用技术创造可持续的能源未来

毕迈新博士（Dr. Matthias Bichsel）

今天作为中国石油大学这所知名学府的名誉教授和大家交流，我深感荣幸。再次来到中国，我也感到非常兴奋，我总是为中国无穷的活力与非凡的创造力所感染。

中国经济继续保持快速发展，随之而来的必然是能源需求的快速增长。

科技的发展推动着我们不断取得进步，不仅用来满足日益增长的能源需求，同时也用来寻找更清洁的能源——更清洁的能源不仅仅包括可再生能源，也包括天然气和煤气化技术等等。

在这种背景下，贵校各项努力的进展与成果更具重要意义。贵校对设施、课程、教学科研有的放矢的投资，以及与全球其他学术和业界机构之间的合作，都令人倍感振奋。

我今天的演讲有三个目的：

• 第一，我希望和各位分享我本人对全球石油行业未来发展前景的乐观期待。在我看来，石油行业绝不像某些评论家所描绘的那样，属于“夕阳产业”。事实上，这个行业极具活力，就科技含量而言，甚至远远超过很多其他行业。
• 第二，我想强调在石油天然气行业的未来前景中，中国将发挥何等重要的作用。
• 第三，我将向各位介绍一些关键技术，这些技术将帮助石油行业将以负责任的和可持续发展的方式，实现未来的发展。

为了更好地理解大环境，让我们看看人类共同面临的能源挑战。这是一个严峻的挑战。到2050年，全球能源需求预计将在现有基础上翻一番。而与此同时，目前的能源供给已经面临压力，因为容易开采的石油和天然气资源濒临枯竭。不过，直至本世纪中叶，化石燃料仍将占全球能源供给总量的70%，因此我们必须勘探和开发更多石油与天然气资源，满足人类新增的需求。

在这个过程中，我们还有必要提高处理二氧化碳的能力。事实上，目前大气中的二氧化碳含量已经达到了过去60多万年以来的最高水平。而随着二氧化碳排放量无控制地增长，世界上本已干旱的地区正在变得更加干旱，而湿润的地区也正在变得更加湿润。结果是，全球将新增数以百万计的饥民，海平面将进一步上升，而遭受疟疾之苦的人口也将新增数百万。能源应该帮助推动经济增长，让亚洲、非洲、南美等地区的更多人口摆脱贫困，能源应该帮助提高生活水平，让人们能够获得清洁的饮用水，电力以及适当的卫生条件，还能够获得体面的收入，维持有意义的生活。

全球能源结构正在发生变化。截止到2050年，可再生能源在全球能源总量中所占比例将从2008年的7%上升至30%(注1) 。为了能够让化石燃料满足剩下70%的能源需求，全球石油行业正逐步将目光转向非常规油气资源。与此同时，为了提供更清洁的能源，燃煤发电将逐步让位于燃气发电。这在壳牌自身的产品结构中已经得到体现——到明年，天然气将占壳牌上游产量的50%以上。
这是因为，在可持续的全球能源构成中，天然气占据着重要的地位。对于大多数国家而言，提高燃气发电的比例，能够帮助其以最经济、最高效的方式在2020年之前实现减排目标。从长远来看，天然气仍将是一种易于开采、更加环保、价格适宜的能源资源。结合可再生能源以及碳捕集与封存技术，天然气还能在2020年以后大幅减少二氧化碳排放。

中国完全有能力在未来几年应对能源挑战，这主要是因为：

首先，中国目前的能源工作重点是保障供给、环境保护以及能源效率。这与壳牌的目标高度一致，我们希望增加能源供给、丰富能源种类、提供更清洁、更安全的能源，提倡节能并提高能效。

其次，正如贵校一样，中国目前正致力于在全球范围内寻求合作，来满足自身乃至全球的能源需求。这种协作是通往成功的钥匙。要知道，没有哪个国家可以仅仅依靠自身的力量来应对全球能源挑战。

壳牌很高兴能有机会为帮助中国应对能源挑战贡献绵薄之力。

我们在公司战略的指引下为中国的发展做出贡献。壳牌在中国的企业优先领域是“创业、树人”，战略主题是“市场优先”和“技术优先”。在中国，壳牌想要成为领先的国际能源公司， 以对环境和社会负责任的方式来满足能源需求、并为中国经济的繁荣和客户的利益做贡献。这与壳牌的全球愿景相辅相成¬，那就是成为世界上最具竞争力和创新能力的能源公司。

壳牌在中国的历史源远流长。我们在中国的足迹已经超过一个世纪，累计投资达40亿美元。壳牌的所有业务均已进入中国，包括上游业务、下游业务，以及项目与技术部。在中国，壳牌目前设立了30多家独资或合资公司。与此同时，我们还与包括中石油、中石化、中海油以及延长石油在内的众多中国企业建立了广泛的合作关系。

壳牌是中国最大的跨国公司之一，处于市场领先地位。我们是中国排名第一的国际润滑油生产和销售商，向中国提供液化天然气最多的国际能源公司，同时也是中国市场排名第一的国际沥青供应商。除此之外，在快速发展的中国市场上，壳牌还是领先的煤气化技术提供商。

正如我之前所说的，“树人”对于壳牌的业务发展至关重要。我们主要通过三方面的努力来培养人才。首先是本地化——壳牌中国拥有1.5万名员工，其中中国籍员工占98%；其次是全球化——壳牌中国10%的员工拥有海外工作背景；最后是通过一系列的培训计划，培养员工的领导能力。

作为一家负责任的能源企业，壳牌在中国广受赞誉，对此我深感自豪。比如，壳牌成功当选“中国最佳人力资源典范企业”，并赢得了“中国绿色经济大奖”等多项殊荣。

壳牌业务遍及全球90多个国家与地区，从勘探和开发资源，到把燃料出售给客户，我们的业务贯穿整个能源价值链。平均每一秒，全球就有300辆车光顾壳牌加油站。在上游业务，壳牌的足迹遍及全球各大洲，作业条件可谓千差万别——从中东的沙漠到北极冰冻的海洋，从亚洲的丛林到墨西哥湾的深海，还有世界很多其他角落，都能发现壳牌的身影。此外，我们拥有重油、非常规天然气，以及提高石油采收率等诸多领域的全球领先技术。而在壳牌辽阔、多元化的业务版图中，中国占据着十分重要的地位。

作为一个能源消费国，中国在全球的重要性不断增强。目前中国的新车销售量甚至超过了美国。到2030年，预计中国的车辆保有总量将赶超美国(注2) 。

在能源供给方面，中国正通过在上下游领域结成联盟和成立合资企业，不断提高自身的影响力。以下仅举几例：

• 壳牌与中石油合作开发陕西长北的致密气以及四川的非常规天然气资源。
• 壳牌与中石化在江苏成立了油站合资企业，在江苏运营着400多家加油站。此外，双方还共同组建了岳阳煤气化合资工厂。
• 壳牌与中海油共同投资43亿美元，建设了南海石化项目。
• 壳牌与延长石油合作，在陕西与四川组建了加油站合资企业。

为了满足世界的能源需求，推动创新是必不可少的。因此中国车队参与角逐去年的壳牌汽车环保马拉松赛，这可谓意义非凡。环保马拉松赛去年首次在全球三大洲举办。这是一场比拼燃油效率的竞赛，来自中国的两支高校车队去年在这场亚洲赛事中获得了多个奖项。同济大学车队获得了“内燃机组原型车大奖”第三名。他们设计的车辆用一升汽油在赛道上行驶了940.4公里。而来自北京理工大学的另一支中国车队则获得了“内燃机原型车”组别的第七名。与此同时，同济车队还夺得“沟通和营销大奖”，并在“安全”方面取得了第三名的好成绩。而北理工车队则凭借突出的材料回收利用被评为“最佳循环利用车队”。此外，同济车队的原型车还获得了2010年“Autodesk创新汽车设计挑战赛”亚军。总而言之，中国年轻人展示出了出色的创新能力。

中国对世界能源的突出贡献，还体现在对研发、技术开发与应用，以及海内外重大项目的投资上。在这里，我举一个海外业务的案例，壳牌携手中石油联合收购了澳大利亚的煤层气生产商——Arrow能源公司。

在全球范围内，石油和天然气行业涌现出众多令人振奋的技术和开发中的项目。从中仅选择几个向各位展示，绝不是一件轻松的事情。从赤道到北极，创新的足迹可谓无处不在。壳牌不仅从海底深处、不渗透的岩石，以及沥青砂中开采能源，而且致力于将重油、天然气和煤转化为低碳、高效的能源。

我希望，通过我今天所挑选的这些项目和技术的例子，能够让各位充分体会到我本人对这个行业的热爱。我将向各位展示，创新如何在能源价值链的每个环节——从勘探、开发、生产到炼油化工——转变我们的工作方式。

首先从勘探说起。

盆地模拟是我们得以在勘探业务取得成功的关键要素之一。我们把几十年勘探的经验数据整合在一起，基于热流、对流，以及在地球结构和油气藏内发生的其他过程的基本原则，开展科学分析。我们还开发出先进的计算机算法，能够以三维方式预测流体压力、流量与应力和张力之间复杂的相互作用，判断石油和天然气如何从油气源岩通过细微的通道，转移到油气圈闭，分析这些油气圈闭如何随着时间的推移而变化，石油和天然气又是怎样进一步迁移到最终的油气藏。

另一个例子是：我们正在探寻致密气，也就是藏身于渗透率低至微达西乃至毫微达西岩层中的天然气。我们希望找到岩石中最有可能产出致密气的“甜点”。为此，我们利用盆地模拟方式预测天然气含量较高的地点，以及岩石的弹塑性，从而知道从何处压裂岩石效果最好，并且找到压裂岩石时压力、流速和支撑剂数量的最佳组合。

我们将盆地模拟工具与地震成像以及遥感现场数据等其他工具结合在一起使用，获得有关重力以及磁场的信息，还能推算出盆地的结构历史。

我还要简单地说说地震成像技术。这项技术在我的职业生涯期间得到了快速发展，从二维、三维静态图像逐渐发展至四维时移成像。我仍然清楚地记得30年前我刚刚担任地球物理工程师时的情景，当时我们要仔细研读长达几米的地震剖面图，用彩笔将它们标上不同颜色，试图找出新的勘探机会。而依托壳牌的显像专利技术，并结合我们专有的计算机算法，我们现在甚至能够实现五维地震数据处理，即空间的X轴、Y轴和Z轴，以及地震采集方位角和偏斜角。这在针对非常复杂的地形——比如墨西哥湾盐层下或山脉下的含油气层——进行地震成像作业时非常有帮助。

价值链的第二个环节：开采

壳牌在深海油气田开采方面拥有特殊的专业技术。我们近30年来一直是这个领域的领导者。BC-10项目是我们最近解决的最艰巨的挑战之一。该项目位于全年海上条件异常严酷的巴西海上坎普斯（Campos）盆地，水深约1,780米。

除水下深度之外，BC-10还有以下令人瞩目的特征：中小型低压稠油油藏；位于因流沙而趋于不稳定的海底之下；海床本身温度接近冰点, 并且海底水压很高。

该项目的首期工程包括三处油田，通过海底油井进行开采。每处油田回接到位于中心位置的浮式生产储油卸油船（FPSO）。
这是首个完全基于海底油气分离与海底泵送系统的油气开采项目。与此同时，BC-10还首次采用了钢管液压和多路大功率脐带缆，可在海底提供高达1, 500马力的动力。此外，该项目还首次在塔状浮式生产储油卸油船上应用了懒波引导立管技术。这种技术能够防止由于不断摇晃所导致的材料疲劳现象。

得益于所有这些领先技术和BC-10的整体开发策略，该项目产量喜人：仅在壳牌宣布投产五个月后，其产量就已超过100万桶。

接下来我要简要提及另一个深海开发项目——位于墨西哥湾的帕迪多（Perdido）项目。该项目同样开创了多个世界第一，并已于去年正式投产。

该项目位于水下2,450米，是世界上水深最大的海底钻探和开发项目，它是三大油气田的枢纽。这个海上平台能够收集、加工和输出半径48公里范围所开采的原油，包括22个平台油井和13个通过海底设施回接的水下井。其中，目前正在开发的油田之一——Tobago的深度约为2,925米，有望成为世界上最深的即将竣工投产的海底油田。

在我看来，这些数据非常令人振奋，尤其是当我想到，我们仅花了十多年的时间，就将作业水深增加了一倍，并且还大大扩展了作业条件范围。谁知道在座的莘莘学子下一个十年会取得怎样的成绩？但有一点我可以肯定的是，你们将会和我一样，对于我们凭借技术解决方案能够取得的成果感到激动不已。

最后，关于“开采”，我想再次强调卓越钻探及其一系列技术的重要意义。

举例来说，壳牌利用欠平衡钻井技术在业界领先。对于低渗透率的岩石而言，必须采用这种技术，从而确保钻井液不会损害油气藏和油气孔隙通道。

对于致密气或页岩气开发项目——比如我们与中石油合作开发的陕西长北项目和四川金秋和富顺气田，降低钻探成本极端重要。为此，我们采用了一系列技术。例如，我们的软扭矩旋转钻井系统，帮助我们减轻了钻柱的震动，控制钻头的转速。结果，我们得以提高钻进速度，延长钻头的使用寿命。这缩短了钻井和起下钻的时间，从而节省费用。

现在，我们将探讨价值链的第三个环节：生产

在这里，我将主要探讨液化天然气。当将温度降至零下160摄氏度时，天然气就会液化，同时其体积缩小600倍左右，因此可以用船舶运输。
液化天然气为天然气消费者与生产商提供了灵活性。与管道天然气不同的是，液化天然气不存在地点限制——运输轮可将其运往任何有需求的地方，随后再将液化天然气转化为气态，并通过陆上现有的基础设施进行配送。

1964年，世界上首座商业化液化天然气液化厂在阿尔及利亚投入运营，采用的就是壳牌的技术。从那时起，我们就不断投资于相关技术与项目的开发。如今，壳牌在澳大利亚、文莱、马来西亚、尼日利亚、阿曼、卡塔尔以及俄罗斯等地生产液化天然气，并在墨西哥与印度运营着再气化工厂。

壳牌的技术继续保持世界领先。双混合制冷剂（DMR）在液化中的应用就是一个很好的例子。当使用混合制冷剂时，工艺设计的灵活性比使用普通制冷剂更高。混合制冷剂可提供两种制冷周期，从而提高了使用自由度。其结果是在各种环境温度条件与原料气构成的情况下，有效提高电力利用率与效率。

这对于传统的陆上液化天然气工厂而言，无疑是一个好消息。

但壳牌并不满足于此，希望能够更进一步，实现海上液化天然气加工，也就是利用我们所称的浮动式液化天然气（FLNG）技术，在产地实现天然气的液化。

要实现这一目标，离不开成熟的技术：不只是双混合制冷剂，还包括壳牌在浮式生产储油卸油船领域的丰富经验。事实上，世界上第一艘浮式生产储油卸油船就是1977年在西班牙建造的Shell Castellon号。通过集成并优化多项成熟技术，我们目前正在建设一座新的设施，可以把产自偏远地区，单个规模很小但数量众多的气田的天然气转化为液化天然气。浮动式液化天然气的应用不仅可以降低天然气生产的成本，而且还能在保障消费者天然气供给的同时，减少对环境的不利影响。这无疑是真正意义上的可持续发展之路。

作为可持续生产的另一个方面，我要谈谈提高石油采收率。这是一种非常有效的途径，可最大限度提高油田的产出量。当然，中国大庆拥有世界上最大的聚合物驱提高采收率的油田。

壳牌已有多项令人兴奋的提高油田采收率方案投入使用，还有一些正在开发之中。比如，我们在中东、加拿大和美国的几个项目中应用了蒸汽注入技术。在美国加州，这项技术将油田局部采收率从10%提高至80%。

我们目前正在荷兰一个50多年以前发现的油田采用蒸汽注入法，这项技术能够让此油田的开采寿命延长20年以上。此外，在某些国家我们正在开展化学和混合气体注入项目。我们还在多个油田成功试验我们称之为“设计水驱（Designer Water）”的注水开发技术。

“设计水驱”是一种调节注入水的离子组成，来改变油藏润湿性和其他参数，进而提高石油采收率的技术。这是一种前景令人激动并可能成本很低的提高采收率技术。

最后，也就是价值链的第四个环节：加工

关于这个环节，我认为天然气制油（GTL）是壳牌全球技术得以广泛应用的典型代表。早在20世纪70年代，壳牌的阿姆斯特丹实验室就开始开发这项技术。1993年，天然气制油技术最终在马来西亚民都鲁首次投入商用。如今，该项技术在正在建设中的卡塔尔的珍珠天然气制油项目中将得到世界规模的应用。正式投产后，珍珠天然气制油项目项目每天将能生产14万桶天然气制油产品，外加12万桶天然气凝液和乙烷。

天然气制油始终是壳牌技术工作的一个重点，在过去的40年里一贯如此。壳牌拥有超过3,500项涵盖了天然气制油工艺各个环节的相关专利。
这些技术让我对中国乃至全球石油行业的未来感到激动，而这只是能源技术的一部分例子而已。

如果不是坚持我一贯看好的“开放式创新”合作模式，所有这些技术创新都无法成为现实。另一方面，投资也是关键要素之一。正因为如此，壳牌在研发与技术应用方面的投资始终在国际石油公司里名列第一，每年高达11亿美元。与此同时，这也是壳牌继去年之后，再次荣登美国能源和环境领域“全球专利排行榜”榜首的原因之一。

最后，我想向壳牌全球的高校和工业界合作伙伴致意，为他们在石油行业迄今已经取得的以及将来可能取得的成就而喝彩，其中中国石油大学就做出了杰出的贡献。

能够成为中国石油大学名誉教授，我感到非常荣幸。

现在，我非常期待听到在座各位的想法，让我们共同探讨如何通过创新与技术发展，让中国在全球未来能源格局中发挥重要作用。

(注1) 资料来源：《2010年世界能源展望》，国际能源组织，第82页；参见“现代可再生能源——包括风能、太阳能、地热能、海洋能、现代生物质能以及水电”。
(注2) 资料来源：《2010年世界能源展望》，国际能源组织，第106-107页。