中国石油石化商务网6月10日消息，国际能源署今年3月发布的《全球能源评估》报告显示，2024年全球能源需求同比增长2.2%，增速超过2013年至2023年间1.3%的年平均增长水平。一方面，2024年全球可再生能源、石油、天然气、煤炭和核能的消耗量均呈现上升态势，其中石油需求增幅为0.8%，天然气需求增幅高达2.7%。另一方面，碳达峰仍未到来，2024年全球碳排放量378亿吨，较2023年增长0.8%，创下历史新高。在此背景下，各类国际石油公司持续调整面向“低碳化”甚至“去碳化”的战略目标和发展策略，在保障油气供应安全的同时，以技术创新积极应对全球能源转型的变革和挑战。
根据西南石油大学教授朱红钧等国内外专家的研究成果，油气资源在开采、运输、储存、利用的全产业链均会产生包括二氧化碳和甲烷在内的碳排放，且排放量主要集中在上游勘探开发领域。因此，现阶段国际石油企业普遍通过加强以下四大类技术创新攻关，降低上游生产过程中的碳排放，推动实现绿色发展。
一是“碳减排”技术。此类技术是在油气开发利用过程中优化技术手段以降低碳排放，包括伴生气回收利用、放空气回收、余热利用、各类新能源与油气勘探开发耦合利用等技术。在我国，中国石油吐哈油田鲁克沁采油管理区利用国产微燃机热电联产装置等，将放空气回收后充分利用。其中的甲烷等可燃挥发物经过燃烧，产生高温高压气体推动涡轮发电机发电外输，满足部分设备运转的需要，成为油田生产现场的“充电宝”；同时，在微燃机工作过程中，产生的燃气余热被再次利用，用于加热采油站内采出液，这使得微燃机变身“暖油宝”。这既减少了排放、保护了环境，也产生了电能，实现了价值增值，还能够优化调整稠油集输的能耗结构。在海外，巴西国家石油公司在海上石油平台安装的浮式光伏装置实现了油田作业15%的电力自给，每年减少柴油消耗1.57万吨；阿根廷瓦卡穆尔塔页岩区配套了大量风电项目，能够满足该区域页岩油开发40%的用电需求，使得碳排放强度下降了35%。
二是“碳替代”技术。此类技术是利用风、光、电、氢等清洁能源替代油气，包括风光发电、绿氢、生物质能利用、地热能、电代油技术等。对石油公司而言，“碳替代”相关技术分为3个层次。首先，以其他清洁能源替代在上游生产中消耗的燃料油气。国家能源局2023年印发的《加快油气勘探开发与新能源融合发展行动方案（2023—2025年）》指出，要重点推进大庆、长庆、胜利、塔里木、新疆、华北等油田风电和光伏发电集中式开发，支撑油气勘探开发清洁用能，加快实现燃料油气的替代。其次，发展生物甲烷等可再生油气资源补充现有油气利用形态。壳牌公司20亿美元收购总部位于丹麦的自然能源公司（Nature Energy）后，成为欧洲地区最大的生物甲烷生产企业，计划2030年将产量提升至4400桶油当量/日。最后，独立发展风、光、电、氢等清洁能源，最终实现由油气公司向清洁能源公司的转变。丹麦石油天然气公司锚定转型发展目标，在不断攻关风电核心技术的同时，不断剥离传统化石能源资产并更名为沃旭能源公司，最终成为全球领先海上风电生产商。
三是CCUS技术。此类技术是将二氧化碳捕集、利用与封存，包括膜分离法烟气碳捕集技术、二氧化碳驱油技术、气体辅助吞吐技术、陆上和海上碳封存技术等。在北美地区，埃克森美孚将CCUS技术作为其低碳转型的重要路径，2024年已签署碳捕集与封存合同总量超过1400万吨二氧化碳当量/年，为全球第一。该公司还完成了对Denbury资源公司并购后的优化整合，建成美国最大的二氧化碳输送管网，并在得克萨斯州获得面积超过27万英亩的美国最大海上二氧化碳封存地。在我国，中国石油吉林油田经过30余年的持续攻关和现场实践，形成了陆相沉积低渗透油藏CCUS-EOR的油藏工程、注采工程、地面工程、腐蚀防护和安全环保全流程技术体系，高效建成了大情字井油田等二氧化碳驱油与埋存示范区，截至2024年底，注气井组达到140个，覆盖地质储量约2000万吨，累计注入二氧化碳超过350万吨，累计产油超110万吨。
四是数智技术。此类技术是将大数据、人工智能等应用于油气勘探开发各环节，包括温室气体实时监测、装置预测性维护、勘探效率提升、开发生产优化和数字化运营等相关技术。譬如，石油企业能够利用大数据分析和机器学习算法预测，提前预警感知设备故障可能性，借助生产指挥中心及时提醒现场巡检人员进行设备故障检测，维持设备高质量运行和较高的产量，并保持生产中期相对稳定的碳排放强度。再如，在油气开发过程中，可以通过大数据分析技术选择最优的举升工艺，提高排采效率，减少举升环节的能耗浪费，间接降低碳排放水平。从国际石油公司的实践经验看，数智技术已帮助沙特阿美在2024年将整体能源消耗同比降低18%，维护费用降低30%，并显著降低了勘探开发环节的碳排放水平；bp与美国人工智能开发商Kelvin公司深度合作，通过应用AI传感器等方式，将单井半年内甲烷泄漏量降低了74%。
面向未来，尽管油气行业面向低碳转型的技术路径相对清晰，但受资本约束、成本高企和投资回报率较低等因素影响，国际石油公司近中期上游低碳转型的节奏或将放缓，整体降碳投资强度或将进一步降低。譬如，2015—2024年，埃克森美孚、bp、道达尔能源、壳牌和雪佛龙五大国际石油公司宣布了超过1500亿美元的低碳投资项目，但部分项目至今尚未通过最终投资决定，且近期部分公司低碳业务投资的缩减也可能给已开工项目的持续推进带来不确定性。而以更长的时间维度考量，在全球性气候与环境治理不可逆转的大趋势下，油气行业上游发展未来面临的减排压力将越来越大，石油企业必须坚持“技术立业”，持之以恒地通过技术创新推动能源转型，在更大范围实现清洁能源与传统油气业务的耦合发展，尽快培育出符合本企业自身特点的高回报低碳业务。