敬顯武 付子倚 陳鵬飛 熊穎 向超 蔣銳

摘 要：制定國際標準，既是促進國際上技術領域交流合作的前提，也是消除國際貿易中技術壁壘的關鍵。本文通過分析現有滑溜水國際標準的培育情況，得出以下幾點思考：①隨著頁巖氣開采的快速發(fā)展，中國在頁巖氣壓裂技術研究上形成許多先進成果，是培育國際標準的熱土;②科技創(chuàng)新是標準的基礎，標準化賦能科技進一步交流融合與技術創(chuàng)新;③借助ISOTC193/SC3/WG8的平臺，進一步加大國際標準的培育，將中國技術推向國際。

關鍵詞：國際標準，滑溜水

0 引 言

北美“頁巖氣革命”成功，使美國由天然氣進口大國轉變?yōu)槌隹诖髧?，深刻改變了世界天然氣供給格局[1， 2]。以美國為中心的頁巖氣革命影響輻射全球，從歐洲到南美、亞洲，從發(fā)達國家到新興市場，中國也實現了對頁巖氣資源的有效開發(fā)，產量持續(xù)快速增長，2022年中國頁巖氣產量已達240億立方米，已成為世界第二大頁巖氣生產國[3]。與常規(guī)天然氣開發(fā)不同，頁巖氣需進行大規(guī)模體積壓裂才能實現商業(yè)開發(fā)，體積壓裂技術是頁巖氣開發(fā)的核心工程技術之一[4]，滑溜水是體積壓裂技術的重要組成部分，其性能將直接影響頁巖氣壓裂作業(yè)[5]。近年來，國內各大高校及研究機構均研發(fā)了具有自主知識產權的降阻劑及滑溜水體系。中國的各大高校及研究機構均開展了大量的研究。

標準化作為企業(yè)治理的重要載體、實現貿易全球化的基礎，已成為戰(zhàn)略競爭的制高點。特別是國際標準，深化標準化交流合作，將積極推進與共建“一帶一路”國家在標準領域的對接合作，加強金磚國家、亞太經合組織等標準化對話，深化東北亞、亞太、泛美、歐洲、非洲等區(qū)域標準化合作，推進標準信息共享與服務，發(fā)展互利共贏的標準化合作伙伴關系。同時國際標準化將分享中國標準化經驗，助力聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標實現，支持發(fā)展中國家提升利用標準化實現可持續(xù)發(fā)展的能力。

中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司天然氣研究院（下稱天研院）自2010年以來，打破國外技術壟斷，使用自主創(chuàng)新的滑溜水產品進行頁巖氣開發(fā)，創(chuàng)下了第一口頁巖氣井加砂壓裂等多個“中國第一”，實現了技術水平和應用效果的“雙一流”[6， 7]。為了將中國的先進技術推廣出去，促進全球頁巖氣開發(fā)技術的交流與提升，從2018年開始進行《天然氣 上游領域 滑溜水降阻性能測試方法》國際標準培育。經過多年研究，ISO7055：2023《天然氣 上游領域 滑溜水降阻性能測試方法》正式獲得ISO國際標準化組織批準，于2023年8月正式發(fā)布。這是頁巖氣領域的首項國際標準，也是我國在頁巖氣國際標準領域取得的重要突破，為我國頁巖氣技術參與國際市場競爭邁出了關鍵一步，也證明了天研院長期堅持的國際標準化發(fā)展戰(zhàn)略卓有成效。本文將以此為研究案例，對滑溜水的國際標準培育進行探討。為世界頁巖氣標準化舞臺積極貢獻中國智慧。

1 標準化技術機構

1.1 頁巖氣相關國內標準化組織機構

中國現有的天然氣標準體系按照層級劃分為國家、行業(yè)、企業(yè)標準體系，中國天然氣工業(yè)主要相關標準委員會機構如表1所示。現行標準體系有效支撐了中國天然氣工業(yè)的發(fā)展需求。2013年國家能源局發(fā)布公告同意成立能源行業(yè)頁巖氣標準化技術委員會，編號為NEA/TC26，標委會秘書處由中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司天然氣研究院承擔[8]。專業(yè)范圍為頁巖氣勘探、生產、利用等領域的技術標準，重點是頁巖氣產業(yè)通用及基礎性標準[9]。

1.2 頁巖氣相關國際標準化組織

國際標準是指國際標準化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）和國際電信聯(lián)盟（ITU）制定的標準以及國際標準化組織確認并公布的其他國際組織制定的標準[8]。天然氣相關的國際標準主要歸口在ISO，ISO成立于1946年，是一個全球性的非政府組織，其宗旨是：在全世界促進標準化及有關活動的發(fā)展，以便于國際物資交流和服務，并擴大知識、科學技術和經濟領域中的合作。ISO與頁巖氣相關的技術委員會見表2。

2 滑溜水國際標準工作分析

2.1 頁巖氣壓裂液標準化工作

許多國家都對頁巖氣壓裂液進行了深入研究。美國的API和ISO制定了一系列與頁巖氣壓裂液相關的標準，包括壓裂液成分、性能要求、使用方法等方面的規(guī)范。此外，一些國家還制定了特定的壓裂液環(huán)境影響評估標準，以確保頁巖氣開發(fā)的環(huán)境可持續(xù)性。美國的API（American PetroleumInstitute）和ISO（International Organization forStandardization）在與頁巖氣壓裂液相關的標準制定方面都做出了重要的貢獻[10]。表3、表4是API、ISO制定的涉及頁巖氣壓裂液的部分標準。這些標準覆蓋了壓裂液成分、性能測試方法、實驗室和現場測試要求等方面，旨在確保壓裂液的安全、高效使用。

2.2 滑溜水標準化工作

滑溜水作為一種常用的頁巖氣壓裂液，受到了全球范圍內的關注。許多國家都開展了與滑溜水相關的研究。美國是滑溜水研究的先行者，其API標準包含了滑溜水的配方、性能要求和使用方法等方面的規(guī)定。加拿大、中國、澳大利亞等國家也進行了滑溜水的研究，但在標準制定方面相對滯后。未來，為了推動滑溜水在全球范圍內的安全、高效使用，需要進一步加強國際合作，制定統(tǒng)一的滑溜水標準。

天研院自2010年以來，打破國外技術壟斷，使用自主創(chuàng)新的滑溜水產品進行頁巖氣開發(fā)，創(chuàng)下了第一口頁巖氣井加砂壓裂等多個“中國第一”，實現了技術水平和應用效果的“雙一流”。為了將中國的先進技術推廣出去，促進全球頁巖氣開發(fā)技術的交流與提升，天研院依托前期牽頭制定的《頁巖氣 壓裂液 第1部分：滑溜水性能指標及評價方法》《頁巖氣 壓裂液 第2部分 降阻劑性能指標及測試方法》兩項能源行業(yè)標準，開展多次國際交流合作，發(fā)表多篇SCI收錄的高水平論文[11， 12]，提升了國際學術影響力。為提升中國在頁巖氣領域的話語權，促進國際合作與發(fā)展，天研院從2018年開始進行《天然氣 上游領域 滑溜水降阻性能測試方法》國際標準培育。

3 滑溜水國際標準案例分析

標準是技術的基石，是對已有技術的積累與總結，也是未來創(chuàng)新的啟示，本部分主要以天研院制定的歸口ISO/TC 193的滑溜水標準，進一步探討國際標準培育過程中開展的技術研發(fā)，標準培育以及創(chuàng)新融合。本節(jié)以《天然氣 上游領域 滑溜水降阻性能測試方法》（ISO 7055：待發(fā)布）為例，分析滑溜水國際標準制定的要點，探討如何進行國際標準培育，以及國際標準如何賦能產業(yè)引領創(chuàng)新。

3.1 制定標準的必要性

目前國際上對滑溜水降阻性能還沒有相應的國際標準，這種情況不利于評價滑溜水的降阻性能好壞，也不利于頁巖氣領域的國際合作，將我國行業(yè)標準轉化為國際標準，為國際滑溜水降阻性能評價提供標準依據，將促進國際社會在頁巖氣勘探開發(fā)利用中的技術合作、技術輸出以及技術引進，可提高從事頁巖氣勘探開發(fā)的企業(yè)效率。也將提升我國在儲層改造液體評價技術的主導地位和話語權，同時維護保障國家經濟權益。圖1是中國能源行業(yè)標準NB/T 14003.1-2015，作為國際標準培育的基石，該標準自2015年發(fā)布以來，在頁巖氣壓裂液領域廣泛應用，有效推廣，為國際標準打下了基礎。

3.2 先進性

自2010年以來，中國開始使用滑溜水進行頁巖氣體積壓裂施工和滑溜水性能評價方法研究，天研院在國際上首次提出有效管徑改進模型，通過該模型的研究，解決了實驗室不能有效評價降阻性能的技術瓶頸。該成果《Predictionof Field Drag Reduction by a Modified Practical PipeDiameter Model》已經發(fā)表在《Chemical Engineeringand Technology》（2018， 41， No. 7， 1417–1424），并被SCI檢索[13]。采用有效管徑改進模型在實驗室建立了降阻性能評價裝置，制定了能源行業(yè)標準NB/T 14003.1-2015《頁巖氣 壓裂液 第1部分：滑溜水性能指標及評價方法》。

ISO/TC193/SC3/WG8“slick water”多次召開國際工作組會，與英國、德國、法國、俄羅斯等國際同行反復溝通，達成合意。該標準在國際上首次建立了滑溜水降阻性能評價方法，將在頁巖氣壓裂設計、滑溜水評價與研發(fā)等方面發(fā)揮重要作用，為保障頁巖氣壓裂入井液體質量提供了有效的技術控制手段，標準各項指標均完全符合ISO相關要求，技術水平達到國際先進，因此，最終沒有爭議地跳過FDIS稿直接進入出版階段。圖2為ISO 7055：2023《天然氣 上游領域 滑溜水降阻性能測試方法》封面及目錄。

3.3 對產業(yè)的促進作用

能源行業(yè)標準NB/T 14003.1-2015《頁巖氣 壓裂液 第1部分：滑溜水性能指標及評價方法》，該標準被國家能源局油氣司用于制定頁巖氣開發(fā)及監(jiān)管政策，為頁巖氣開發(fā)管理工作提供了技術依據和有力支撐，同時還被石油工程專業(yè)本科教材《采油工程》、碩士研究生教材《油氣增產與技術案例》采用；該標準同時被中國石化、延長石油、殼牌和哈里伯頓等石油公司采用，支撐了長寧—威遠、涪陵礁石壩、延安陸相頁巖氣等一系列國家級頁巖氣示范區(qū)的建設，也有效支撐了四川盆地瀘州、渝西等區(qū)塊頁巖氣的開發(fā)，2014年至2019年12月，累計新增頁巖氣產量478.3億立方米。

4 滑溜水國際標準化工作思考

4.1 已開展工作對國際標準的培育作用

國際標準的順利培育離不開前期開展的多項科技項目攻關，如圖3所示，天研院參與了國家重點基礎研究計劃（973計劃），主持了國家重點研發(fā)計劃NQI項目、全國天然氣標準化技術委員會標準研究項目、西南油氣田博士后進站科研項目等多項科技項目，并基于科技創(chuàng)新成果獲得中國石油集團公司專利銀獎，進一步彰顯了標準內核的技術實力。

國際標準的培育既需要注重技術實力也需要國際合作交流。在ISO TC193年會上進行新提案宣講以及與美國斯倫貝謝公司開展交流討論，將標準的核心技術與世界同行交流探討，共同推進了國際標準的培育進展，讓國際標準的知名度以及受眾大大提升，將促進國際標準的采用率與認可度（如圖4所示）。

4.2 下一步發(fā)展方向

為了更好地服務于產業(yè)和引領技術創(chuàng)新，滑溜水國際標準的發(fā)展應關注以下幾個方面。

（1）加強國際合作和信息共享，促進標準的全球統(tǒng)一。各國應加強溝通與協(xié)作，共同制定全球范圍內適用的滑溜水標準，以降低操作風險、提高生產效率。

（2）標準應與技術創(chuàng)新保持同步。隨著技術的不斷發(fā)展，滑溜水的配方和性能可能會發(fā)生變化，標準應及時修訂，以適應新技術和新材料的引入。

（3）標準制定應考慮環(huán)境可持續(xù)性和社會責任。在滑溜水的選擇和使用過程中，應考慮其對環(huán)境的潛在影響，并制定相應的標準，以確保頁巖氣開發(fā)在環(huán)境友好和社會可持續(xù)的前提下進行。

綜上，滑溜水國際標準的發(fā)展需要各國合作、技術創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的考量。通過國際標準的制定和落實，將為全球頁巖氣產業(yè)的發(fā)展提供更加穩(wěn)定和可持續(xù)的基礎。

5 結 論

（1）隨著頁巖氣開采的快速發(fā)展，中國在頁巖氣壓裂技術研究上形成許多先進成果，國內外現有多個對口頁巖氣的標準化組織，有助于滑溜水國際標準的培育。

（2）通過分析天然氣研究院滑溜水的國際標準化案例得到啟示，科技創(chuàng)新是標準的基礎，標準化賦能科技進一步促進交流引領產業(yè)，在科技創(chuàng)新的熱土孵化國際標準是順勢而行也是時代所需。

（3）應當借助ISO TC193/SC3/WG8的國際標準平臺，進一步加大國際標準的培育，將中國技術推向國際，讓標準賦能產業(yè)引領創(chuàng)新。

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