在全球能源转型和“双碳”目标的大背景下，石油工程技术创新正朝着绿色化、低碳化方向加速迈进。传统油气勘探开发模式面临严峻挑战，同时也孕育着新的发展机遇。新一代石油工程绿色技术应运而生，以节能减排、降本增效、环境友好为目标，为油气行业可持续发展注入新动能。

为应对全球气候变化，世界主要国家和地区均制定了碳中和减排目标。油气作为传统化石能源，绿色低碳转型与加大碳减排力度是实现可持续发展的必由之路。统计估算结果表明，与油气直接和间接相关的碳排放量占全球碳排放总量的40%以上，油气公司肩负减碳的重大社会责任。油气勘探开发作业作为油气行业重要的碳排放来源，碳减排实施效果直接影响整体碳达峰、碳中和目标的实现。

我国油气对外依存度不断攀升，2024年我国原油、天然气对外依存度分别超过70%和40%，油气安全面临严峻挑战。随着我国油气勘探开发不断深入，油气勘探开发对象向深层超深层、深水超深水、页岩油气、致密低渗、高含水老油田等复杂油气藏转变，呈现勘探开发对象复杂化和资源品质劣质化趋势，油气规模增储和稳产难度越来越大。与此同时，全球应对气候变化行动正在对油气行业产生广泛而深刻的影响，我国提出在2030年前实现碳达峰，力争2060年前实现碳中和。在保障国家能源安全和实现净零排放的双重要求下，油气勘探开发既要实现整体经济效益提升，又要走好低碳发展之路。

石油工程投资约占油气上游投资的60%，石油工程技术及装备水平决定了可开采资源量及开采的经济性，也决定了油气资源的相对竞争力水平。目前，绿色低碳石油工程技术处于快速发展的蓄势期，仍面临整体成熟度低、产业化程度不高、系统性不强、社会和经济效益不足等难题和挑战，需全面启动相关“低碳”“零碳”“负碳”技术发展的全局性部署，加强绿色低碳石油工程技术基础理论和关键技术攻关，加大现场先导试验力度，制定低碳运营行业规则和技术标准，通过技术创新构建绿色、清洁、循环的石油工程技术体系，打造绿色低碳竞争力。

以石油工程节能减排与尾废利用技术创新推动油气“低碳”发展。强化油气勘探开发全过程的碳排放管控，是实现低碳发展的关键。在碳中和背景下，油气行业要重点做好石油工程领域的技术迭代升级，推动技术装备朝着电气化及低能耗绿色方向发展，实现施工作业过程节能高效，井筒工作液减量、循环重复利用和绿色清洁。一是大力推动钻机和压裂车以电代油、燃料清洁低碳化，研发推广网电钻机、混合动力钻机、燃料电池钻机等装备，提高工程技术装备电气化率，为钻井、压裂改造和完井作业等领域提供基于绿色能源的低碳技术和全套能源解决方案。二是对钻完井装备进行自动化改造，研发动力自动管理系统、能耗自动检测系统等，实现能源利用最大化。三是开展作业过程碳排放监测，生物聚合物、可降解井筒工作液、钻井液压裂液回收处理与利用，节能节水循环利用等研究，减少对环境和安全产生的影响，降低生产和运输过程中的碳排放。

以油气与新能源耦合技术创新推动油气“零碳”发展。全球能源转型将改变石油和天然气行业的格局，油气勘探开发将越来越多地与可再生能源和低碳技术耦合。伍德麦肯兹研究表明，未来的能源超级盆地需要满足三个关键标准：丰富的油气资源、可获得低成本可再生能源、具有规模碳捕集与储存潜力。油气勘探开发需要发挥地热、风能、氢能、储能、太阳能等资源组合优势，实现多能互补、集成优化，以取得最合理的能源利用效果与效益，全面提升能源系统整体效率。一是将传统石油工程技术向新能源新领域移植，推动高温地热和干热岩开发、氢能地下存储、压缩空气储能等新能源发展，充分利用废弃油气井转为地热和储能井筒，开展井筒完整性风险评估。二是充分利用海洋油气作业技术基础，快速进入海上风电领域，同时将海洋油气开发与海上风电、天然气发电、电解水制氢等进行一体化协同，实现低成本的可再生能源与低成本的油气田资产共存。三是探索在油气开发工程作业过程中应用锂电池储能、氢储能、飞轮储能系统等储能技术。

以碳捕集、利用与封存技术创新推动油气“负碳”发展。碳捕集、利用与封存是未来油气绿色低碳发展趋势，也是大幅度提高油气采收率的重要手段，但还面临成本高、安全要求高、技术不成熟等挑战。一是要在综合考虑碳捕集工厂、运输管道、地质封存条件等因素的基础上，开展二氧化碳在埋存层位的运移规律，地层流体与地层相互作用机理，碳捕集、利用与封存储层评价，碳捕集、利用与封存经济性评价，注入容量与注入时长方案优选研究；二是要开展高效低成本钻完井技术、油套管的防腐技术、储层长期监测与解释技术、油气井二氧化碳风险评估研究，实现二氧化碳经济高效利用与存储，并确保盖层与井筒的长期完整性；三是开展二氧化碳混合压裂提高采收率技术、二氧化碳驱油提高采收率技术等研究，提高碳封存与利用的经济效益。