向地球深部進軍，要以裝備降成本

陳融雪

朱日祥

2018年，我國石油對外依存度達70%，天然氣對外依存度達43%，繼2017年超過美國成為世界最大原油進口國后，又超過日本成為世界最大天然氣進口國。

不久前，國家能源委員會會議時隔3年再次召開，研究進一步落實能源安全新戰(zhàn)略。

此間中國科學院院士、地球物理學家朱日祥接受《瞭望東方周刊》專訪，就國家能源安全形勢、現(xiàn)有技術(shù)裝備水平、油氣體制改革和能源開放等問題進行了分析和闡述。

朱日祥說：“世界能源格局正在發(fā)生深刻變化，我國已從全球能源治理的參與者變成影響者。我相信，越來越多的國家會選擇構(gòu)建合作共贏的能源命運共同體?！?/p>

在他看來，相關科研工作者應面向世界科技前沿，面向國家戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場，以解決國家戰(zhàn)略需求問題為己任。“當務之急，是又快又好又有價值地把能源開采出來?！?h3>入地之難

《瞭望東方周刊》：近期召開的國家能源委員會會議，是黨的十九大之后首次召開的國家能源委員會會議。你如何解讀此次會議？

朱日祥：這次會議主要是研究進一步落實能源安全新戰(zhàn)略，審議通過推動能源高質(zhì)量發(fā)展實施意見。就我個人而言，最關注的是會議明確提出“要加快能源開發(fā)利用關鍵技術(shù)和重大裝備攻關”。

黨的十八大以來，能源安全被提升到了新的高度。

在2016年的全國科技創(chuàng)新大會、兩院院士大會、中國科協(xié)第九次全國代表大會上，習近平總書記指出，當前，國家對戰(zhàn)略科技支撐的需求比以往任何時期都更加迫切。他舉例說，從理論上講，地球內(nèi)部可利用的成礦空間分布在從地表到地下一萬米，目前世界先進水平勘探開采深度已達2500米至4000米，而我國大多小于500米，向地球深部進軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題。

從戰(zhàn)略上來講，我們自主研發(fā)出一個產(chǎn)品，即便一開始和進口產(chǎn)品有些差距，但只要用得上、性價比高，就能在市場上逼著對方降低價格。

《瞭望東方周刊》：有句話說“上天不易入地更難”。我們的“神舟”上天了，“蛟龍”入海了，去年“地殼一號”在松科二井入地7018米。入地還很難嗎？

朱日祥：關于入地之難，我簡單地說幾個原因：地球內(nèi)部越往深處巖石密度越高;越往地球深部壓力和溫度也越高。

平均每深100米，溫度就增高3攝氏度。一般到7000米以下，壓力即達1400個大氣壓，11000米深時，壓力可達3000個大氣壓。不難想象，二三百攝氏度的高溫及幾千個大氣壓的環(huán)境，對鉆探設備測試儀器是多么嚴峻的考驗。

去年，我國的松科二井完鉆井深7018米，創(chuàng)下了四項世界紀錄，創(chuàng)造了國內(nèi)最高溫度241攝氏度條件下鉆進的紀錄，成為全球首個鉆穿白堊紀陸相地層的科學鉆探井。

但需要注意的是，地球的直徑是12756千米。目前，世界上最深的鉆探井是12262米，在蘇聯(lián)科拉半島，深度約為地球直徑的1063分之一。

當然，這些只是科學鉆探的深度，找礦采礦還遠遠達不到這樣的深度。在尋找礦產(chǎn)資源的深度上，發(fā)達國家可以到2000米，我們目前仍在1000米以淺。

2018 年6 月1 日，松科二井“地殼一號”萬米鉆機整機系統(tǒng)（許暢/ 攝）

勝利油田某油井，采油工人對原油生產(chǎn)裝置進行巡檢

當務之急

《瞭望東方周刊》：向地球深部進軍，是為了保障國家資源和能源的可持續(xù)供應。作為世界能源生產(chǎn)第一大國和世界能源消費大國，我國的能源安全形勢如何？

朱日祥：我國是發(fā)展中大國，能源安全形勢也是發(fā)展中的形勢。

今年是新中國成立70周年。70年來，我國從能源工業(yè)基礎“一窮二白”發(fā)展成為今天的世界能源生產(chǎn)第一大國。2018年，我國一次能源生產(chǎn)總量37.7億噸標準煤，達到6年來的最高水平，是1949年的158倍。

但是，我們并不能過于樂觀。伴隨著經(jīng)濟發(fā)展，能源消費必然會與日俱增。2018年，我國能源凈進口量約9.7億噸標準煤，對外依存度達21%。其中，石油對外依存度70%，天然氣對外依存度43%。繼2017年超過美國成為世界最大原油進口國后，2018年我國超過日本成為世界最大天然氣進口國。

《瞭望東方周刊》：今年國慶期間，中石油宣布了兩項重大油氣勘探成果：鄂爾多斯10億噸油田和四川盆地萬億立方米頁巖氣大氣區(qū)。對于這樣的消息，你怎么看待？

朱日祥：這樣的好消息并不少。

比如去年，我國石油新增探明地質(zhì)儲量9.59億噸，同比增長了9.4%。其中，新增探明儲量大于1億噸的盆地有3個，分別是鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地（陸上）和準噶爾盆地。

還有，聯(lián)合國貿(mào)易和發(fā)展會議（UNCTAD）2018年發(fā)布的一份報告顯示，中國的頁巖氣儲量達31.6萬億立方米，排名全球第一。

毋庸置疑，中國地大物博，是一個能源大國。但現(xiàn)在的當務之急是，如何又快又好又有價值地把能源開采出來。

《瞭望東方周刊》：怎么理解又快又好又有價值地把能源開采出來？

朱日祥：舉個例子，假設國際原油每桶50美元，我們的開采成本要70美元，那我們還要自采嗎？向地下要資源，向地球深部進軍，我們必須“加快能源開發(fā)利用關鍵技術(shù)和重大裝備攻關”，以裝備降成本。

打破壟斷

《瞭望東方周刊》：我國能源開發(fā)利用關鍵技術(shù)和重大裝備現(xiàn)狀如何？

朱日祥：長期以來，我國大型地球物理探測裝備和核心軟件幾乎全部依賴進口。國際上，大型探測裝備的研發(fā)和生產(chǎn)處于少數(shù)大公司掌控之中，形成了市場壟斷。他們只租不售，不僅價格昂貴，還對我國實施高端產(chǎn)品技術(shù)封鎖。

2013年，我們開始攻關國家重大科研裝備研制項目——“深部資源探測核心裝備研發(fā)”——依據(jù)礦產(chǎn)資源“攻深探盲”勘探流程的技術(shù)急需程度，我們遴選了衛(wèi)星磁測載荷、航空超導全張量磁梯度測量裝置、航空瞬變電磁勘探儀、組合式海底地震探測裝備等8套深部資源探測裝備的研制任務。

經(jīng)過長達4年的自主研發(fā)，終于順利通過驗收。

現(xiàn)在，航空超導全張量磁梯度測量裝置樣機已參與資源探測、工程考古和國防領域的應用;航空瞬變電磁勘探儀已為武警黃金部隊在山東、內(nèi)蒙古等地進行了金屬礦勘查工作;組合式海底地震探測裝備已被中海油、福建省地震局應用。

這8套深部探測裝備通過驗收之后，2017年，我們又啟動了“智能導鉆專項”。

“智能導鉆”集傳感、運輸、控制、精密制造等高端技術(shù)于一體，力圖 “看得清、打得準、采得凈”，形成6000米深層油氣資源開發(fā)整體技術(shù)解決方案，為未來非常規(guī)油氣等勘探開發(fā)提供核心技術(shù)。

10月中旬，我們在勝利油田預探井進行了“智能導鉆”實鉆試驗，效果還不錯。

《瞭望東方周刊》：請你評估一下，我們的技術(shù)和西方最先進的技術(shù)相差多少年。

朱日祥：這取決于我們的發(fā)展速度。如果不發(fā)展，一百年趕不上;如果發(fā)展得快，數(shù)年就能趕超。

客觀地說，目前，我們國內(nèi)的高端裝備還是主要靠進口。要趕超一流，絕非一朝一夕之功。

從戰(zhàn)略上來講，我們自主研發(fā)出一個產(chǎn)品，即便一開始和進口產(chǎn)品有些差距，但只要用得上、性價比高，就能在市場上逼著對方降低價格。我們很高興地看到，一些自主研發(fā)的深探裝備研制所達到的技術(shù)水平，已經(jīng)遠遠超出了當年設定的目標;我們現(xiàn)有的部分裝備，已經(jīng)打破了國外的技術(shù)壟斷;一些核心部件和裝備的應用推廣速度，也超出了預期。

一方面，擴大開放必將增強市場活躍度，有助于進一步提升國內(nèi)油氣資源的勘探開發(fā)力度和技術(shù)進步;另一方面，讓全世界最有實力的公司來幫我們勘探開發(fā)能源，不失為保障國家能源安全、提升供應能力的有效手段。

例如，衛(wèi)星磁測載荷系統(tǒng)自主研制了磁通門磁強計工程樣機、質(zhì)子旋進磁強計工程樣機、磁檢測標定系統(tǒng)和數(shù)據(jù)解算軟件。第三方測試表明，部分技術(shù)指標優(yōu)于設計指標，達到了國際先進水平。整項技術(shù)支撐了火星磁場探測任務的立項，在我國首次火星探測工程有效載荷單機項目研制優(yōu)選中勝出。

當然，這只是裝備研發(fā)萬里長征的第一步。我們將通過數(shù)十年如一日的持續(xù)攻關，推進深部探測裝備的實用化與產(chǎn)業(yè)化。

雙向開放

《瞭望東方周刊》：你剛剛講到戰(zhàn)略。一個科學家應該有怎樣的戰(zhàn)略？

朱日祥：我的老師劉光鼎先生，常對我們說“不謀萬世者，不足謀一時;不謀全局者，不足謀一域”。

我的理解是，對于科研工作者來說，應當面向世界科技前沿，面向國家戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場，以解決國家戰(zhàn)略需求問題為己任。

就我而言，就是地球科學要為國家服務。

我國經(jīng)濟發(fā)展的很多基礎工作，都需要地球科學的支撐，如三峽工程、西氣東輸、南水北調(diào)、西部大開發(fā)、振興東北老工業(yè)基地等，都離不開地球科學。

《瞭望東方周刊》：國家發(fā)展改革委、商務部今年發(fā)布了《外商投資準入特別管理措施（負面清單）（2019年版）》，這份文件取消了石油、天然氣勘探開發(fā)限于合資、合作的限制，被視為我國油氣體制改革的“里程碑”。請問，對外資開放獨立勘探開發(fā)權(quán)，會沖擊國內(nèi)相關產(chǎn)業(yè)嗎？

朱日祥：油氣勘探開發(fā)是一個資本密集型、技術(shù)密集型行業(yè)。我認為，取消石油天然氣勘探開發(fā)限于合資、合作的限制，引入多市場主體參與國內(nèi)油氣資源勘探開發(fā)，是一件非常好的事情。

一方面，擴大開放必將增強市場活躍度，有助于進一步提升國內(nèi)油氣資源的勘探開發(fā)力度和技術(shù)進步;另一方面，讓全世界最有實力的公司來幫我們勘探開發(fā)能源，不失為保障國家能源安全、提升供應能力的有效手段。

除此之外，我還想指出，我們的能源開放是雙向的。我們不僅是把能源引進來，還有能源技術(shù)裝備的走出去。

從貫穿中國與土庫曼斯坦、烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦的中亞-中國天然氣管道項目，到中俄、中蒙、中吉等跨國輸電線路，從非洲大陸最南端的南非德阿風電項目，到世界最南端的阿根廷孔多克里夫水電站和拉巴朗科薩水電站，中國能源建設者的身影已遍及“一帶一路”。

能源合作是“一帶一路”國際合作的重要主題。當前，世界能源格局正在發(fā)生深刻變化，我國已從全球能源治理的參與者變成影響者。我相信，越來越多的國家會選擇構(gòu)建合作共贏的能源命運共同體。