷增加，占側(cè)鉆井總進(jìn)尺的76%。國內(nèi)組織實(shí)施勘探開發(fā)、地質(zhì)工程、科研生產(chǎn)、組織管理一體化，推廣應(yīng)用大井叢、老井側(cè)鉆、分支井技術(shù)，拓展水平井+體積壓裂應(yīng)用領(lǐng)域，新建產(chǎn)能貢獻(xiàn)率和效益逐步提高。

新能源新領(lǐng)域工程技術(shù)助力能源轉(zhuǎn)型與綠色低碳發(fā)展。國外油氣公司積極布局地?zé)帷淠?、儲能等新能源領(lǐng)域，并與油氣開發(fā)工程協(xié)同，實(shí)現(xiàn)油氣綠色低碳開發(fā)。美國Fervo（費(fèi)爾沃能源）公司Cape Station注采雙井地?zé)犴椖坎捎盟骄@井+分段壓裂技術(shù)，注采井垂深2590米、水平段長1500米，完成多井拉鏈分段壓裂80級，每日獲取195攝氏度高溫液量9245立方米，創(chuàng)造了增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)單井流量和功率輸出世界紀(jì)錄。美國ACES項目采用220兆瓦堿性電解槽制氫并儲存于地下鹽穴，鹽穴直徑66.88米、高364.8米、頂部深度1064米，儲能容量300吉瓦·小時。國內(nèi)開發(fā)了強(qiáng)制對流取熱、低成本分支井工具，形成多層立體采灌高效取熱關(guān)鍵技術(shù)，300兆瓦·小時鹽穴壓縮空氣儲能國家試驗(yàn)示范項目投產(chǎn)運(yùn)行。

智能化石油工程技術(shù)快速發(fā)展，作業(yè)效率和安全性大幅提高。國外自動化鉆井技術(shù)不斷完善，石油工程技術(shù)與大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字化技術(shù)融合發(fā)展。斯倫貝謝公司利用AI模型預(yù)測井筒完整性風(fēng)險并優(yōu)化超深水作業(yè)流程，在Performance Live?中心集中管理定向鉆井、隨鉆測井（LWD）和完井服務(wù)，顯著縮短非生產(chǎn)時間（NPT）。哈里伯頓公司的智能壓裂系統(tǒng)利用井下傳感器連續(xù)測量射孔簇均勻性和裂縫幾何形狀，基于測量值進(jìn)行智能決策、優(yōu)化壓裂參數(shù)。中國石化智能鉆井技術(shù)在勝利油田頁巖油國家示范區(qū)完成8口井集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了鉆機(jī)、儀器、決策系統(tǒng)與集成控制中心數(shù)據(jù)交互聯(lián)動，機(jī)械鉆速提高17.44%、風(fēng)險診斷準(zhǔn)確率達(dá)92%、優(yōu)質(zhì)儲層鉆遇率100%、鉆井周期縮短19.87%。

石油工程技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

勘探對象復(fù)雜化與資源劣質(zhì)化增大了增儲穩(wěn)產(chǎn)難度，也提高了對工程技術(shù)性要求；碳中和目標(biāo)加速石油工程綠色低碳轉(zhuǎn)型；數(shù)字化與智能化融合面臨多源數(shù)據(jù)整合困難、算法適應(yīng)性不足及實(shí)時決策依賴人工等挑戰(zhàn)。

我國2024年原油對外依存度73.6%、天然氣對外依存度41.5%，油氣安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。隨著油氣勘探開發(fā)向深層超深層、深水超深水、非常規(guī)油氣發(fā)展，呈現(xiàn)勘探開發(fā)對象復(fù)雜化和資源品質(zhì)劣質(zhì)化趨勢，油氣規(guī)模增儲和穩(wěn)產(chǎn)難度越來越大，對石油工程技術(shù)創(chuàng)新提出了更高要求。

全球應(yīng)對氣候變化行動正在對油氣行業(yè)產(chǎn)生廣泛而深刻的影響，我國提出在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，力爭2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。油氣勘探開發(fā)作為重要的碳排放源，碳減排實(shí)施效果直接影響碳達(dá)峰與碳中和整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，石油工程需要加大力度推動綠色低碳發(fā)展，提升低碳運(yùn)營能力。

數(shù)字化、智能化正在引領(lǐng)新一輪科技及產(chǎn)業(yè)變革，并向油氣行業(yè)不斷滲透與融合，但石油工程多源異構(gòu)數(shù)據(jù)整合困難、數(shù)據(jù)清洗難度大，跨部門數(shù)據(jù)共享存在制度障礙，深度學(xué)習(xí)算法對異常工況適應(yīng)性不足，實(shí)時決策模型迭代更新依賴人工經(jīng)驗(yàn)調(diào)整，尚未形成自主進(jìn)化能力。

新一代石油工程技術(shù)發(fā)展方向

技術(shù)發(fā)展將聚焦“兩深一非”增儲上產(chǎn)、數(shù)智降本與綠色轉(zhuǎn)型。重點(diǎn)突破萬米鉆探、深水鉆完井、非常規(guī)提效、老油田挖潛、新能源融合和智能建井等六大方向，構(gòu)建高端化、智能化、綠色化的新一代技術(shù)體系。

經(jīng)過多年持續(xù)攻關(guān)，我國石油工程技術(shù)體系基本滿足了油氣勘探開發(fā)的需要，但在保障國家能源安全和實(shí)現(xiàn)凈零碳排放的雙重要求下，石油工程技術(shù)既要實(shí)現(xiàn)整體經(jīng)濟(jì)效益的提升，也要走好低碳發(fā)展之路。新一輪科技革命和能源變革背景下，“兩深一非”增儲上產(chǎn)、數(shù)智賦能降本增效、綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展成為共識，油氣與新能源融合發(fā)展對石油工程技術(shù)創(chuàng)新提出了更高要求。面向油氣與新能源主戰(zhàn)場，我們要錨定“高端化、智能化、綠色化”方向，夯實(shí)傳統(tǒng)油氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)，布局培育支撐未來新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢技術(shù)，增強(qiáng)原始創(chuàng)新能力和關(guān)鍵技術(shù)供給能力，支撐打造油氣上游新質(zhì)生產(chǎn)力。

一是針對超深層特深層油氣復(fù)雜工程地質(zhì)條件下安全高效成井技術(shù)難題，攻關(guān)突破工程地質(zhì)風(fēng)險超前預(yù)測技術(shù)、1.5萬米重載鉆機(jī)裝備、硬地層高效破巖工具、220攝氏度井下測控儀器、260攝氏度化學(xué)劑及密封材料、超高溫超高壓儲層完井改造技術(shù)，建立涵蓋“理論方法、關(guān)鍵裝備、工作流體、工具儀器及配套工藝”的萬米油氣建井工程技術(shù)體系，提升超深特深層極端環(huán)境作業(yè)能力。

二是針對海洋深水地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、鉆井作業(yè)風(fēng)險高等難題，持續(xù)推進(jìn)海洋工程高端技術(shù)裝備國產(chǎn)化進(jìn)程，提升深水作業(yè)安全及應(yīng)急保障能力，突破深水控壓鉆井、高溫高壓鉆完井、高性能環(huán)保鉆井液、海上長壽命完井等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建深水、超高溫高壓工程技術(shù)體系，為海洋油氣資源高效開發(fā)利用提供技術(shù)保障。

三是針對非常規(guī)油氣開發(fā)效益差、降本增效難度大等難題，研發(fā)儲層精細(xì)識別評價、5000米超長水平段水平井鉆井、隨鉆遠(yuǎn)探測、高性能旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向、精細(xì)化壓裂等提速提效提產(chǎn)技術(shù)，形成新一代非常規(guī)油氣工程技術(shù)體系，滿足頁巖油、深層頁巖氣、深層煤層（巖）氣勘探開發(fā)需求，大幅降低噸油成本，實(shí)現(xiàn)非常規(guī)油氣經(jīng)濟(jì)高效開發(fā)。

四是針對老油田挖潛油氣水關(guān)系復(fù)雜、單井產(chǎn)量低等難題，研究高級別分支鉆井、最大儲層接觸（ERC）鉆井、超短半徑徑向鉆井、老井側(cè)鉆、調(diào)流控水與壓裂控水、多薄層大規(guī)模均衡壓裂等特殊工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“一井多控、少井高產(chǎn)”，降低單井綜合成本，滿足多套儲層立體開發(fā)、難動用油氣效益開發(fā)需求。

五是圍繞高溫地?zé)?干熱巖開發(fā)、地下空間儲能、二氧化碳封存與利用、油氣開發(fā)全過程節(jié)能減排等方向，持續(xù)攻關(guān)復(fù)雜結(jié)構(gòu)地?zé)峋咝茙r、熱儲改造、采灌增效技術(shù)，突破深層地?zé)豳Y源開發(fā)高效成井與長效取熱等關(guān)鍵技術(shù)；開展地下空間儲能技術(shù)研究，攻關(guān)突破鹽穴腔體庫容評價、大口徑井筒長效密封固井、鹽穴沉渣層排采一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)儲氣、儲氫、儲能協(xié)同發(fā)展；拓展二氧化碳壓裂、提采、地質(zhì)封存技術(shù)應(yīng)用，提高CCS/CCUS經(jīng)濟(jì)效益，打造負(fù)碳示范工程；采用低能低耗設(shè)備、優(yōu)化發(fā)電機(jī)組運(yùn)行效率，降低燃料消耗和溫室氣體排放，構(gòu)建碳中和能源工程技術(shù)體系。

六是圍繞油氣行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展，拓展大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)在鉆完井、測錄井、完井測試、壓裂改造等場景的應(yīng)用，開展數(shù)據(jù)感知、智能決策、智能控制技術(shù)研究，搭建智能決策、數(shù)字孿生平臺，借助自動化鉆井裝備和高端智能新材料，實(shí)現(xiàn)“全方位感知、云平臺計算、大數(shù)據(jù)分析、一體化決策、最優(yōu)化調(diào)控”建井目標(biāo)。

全球油氣鉆井市場動向

海上業(yè)務(wù)逆市爆發(fā)。2024年全球鉆井市場規(guī)模達(dá)1013億美元，鉆井市場總體微增2.2%，但陸上與海上冰火兩重天，海上鉆井比上年增長14.2%（378億美元），陸上鉆井萎縮3.4%（654億美元）。2025年，預(yù)計全球鉆井市場增長2%，自升式平臺、鉆井船和半潛式平臺及平臺服務(wù)市場增長4%以上，定向井、固井、鉆井液保持穩(wěn)定。

全球市場區(qū)域分化顯著。2025年，中東、歐洲、俄羅斯及其他市場預(yù)計將實(shí)現(xiàn)5%以上增長，南美和非洲市場預(yù)計增長2%左右，亞太、北美市場下滑3%左右。

總體來看，在全球能源版圖重構(gòu)的背景下，鉆井企業(yè)需“向海而行”，強(qiáng)化技術(shù)壁壘，同時關(guān)注新興區(qū)域政策紅利。

全球油氣完井市場動向

整體市場規(guī)模收縮、結(jié)構(gòu)分化。2024年，受非常規(guī)油氣勘探開發(fā)投資比上年下降的影響，全球完井市場規(guī)模小幅下降，比上年下降4.7%，至961億美元。2025年，受全球油氣勘探開發(fā)投資保持穩(wěn)定影響，完井市場需求保持穩(wěn)定，預(yù)計全球完井市場保持穩(wěn)定，細(xì)分專業(yè)市場層面，測試市場預(yù)計增長3%左右，連續(xù)油管裝備與服務(wù)、有線測井和射孔市場增長2%左右。

區(qū)域市場方面，2025年，南美、俄羅斯及其他市場預(yù)計實(shí)現(xiàn)10%以上增長，中東和非洲市場預(yù)計增長5%以上，亞太、北美市場預(yù)計下滑3%左右。

競爭態(tài)勢上，完井市場供應(yīng)競爭更加激烈，巨頭壟斷加劇。CR8（前八大企業(yè)市場份額之和）提升至38%，大型油服公司持續(xù)提升完井業(yè)務(wù)競爭力，保持部分細(xì)分專業(yè)市場的領(lǐng)導(dǎo)地位。

總體來看，面對市場分化，企業(yè)可以適時將資源向海上業(yè)務(wù)、新興業(yè)務(wù)等高潛力賽道傾斜，同時強(qiáng)化技術(shù)壁壘以應(yīng)對巨頭競爭。

（資料來源：《全球油氣工程行業(yè)發(fā)展報告（2025）》）

（ 責(zé)任編輯：王瑩 ）