2008年以来中国组织实施的“大型油气田及煤层气开发”国家科技重大专项有了重大突破。专项实施至今，取得了一批关于油气田及煤层气开采方面的核心关键技术。
石油、天然气是化石能源中的优质能源，煤层气是新型开发能源。加速中国油气资源勘探开发、发展油气产业，对保障中国能源安全、优化能源结构及推动经济增长具有重大意义。
在非常规油气勘探开发领域，中国实现了煤层气产业化和煤矿区采气采煤协调开发，引领了页岩气新兴产业的发展。煤层气低成本勘探开发技术形成，建成沁水、保德2个煤层气产业化基地，2016年地面产量45亿方；煤矿区采气采煤协调开发保障了煤矿生产安全，2016年井下抽采128亿方；页岩气开发关键技术初步形成，建成了涪陵、长宁-威远等产业化示范区，2016年页岩气产量78亿方。
对于油气开采而言，地质条件决定了勘探开发的难度。中国的油气开采面临着非常复杂的地质条件，不少油气资源低渗透、大埋深、勘查开采利用难度大，特别是跟中东、北美等地区相比，中国油气开发的“先天劣势”更加明显，直接拉高了本国油气价格，形成与国际市场价格倒挂的不利局面。
“就拿塔里木盆地库车天然气来说，一般的井埋深2000米到3000米，而这里的井埋深6000米到8000米。开发油气田首先要通过地震勘探技术，把地下面貌刻画出来，这项技术埋深越大越难，而对于钻井而言，8000米超深层的钻井在深度和难度上排名肯定世界前三。”油气开发专项技术总师贾承造说，“我们依靠自己的技术搞清了地下面貌，确定了钻探目标，依靠自己的钻井技术，成功在库车深层发现5个千亿方大气田，形成万亿方规模大气区。这是通过国家专项攻关，集聚了全国石油工业各方力量实现的”。
中国不仅在深层天然气成藏理论及配套技术方面取得重大进展，形成前陆深层成藏理论及复杂山地地震、超深层高温高压钻井等勘探关键技术，而且还创新发展古老海相碳酸盐岩油气成藏理论和储层预测技术，使得中国地层最古老的特大型气田安岳气田浮出水面，成为中国天然气发展史上的重大发现。
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