4 人工智能引领油气勘探开发工程技术颠覆性创新
人工智能与油气工业融合发展，将推动油气工业从“数字油气”时代迈向“智能油气”时代，使油气勘探开发工程技术走进“智能工程技术”时代。“智能工程技术”包括智能物探、智能钻井、智能压裂、智能修井等各个环节，将是未来“智能油气”的一个重要组成部分。国外石油工程技术服务公司和国内科技创新公司已陆续推出与钻井相关的智能产品，在人工智能的推动下，工程技术有望在2025年进入智能化初级阶段。
1）智能物探。地球物理行业是“数据为王”的行业，数据是地球物理勘探的基础，地震数据处理与解释的范围和复杂度正在迅猛增长。随着大数据分析、机器学习和人工智能的快速发展，地震解释正朝着智能化方向发展。未来人工智能将代替专家完成地震解释与油藏综合描述，提高解释与描述的效率与精度。
2）智能钻井。未来的智能钻井不是现有技术的简单升级，而是钻井技术的一次全方位深刻革命。具有机器学习能力的智能钻台机器人、智能铁钻工和智能排管机器人将取代钻台工和井架工（见图5），实现钻井作业的自动化、智能化、少人化。
司钻也将从复杂的操作中解放出来，现场智能控制平台将代替司机完成司钻相关操控，司机不必长时间坐在操作椅上，只是在一些特殊情况下才接管现场操作。地面智能系统、井下智能系统和远程智能控制中心将构成一个有机整体，实现现场和远程中心的大闭环控制（见图6）。地质导向、井下事故处理等一些关键作业，可由远程控制中心的智能控制平台完成，从而实现钻井操作的远程化。
在超级钻头的配合下，未来的智能钻井将推行水平井超级“一趟钻”，即表层井段“一趟钻”，余下井段“一趟钻”，一口长水平段水平井最多只用两只钻头就能钻成（见图7），从而大幅度缩短钻井周期，降低钻井成本 。未来的智能钻机有望具备管柱连续运动功能（连续起下钻、连续循环、连续钻进、连续下套管），大幅度提高钻井作业效率和安全性，降低钻井成本。
5 新材料带来油气勘探开发工程技术新利器
油气行业的技术进步与材料科学的发展密切相关。新材料与油气勘探开发工程技术的融合发展，将驱动油气勘探开发工程技术的创新，甚至带来油气勘探开发工程技术的颠覆性变革，产生一批新的技术利器，不断推动油气增储上产，降本增效，提升安全环保水平。
1）九大类新材料。调研结果显示，一些新材料已用于油气勘探开发工程技术领域，应用效果初现端倪，并具有良好的发展前景（见表1）。
2）石墨烯。近年石墨烯受到广泛关注，石墨烯是人类迄今发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，被称为“黑金”“21世纪新材料之王”，将给人类的生产、生活带来一系列的颠覆性变革。2015年，国家工业和信息化部、国家发改委、科技部联合出台了《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》，我国正引领全球石墨烯的研发及制造。随着技术的不断发展，石墨烯的制造成本持续下降，应用领域不断拓展。
国内外都有公司和机构在尝试将石墨烯引入油气上游，研究石墨烯未来在油气上游的潜在应用。预计2025年前后，石墨烯在油气上游的应用将取得突破，有望产生一系列颠覆性技术成果，例如石墨烯钻头。
6 降本增效是油气勘探开发工程领域的永恒主题
本轮油价暴跌以来，石油公司和石油工程技术服务公司遭受了沉重的打击，油气勘探开发工程技术业务受到的冲击尤为明显。为求生存，石油公司和石油工程技术服务公司千方百计降本增效，取得了明显成效，各类石油生产的盈亏平衡点都有明显下降。
美国致密油生产的盈亏平衡点比油价暴跌前下降了40%以上，部分区域的致密油盈亏平衡点已下降至40美元/桶以下（见图8），使得美国致密油产量大增（见图9）。
加拿大油砂的开采成本也有明显下降，部分油砂项目的开采成本下降至40美元/桶以下（见图10），使得2017年加拿大油砂产量再创新高（见图11）。国外个别深水项目的盈亏平衡点也下降至40美元/桶左右。
经过此轮油价暴跌的打击以后，石油公司和石油工程技术服务公司比以往任何时候都更加重视降本增效。面对油价波动带来的风险和油气资源开发难度的不断增加，即使未来油价有所回升，降本增效仍将是未来中长期的主题。
(来源：国际石油经济 2018年9月)