中國非常規(guī)油氣開發(fā)的“一全六化”系統(tǒng)工程方法論

一、引言經過十多年的探索，我國非常規(guī)油氣開發(fā)取得了重要突破和長足進展，主體技術與美國的差距迅速縮小并接近，部分單項技術參數或指標已經達到美國主流水平。但我國非常規(guī)油氣開發(fā)規(guī)模與美國相比差距極大，與我國巨大的非常規(guī)油氣資源相比也極不匹配，且部分非常規(guī)油氣項目桶油成本居高不下，亟待提高抗風險能力和可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Α榇?，文章在理論分析和實踐先導基礎上提出“一全六化”系統(tǒng)工程方法論，以期助力中國非常規(guī)油氣效益開發(fā)。二、我國非常規(guī)油氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀及存在的挑戰(zhàn)我國具有豐富的非常規(guī)油氣資源。根據“十三五”全國油氣資源評價結果，我國陸上頁巖油資源量達2.83×1010

t，致密油資源量達1.39×1010

t。截至2020年年底，我國已探明頁巖油與致密油的地質儲量分別為7.580×108

t及2.758×109

t；陸上頁巖氣資源量達1.22×1014

m3，技術可采資源量為2.2×1013

m3。此外，還有豐富的致密氣及煤層氣資源。非常規(guī)油氣資源已經成為國內油氣增儲上產的最重要現(xiàn)實領域。2019年，國內非常規(guī)油氣產量已達7.668×107

t油當量，占油氣總產量的23%，其中非常規(guī)氣產量占天然氣總產量的35%（包括致密砂巖氣4.10×1010

m3、頁巖氣1.54×1010

m3、煤層氣5.90×109

m3）、非常規(guī)油產量占國內原油總產量的11%（包括致密油2.3×106

t、油頁巖巖油1.5×106

t、稠油1.5×107

t、油砂2.0×106

t）。根據國家能源局在2021年12月24日召開的“2022年全國能源工作會議”發(fā)布的數據，2021年國內頁巖油和頁巖氣產量及煤層氣利用量分別達2.4×106

t、2.3×1010

m3和7.7×109

m3。非常規(guī)油氣產量在國內油氣總產量占比將逐年增加，其中致密油氣和頁巖油氣產量的年增長量和年增長率遠超常規(guī)油氣資源，在國內油氣總產量基本盤和保障國家油氣供給安全底線中的重要性也越來越大。但是，在技術、成本、管理和理念四個層次存在的瓶頸性挑戰(zhàn)，制約著我國非常規(guī)油氣資源的效益開發(fā)。（一）技術挑戰(zhàn)我國以陸相為主的非常規(guī)油氣資源實現(xiàn)效益開發(fā)面臨較大技術挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在：基礎地質認識不足，建立平面上“甜點區(qū)”（“sweetarea”）與縱向上“甜點段”（“sweetinterval”）分級評價標準規(guī)范困難；水平井鉆井難度顯著提升，表現(xiàn)為優(yōu)質儲層鉆遇率低、鉆井周期長、工程成本高，制約了大井叢平臺立體開發(fā)模式的應用和推廣；巖性特征、巖石組構、多尺度非均質性和微觀滲流機制復雜，儲層改造材料和工藝技術的適應性差異大，較大程度上限制了體積壓裂效果，提高單井產量和預測最終累積產量（EUR）難度大；薄互層發(fā)育、強非均質儲層高分辨率、高精度建模難度大，基于混合井型或多層水平井立體開發(fā)的精準布井、產能預測及多元協(xié)同優(yōu)化不確定性高，開發(fā)方案及部署策略的適應性差異大；數據基礎和工程經驗相對薄弱，多學科數據存在“孤島”現(xiàn)象，設備裝備智能化率不高，地下井網系統(tǒng)、地上井場及集輸系統(tǒng)、遠程作業(yè)及決策系統(tǒng)的集成共享技術有待提升。（二）成本挑戰(zhàn)非常規(guī)油氣其地質特性決定了需要持續(xù)鉆井以維持產能，在全生命周期中需要持續(xù)投入大量的資源、人力、技術和資金，因此，只有持續(xù)降低桶油成本、不斷突破成本極限，才能增強項目抗風險能力和盈利能力?，F(xiàn)階段我國非常規(guī)油氣開發(fā)當量桶油成本較高，與規(guī)模效益開發(fā)要求還有很大差距。根據國內有關公司報道，在相近鉆井深度和水平段長度條件下，國內頁巖油井鉆井周期和單井建井投資遠超北美洲。以頁巖油項目完全成本為例，至2020年，鄂爾多斯盆地慶城油田長7頁巖油為52美元/桶、準噶爾盆地吉木薩爾蘆草溝組頁巖油為72美元/桶，部分地區(qū)因處于開發(fā)試驗初期價格更高達90美元/桶以上。與之對照，2017年以來，美國各大主要致密油/頁巖油盆地按年產量歸一化桶油成本已經降到50美元/每桶以下，普遍低于WTI原油價格。到2020年，美國致密油/頁巖油當量桶油成本再創(chuàng)新低。（三）管理挑戰(zhàn)以資產項目為基本單元實施全生命周期管理，是國際油公司經過長期實踐證明的有效管理模式，也是非常規(guī)油氣資源效益動用最有效的組織模式。這種模式特別重視開展系統(tǒng)性前期研究，用充足的時間和資金投入產生較大的價值影響，為整個資產項目價值鏈優(yōu)化奠定基礎（圖1）。目前，我國非常規(guī)油氣開發(fā)項目仍然采用傳統(tǒng)的學科專業(yè)接力式管理，不同階段、流程和環(huán)節(jié)之間存在著銜接不暢甚至脫節(jié)的問題，及時輸入機制、動態(tài)反饋機制和適時調整機制不完善，各個學科實現(xiàn)交叉融合的難度大，各專業(yè)子系統(tǒng)的局部最優(yōu)化并不能保證整個系統(tǒng)的全局最優(yōu)化，尚未實現(xiàn)全生命周期管理，已經不適應非常規(guī)油氣工業(yè)快速反應、及時調整、整體優(yōu)化的要求（見附錄A中的圖S1）。圖1.

油氣資產項目成本-價值曲線示意圖。需強調指出：一個穩(wěn)定的流程優(yōu)于無流程。

（四）理念挑戰(zhàn)與常規(guī)油氣資源相比，非常規(guī)油氣資源雖然是一種相對“低品位、劣質化”的資源，但是，非常規(guī)油氣絕不能簡單等同于低采收率和低效益。國外的實踐表明，非常規(guī)油氣完全可以獲得高采收率；北美洲通過持續(xù)降低桶油成本，實現(xiàn)了強震蕩油價下非常規(guī)油氣的規(guī)模效益開發(fā)。在我國，相當多非常規(guī)油氣開發(fā)項目在油田層面的方案編制甚至總部層面的頂層設計時，將其等同于“低采收率、低效益”，缺省設定10%以下的采收率，以及在一定油價下較低收益率甚至負收益率，拘泥于還原論層層分解、條塊分割方式和傳統(tǒng)思維定式，自我限制了發(fā)展和創(chuàng)新空間?？傮w而言，在我國非常規(guī)油氣效益開發(fā)面臨的四個層次挑戰(zhàn)中，技術挑戰(zhàn)是現(xiàn)狀、成本挑戰(zhàn)是表象、管理挑戰(zhàn)是癥結、理念挑戰(zhàn)是核心（圖2）。只有解決理念問題，才能理順管理癥結，才能堅持成本底線思維、實施全生命周期管理、開展全流程優(yōu)化，進而突破完全成本高的表象。因此，必須以創(chuàng)新的理念為引領，以管理變革為突破口和關鍵抓手推動管理革命，加速我國非常規(guī)油氣規(guī)模效益開發(fā)，保障國內油氣供給，服務國家能源安全戰(zhàn)略，適應“碳達峰”“碳中和”國家戰(zhàn)略新要求。圖2.

我國非常規(guī)油氣效益開發(fā)“挑戰(zhàn)金字塔”的四個層次。三、非常規(guī)油氣效益開發(fā)“一全六化”方法論基于系統(tǒng)工程，提出了中國油公司非常規(guī)油氣效益開發(fā)“一全六化”方法論，包括7個要素，即全生命周期管理、一體化統(tǒng)籌、專業(yè)化協(xié)同、市場化運作、社會化支撐、數字化管理及綠色化發(fā)展（圖3）。圖3.

“一全六化”系統(tǒng)工程方法論簡圖。以資產項目為基本單元，在具體操作中實施全生命周期管理，項目投資按照全過程詳細核算與評價，以追求關鍵優(yōu)化指標最大化。由于非常規(guī)油氣開發(fā)具有獨特的地質和工程約束性，在項目推進過程中，需要各部門、各學科、各系統(tǒng)之間相互聯(lián)系、相互協(xié)同，同時與政府、社會、環(huán)境及第三方單位密切互動；需要在認識上不斷積累更新、技術與管理學習曲線不斷迭代進步，并針對關鍵需求及其動態(tài)變化做出快速前瞻性反應與及時調整?！耙蝗狈椒ㄕ撨\用整體思維與辯證思維，從勘探階段就開始頂層設計，充分聚焦技術、管理、人與市場各個方面，以推動規(guī)劃、流程和管理機制的優(yōu)化和創(chuàng)新。本文建議的方法論目的在于以最終采出油氣最大化為目標，創(chuàng)新組織各類資源最優(yōu)化運行，提升我國非常規(guī)油氣規(guī)模效益開發(fā)能力。（一）全生命周期管理全生命周期管理涉及在資產項目全過程中實現(xiàn)合理經濟指標下最大化采收率的最終目標（圖4），在實施中以邊界清晰的資產區(qū)塊設置獨立項目，采用“項目單設、投資單列、方案單審、成本單核、產量單計、效益單評”并綜合考慮底線成本、收益率和采收率的倒逼機制，測算項目全生命周期效益，結合跨責任部門的一體化管理，在從勘探到棄置各階段可接受的成本偏離條件下（表1），最優(yōu)化各子階段關鍵任務，真正實現(xiàn)“事前算盈、事中干贏、事后真贏”。

圖4.

推薦的非常規(guī)油氣開發(fā)全生命周期優(yōu)化模型。EUR：預測最終累積產量；IRR：內部收益率；f：函數。

表1非常規(guī)油氣開發(fā)全生命周期管理框架非常規(guī)油氣項目作為一個系統(tǒng)，必須以系統(tǒng)工程的觀點分析和認識其整體性、層次性、復雜性、開放性和動態(tài)性。在項目中，以“點、線、面”思路組織多學科交叉和多部門協(xié)同，“點”厘清關鍵技術難題，“線”確保各階段和流程的程序連接，“面”形成實施和應用機制。以數據融合和知識共享為基礎，實現(xiàn)全要素、各階段、全過程無縫銜接，構建物理-事理-人理系統(tǒng)學習曲線，達到在初級階段用現(xiàn)有理論和技術組成可靠有效大系統(tǒng)、在高級階段用先進理論和技術組成高效卓越大系統(tǒng)的目的。為此，提出了一個普適的全生命周期管理概念模型。該模型的X軸定義資產項目各個階段及其明確的任務清單、Y軸確定研究與規(guī)劃程序、Z軸對應地質-工程一體化各個關鍵任務流程。基于大數據和人工智能優(yōu)化賦能，地質-工程一體化模型和方法貫穿多學科融合、跨部門協(xié)同、多目標優(yōu)化、流程再造、分層次決策和全生命周期優(yōu)化，從而支持資產項目的全局最優(yōu)和實現(xiàn)路徑最優(yōu)（圖5）。圖5.

全生命周期管理通用概念模型。

（二）一體化統(tǒng)籌一體化統(tǒng)籌圍繞掌控資源、建設產能和獲得產量三大業(yè)務主線，以資產項目為單元，通盤考慮內部系統(tǒng)和外部系統(tǒng)，掌握各系統(tǒng)之間、系統(tǒng)內部各子系統(tǒng)及其要素之間的相互聯(lián)系和相互作用，開展總體設計和流程規(guī)劃，在國家油公司現(xiàn)行管理架構和運營架構下建立全新的、可操作的組織管理架構和運行模式，促進跨系統(tǒng)、跨部門、跨學科、跨專業(yè)和跨層級的協(xié)同。一體化統(tǒng)籌包括六個關鍵內容：勘探開發(fā)一體化、地質-工程一體化、地面地下一體化、科研-生產一體化、生產-經營一體化、設計-監(jiān)督一體化?？碧介_發(fā)一體化：強化頂層規(guī)劃、整體布局，隨滾動勘探和評價的進展，動態(tài)調整開發(fā)方案與部署策略，提高決策效率、降低項目技術經濟風險。在總結昭通國家頁巖氣示范區(qū)實踐的基礎上，提出了勘探開發(fā)一體化通用路線圖（見附錄A圖S3），可以針對不同非常規(guī)油氣類型定制具體和詳細的技術內容。地質-工程一體化：明確項目各子系統(tǒng)在不同運行階段的流程和關鍵要素，打破學科執(zhí)念、專業(yè)壁壘和管理界限，通過迭代學習持續(xù)改進全局系統(tǒng)和各子系統(tǒng)，提高方案符合率、技術有效性和作業(yè)效率，管控地質不確定性，降低工程風險，支撐全生命周期管理優(yōu)化（圖6）。圖6.

推薦的地質-工程一體化通用流程。地面地下一體化：在首要考慮資源最大化有效動用的同時，兼顧地面人文地理條件、環(huán)境生態(tài)約束以及由此帶來的工程復雜性。從全局角度優(yōu)化如基地、倉儲、供水、電力、運輸和道路等基礎設施布局，強化地面子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)和供應鏈子系統(tǒng)與開發(fā)總體方案的協(xié)調性和動態(tài)彈性，從而提高項目的保障能力并降低相關成本。科研-生產一體化：針對項目專門建立多學科一體化研究團隊，支撐從勘探到開發(fā)利用所有階段的全過程優(yōu)化。研究人員要盡可能靠前部署、融入生產一線，與各個工程子系統(tǒng)緊密結合、及時互動，根據現(xiàn)場重大需求和實施變化，整合內部和外部研究力量開展分階段攻關，及時高效調整研究重點，進一步提高方案部署水平和工程實施效率（圖7）。圖7.

多學科研究與作業(yè)協(xié)同工作框架。生產-經營一體化：服從項目全生命周期整體質量要求和關鍵指標，以大基層ERP系統(tǒng)為抓手，各階段從頂層設計、方案部署到各項工程作業(yè)，精細化方案設計、流程管控和成本管理，不斷提高經濟效益、降低成本、提升抗風險能力和盈利能力。設計-監(jiān)督一體化：用強有力的監(jiān)督監(jiān)理手段，嚴格執(zhí)行和高質量實施相關技術方案；油公司保證對經過系統(tǒng)性論證和決策的項目方案不折不扣地落實；強化流程管理與監(jiān)督監(jiān)理的掌控，做到任務清晰、責任明確、反饋迅速、決策及時。（三）專業(yè)化協(xié)同一個非常規(guī)油氣開發(fā)項目通常需要多種專業(yè)子公司、多家單位和部門共同完成，來自不同方面的人員具有不同的專業(yè)背景和從業(yè)經歷，涉及多家服務隊伍、多個專業(yè)流程、數十項業(yè)務活動、數百個工作環(huán)節(jié)或工作流，此外還需配套集中營地、鉆完井和壓裂材料、通信網絡、應急材料、發(fā)電設備、后勤保障和外部協(xié)調等。因此，技術方案和實施流程必須優(yōu)化組合并針對性優(yōu)選專業(yè)化服務隊伍，實施基于資源共享、技術共享和流程共享的專業(yè)化協(xié)同，從而大幅度提高項目效率和效益，并保障相關服務方的利益。附錄A中的圖S4為針對壓裂子系統(tǒng)的專業(yè)化協(xié)同示意圖，它包括多個業(yè)務流程，每個業(yè)務流程下有多個業(yè)務活動，每個業(yè)務活動又包括多個工作流。（四）市場化運作充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，大力組織和推進市場化運作，既是國家改革的方向，也是非常規(guī)油氣效益開發(fā)的必然選擇。要從我國非常規(guī)油氣開發(fā)大系統(tǒng)的角度，建立經營者和服務方利益共享、風險共擔和合作共贏的理念與機制，培育市場化良性競爭環(huán)境。油公司首先要開放內部技術服務市場，油公司之間逐步彼此開放技術服務市場，最終各個油公司要循序漸進地向社會全面開放非常規(guī)油氣領域的技術服務市場。以資產項目為基礎，創(chuàng)新管理機制、考核評價制度和商業(yè)模式，保證高質量、高性價比服務，促進各利益相關方和參與者共同發(fā)展，共同實現(xiàn)各方成本遞減、效益遞增，形成市場化運作合作范式。（五）社會化支撐依托當地政府和社會的“輕量化”經營，是實現(xiàn)非常規(guī)油氣效益開發(fā)的重要舉措。開發(fā)項目的運行模式要求充分利用社會網絡和公共資源獲取專業(yè)化服務，提升基礎設施保障能力，優(yōu)化供應鏈配置以及獲得公眾支持，避免形成“大而全、小而全”但缺乏專業(yè)性和效費比的自循環(huán)支持服務系統(tǒng)。把充分利用社會支持、從外部獲取高效率和高質量服務變成一種理念和項目運行常態(tài)，從買裝備、買產品變?yōu)橘I服務或租賃服務，從內部全自主變?yōu)槌浞忠劳锌煽康姆仗峁┓剑瑢⒉糠滞顿Y轉化成本，盡可能降低項目投入的固定資產。（六）數字化管理數字化和以數字化為基礎的智能化正在助推社會和行業(yè)加速轉型，與之適應的組織管理架構變革和流程優(yōu)化與再造，成倍甚至成數量級地提高了油氣行業(yè)快速響應能力、作業(yè)效率和決策可靠性。與2014年相比，美國2020年頁巖油氣的產量均增加了近一倍，數字化智能化在大幅度提高勞動生產率和作業(yè)效率、降低成本中發(fā)揮了關鍵性作用。我國油氣行業(yè)的數字化目前處于快速發(fā)展階段。非常規(guī)油氣項目實施全面數字化建設，應以數字化油氣田和大數據系統(tǒng)為基礎，實現(xiàn)全面知識感知與發(fā)現(xiàn)、自動生產、實時監(jiān)測與診斷、預測預警、協(xié)同研究、全生命周期多目標多層次優(yōu)化、一體化運營、節(jié)能降耗與碳減排，以及智能決策。通過大數據和人工智能賦能驅動，促進生產方式、管理架構、運營模型和再造的流程模式更加高效率、高質量。附錄A中的圖S5建議了非常規(guī)油氣開發(fā)項目簡化的數字化管理架構。（七）綠色化發(fā)展綠色化開發(fā)是新時期油氣行業(yè)的重要使命。與常規(guī)油氣項目相比，非常規(guī)油氣項目由于需要持續(xù)高強度鉆井和壓裂，面臨更大的環(huán)境和碳減排壓力。在“碳達峰”“碳中和”硬約束下，非常規(guī)油氣項目必須從一開始就建立綠色化發(fā)展理念，通過技術進步和管理轉型，實現(xiàn)項目與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一。綠色化發(fā)展具體體現(xiàn)在五個方面：①生產過程清潔化，應用綠色環(huán)保材料和清潔生產工藝技術，從源頭上減少廢棄物產生；②廢棄物資源化，保障廢水、固廢、廢氣等資源化循環(huán)利用，建設“無廢”項目；③道路土地集約化，大力推行大井叢平臺開發(fā)方式，實現(xiàn)井場標準化建設和一體化、預制化施工；④場站建設生態(tài)化，加快油氣田礦區(qū)綠化和生態(tài)修復，開展碳匯林、碳中和林建設；⑤產業(yè)鏈低碳化，通過技術裝備改進升級和數字化智能化賦能、項目建設與運營流程閉環(huán)改造、項目建設與運營用能的綠色新能源替代等一系列措施，推進非常規(guī)油氣項目與CO2封存與利用（CCUS）集成，實現(xiàn)節(jié)能降耗、節(jié)約水資源、管控溫室氣體和揮發(fā)性有機物（VOC）減排。四、“一全六化”系統(tǒng)工程方法論對非常規(guī)油氣效益開發(fā)的意義非常規(guī)油氣開發(fā)是由相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約和相互作用的眾多跨學科、跨領域、跨層次組成部分形成的復雜系統(tǒng)。實現(xiàn)非常規(guī)油氣效益開發(fā)，需要遵循系統(tǒng)工程方法論?！耙蝗备拍畹奶岢?，是系統(tǒng)工程方法論在非常規(guī)油氣開發(fā)中的具體體現(xiàn)，主要表現(xiàn)在如下四個方面。（一）“一全六化”體現(xiàn)了非常規(guī)油氣開發(fā)系統(tǒng)的整體性一個非常規(guī)油氣開發(fā)項目，主要涉及國家油公司勘探與生產板塊和工程服務板塊兩大內部系統(tǒng)以及外部系統(tǒng)，各系統(tǒng)又可以進一步細分為眾多相關子系統(tǒng)。從工程與生產上，涉及規(guī)劃、地質、評價、鉆井、采油、地面、運行、維護及其他專業(yè)領域的業(yè)務活動；從組織管理上，涉及設計單位、研究院所、技術服務、鉆探與工程企業(yè)、開發(fā)公司、油田建設、采油單位、機關部門等職能機構；外部環(huán)境系統(tǒng)涉及地方政府、服務企業(yè)、環(huán)境生態(tài)、基礎設施、后勤運輸、物資保障及其他利益相關方。在項目中，各部分通過一體化統(tǒng)籌、專業(yè)化協(xié)同和社會化運作，相互作用、相互依賴、分工合作、融合發(fā)展，共同推動項目整體最優(yōu)化。一個非常規(guī)油氣開發(fā)項目也是一項共生系統(tǒng)工程，通過實施“一全六化”進行要素重組、系統(tǒng)優(yōu)化與整合，構建互惠共生和一體化共生模式與環(huán)境，實現(xiàn)“1+1>2”系統(tǒng)涌現(xiàn)效應；各利益相關方通過包容協(xié)調、合作共贏，促進自身發(fā)展，提升共同利益的“蝴蝶效應”，體現(xiàn)了全局優(yōu)化思想和系統(tǒng)工程整體性原則。（二）“一全六化”實現(xiàn)非常規(guī)油氣開發(fā)系統(tǒng)層次性最優(yōu)化一個非常規(guī)油氣開發(fā)項目包括多個子系統(tǒng)，如鉆完井工程子系統(tǒng)和壓裂工程子系統(tǒng)等及其更低一級要素；同時它又是從屬于一個大型國有公司整個油氣勘探與生產大系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)，并進一步服務于國家油氣供給安全復雜大系統(tǒng)，具有鮮明的層次性系統(tǒng)結構?！耙蝗狈椒ㄕ摼褪轻槍Ψ浅Ｒ?guī)油氣開發(fā)系統(tǒng)跨學科、跨領域和跨層級的普遍特點，優(yōu)化系統(tǒng)層次結構，保障各子系統(tǒng)各司其職并高效率、高質量運行，實現(xiàn)我國非常規(guī)油氣規(guī)模效益開發(fā)。我國油氣勘探開發(fā)已經進入“常非并舉”時代，非常規(guī)油氣資源是國內穩(wěn)定原油產量、擴大天然氣產量最現(xiàn)實和最主要的增量部分，是我國油氣工業(yè)長期發(fā)展的戰(zhàn)略選擇，非常規(guī)油氣年產量在國內油氣年產量的占比將逐年增加。通過實施“一全六化”實現(xiàn)提質增效、降低桶油成本、大幅度提高采收率和綠色化發(fā)展，實現(xiàn)資源大規(guī)模效益動用和大幅度提高年產量，將極大拓展非常規(guī)油氣的發(fā)展空間，服務于國家油氣供給安全保障和國家“雙碳戰(zhàn)略”。此外，從國家油公司發(fā)展空間、發(fā)展利益和發(fā)展戰(zhàn)略多個維度，“一全六化”方法論也體現(xiàn)了非常規(guī)油氣開發(fā)系統(tǒng)層次性耦合優(yōu)化的要求。（三）“一全六化”有效應對非常規(guī)油氣開發(fā)系統(tǒng)復雜性非常規(guī)油氣開發(fā)系統(tǒng)除了其固有的復雜性，如系統(tǒng)內部整體與局部、子系統(tǒng)結構和要素及其定性和定量模型演化、子系統(tǒng)之間和各要素之間的相互作用，存在不確定性、非線性和模糊性，我國非常規(guī)油氣開發(fā)還有其特殊的復雜性。首先，我國非常規(guī)油氣“多源、多期、多向”的地質特征給開發(fā)帶來了極大的理論與技術挑戰(zhàn)；古龍純頁巖型頁巖油的開發(fā)更是沒有先例可以借鑒，英雄嶺高原山地式頁巖油等也異于其他，適應性理論和技術均進入了“無人區(qū)”。其次，在組織管理上當前主要沿用常規(guī)油氣開發(fā)項目的模式，階段上由不同部門各管一段；同一部門不同專業(yè)背景的員工和專家沒有有效協(xié)同，缺乏互動交流；管理上實行逐層細分的垂直管理，規(guī)劃計劃上針對各子系統(tǒng)、下屬部門和下級單位在不同階段或時間段設置獨立目標（圖1）。同時，國家油公司由于歷史原因形成的勘探與生產子系統(tǒng)和工程技術子系統(tǒng)之間關聯(lián)交易，相對固化、缺乏彈性和靈活性，也值得關注。再次，我國非常規(guī)油氣開發(fā)項目有更復雜的外部環(huán)境制約，需要考慮油氣供給的長期穩(wěn)定性、當地國民經濟發(fā)展的支撐性、環(huán)境生態(tài)的承載性和基礎設施的約束性。針對這些復雜性，“一全六化”方法論運用全生命周期管理和一體化統(tǒng)籌實現(xiàn)時間和空間維度的整體優(yōu)化、協(xié)調整體與局部的關系，用專業(yè)化協(xié)同打破學科、專業(yè)和領域壁壘，強化交叉融合，用市場化運作和社會化支撐構建與外部系統(tǒng)的共生發(fā)展，用數字化管理綜合集成基礎理論與技術體系、組織管理體系及知識與經驗體系，將物理、事理和人理及其相互作用過程統(tǒng)一起來，用綠色化、低碳化可持續(xù)發(fā)展理念，實現(xiàn)人與自然的和諧共生。（四）“一全六化”適應復雜系統(tǒng)的開放性非常規(guī)油氣開發(fā)系統(tǒng)對于外部環(huán)境和其他系統(tǒng)也是一個開放系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在幾個方面。第一是非常規(guī)油氣開發(fā)項目的固有開發(fā)模式，首先要求持續(xù)不斷地降低桶油成本以增強項目的抗風險能力，進而要求不斷地改進理論技術體系和組織管理體系；第二是需要持續(xù)不斷地鉆井以實現(xiàn)在油田、盆地和行業(yè)層面所期望的穩(wěn)產目標，在此過程中有源源不斷的人力、技術、資金和資源大規(guī)模投入，以及產出大量的數據與信息、知識和經驗、理論與技術；第三是各子系統(tǒng)、各學科、各專業(yè)和各領域需要共享數據和信息、知識和經驗，相互反饋并不斷優(yōu)化。比如，大井叢平臺多層系立體開發(fā)的出現(xiàn)，要求轉變開發(fā)理念，改變方案優(yōu)化模式，創(chuàng)新發(fā)展鉆完井工程、壓裂和生產等工程工藝技術，建立適應性組織管理體系和相關流程。非常規(guī)油氣開發(fā)要充分適應社會和行業(yè)的發(fā)展趨勢和需求變化，充分利用大數據和人工智能等信息技術，借鑒和利用其他行業(yè)的先進技術和組織管理經驗，強化和提升系統(tǒng)學習能力，更有效保障規(guī)模效益開發(fā)?！耙蝗狈椒ㄕ摮珜ё鳂I(yè)者和服務方共生共贏發(fā)展模式，強調構建新型組織管理方式，通過迭代優(yōu)化建立各種學習曲線，適應了非常規(guī)油氣開發(fā)系統(tǒng)的開放性要求?！耙蝗狈椒ㄕ撫槍Ψ浅Ｒ?guī)油氣開發(fā)系統(tǒng)的整體性、層次性、復雜性和開放性，旨在通過從總體上把握、整體上最優(yōu)為目標解決問題，是定性到定量綜合集成系統(tǒng)工程思想和方法論。它遵循了將多學科多領域相結合、宏觀與微觀相結合、整體與局部相統(tǒng)一、理論技術與知識經驗相結合、工程生產與組織管理相結合，能夠有力地保障非常規(guī)油氣規(guī)模效益開發(fā)的規(guī)劃、決策、部署和實施的科學性、預見性、適應性、有效性和準確性。整體著眼、統(tǒng)籌考慮、部分著手、各方協(xié)調，力爭利用最少的人力、物力和財力在最短的時間內，達到當前條件下的整體目標和實施方案的最優(yōu)化；通過系統(tǒng)學習，對理論技術體系、組織管理體系和知識經驗體系持續(xù)迭代更新，實現(xiàn)全生命周期條件下的動態(tài)優(yōu)化。五、應用案例：吉木薩爾陸相頁巖油示范區(qū)（一）項目概況吉木薩爾凹陷面積1170km2，2010年實現(xiàn)了陸相頁巖油勘探突破，其后獲批建設我國第一個國家級頁巖油示范區(qū)。經過10年“三起三落”的曲折探索，到2020年示范區(qū)未能完全達到“技術上可行，經濟上也必須可行”的要求，未能實現(xiàn)效益開發(fā)的整體性突破。從2020年開始，中國石油天然氣股份有限公司新疆油田分公司轉變思路和機制，運用“一全六化”系統(tǒng)工程方法論，在2021年實施的58號小井距立體開發(fā)平臺，從管理、技術到經濟指標上取得了決定性突破，掌握了打開全面效益開發(fā)大門的技術和管理兩把鑰匙。（二）“一全六化”系統(tǒng)工程方法論主要實踐示范區(qū)以“底線油價、效益倒算”的原則，按照全生命周期管理模式的要求，在管理組織架構、目標、方法和手段各個方面進行變革；在全生命周期組織管理架構下，組建頁巖油項目經理部，按照系統(tǒng)工程項目管理原則推進技術方案到生產實施的一體化統(tǒng)籌；以頁巖油項目經理部為核心，從管理線和技術線對利益相關方在技術、經濟、安全環(huán)保、社會責任等目標上實施整體權衡，充分發(fā)揮專業(yè)隊伍在其專業(yè)領域的優(yōu)勢，實現(xiàn)跨部門、跨層級和跨領域的專業(yè)化協(xié)同。示范區(qū)突破了傳統(tǒng)關聯(lián)交易的桎梏，對各項服務需求推行系統(tǒng)內和系統(tǒng)外的全面市場化，推進“不限額、不封頂、不托底、責權利對等”的競爭機制，加快和持續(xù)培育良性競爭市場；地方政府、本地企業(yè)和當地承包商在基礎設施、供水供電、道路交通、后勤保障、倉儲物流等提供公共支撐和社會化服務，降低成本、重復利用資源、節(jié)能降耗，同時減輕環(huán)保壓力。示范區(qū)打造數字化油田，覆蓋從建產到生產全過程，大幅度降低了操作成本，提高了快速決策與響應能力及管理效率，有力保障了“低能耗、低風險、低人工、高效率、高可靠性”的目標；著力打造綠色環(huán)保低碳油氣開發(fā)新模式，通過技術進步強化工程子系統(tǒng)的節(jié)能、降耗和減排，逐步擴大CO2前置壓裂、CO2吞吐等技術試驗，實現(xiàn)提高采收率與CO2地下封存一體化；強化環(huán)境保護工程和流程優(yōu)化，確保鉆屑不落地，泥漿和壓裂液資源化重復利用，