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關(guān)注!中國石油揭曉新一年度“十大科技進(jìn)展”

2023-12-02

從中國石油官網(wǎng)悉知,“2022年中國石油十大科技進(jìn)展”已經(jīng)揭曉。自2000年起,為有效把握全球石油科技發(fā)展趨勢、總結宣傳重大科技進(jìn)展、發(fā)揮科技創(chuàng )新的引領(lǐng)作用,中國石油連續組織開(kāi)展了23屆“十大科技進(jìn)展”評選。該項活動(dòng)已成為石油行業(yè)科技傳播領(lǐng)域的一大品牌,在能源科技界產(chǎn)生了較好反響。

2022年,中國石油“十大科技進(jìn)展”評選設立“5大專(zhuān)業(yè)組、16類(lèi)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域”,邀請81名院士專(zhuān)家參與咨詢(xún)評審,經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)公司、專(zhuān)業(yè)技術(shù)委員會(huì )、科學(xué)技術(shù)委員會(huì )專(zhuān)家層層把關(guān),從77項候選進(jìn)展中遴選出“2022年度中國石油十大科技進(jìn)展”。
01. 被動(dòng)陸緣盆地超深水鹽下勘探目標評價(jià)技術(shù)與古拉紹重大發(fā)現——推動(dòng)深水油氣業(yè)務(wù)跨越式發(fā)展
巴西桑托斯盆地是典型的被動(dòng)陸緣盆地,面臨超深水鹽下碳酸鹽巖目標識別難、油氣分布不清、儲層與流體分布復雜等難題。該成果創(chuàng )新鹽下碳酸鹽巖目標識別、油氣富集理論與深水勘探關(guān)鍵技術(shù),推動(dòng)阿拉姆區塊風(fēng)險勘探獲得世界級重大新發(fā)現。
指導以最低成本中標西方公司不看好的阿拉姆區塊,首鉆揭示近百米厚礁灘體,試油獲日產(chǎn)千噸以上高產(chǎn)油流,發(fā)現儲量規模達數億噸級大油田,為近年全球十大油田發(fā)現之一。該成果的地質(zhì)理論與勘探評價(jià)新技術(shù)在相似被動(dòng)陸緣盆地油氣勘探中具有推廣應用價(jià)值。
主要技術(shù)進(jìn)展
1. 突破傳統裂谷構造認識束縛,建立了“兩隆三坳、東西分帶”構造新模式,首次識別出阿-烏隆起為繼承性古隆起,緊鄰主力生烴凹陷,與已知油區具有相似的成藏條件,指導成功中標阿拉姆區塊及勘探部署;
2. 創(chuàng )新相控多參數疊前反演和頻譜分解融合屬性反演技術(shù),無(wú)井條件下定量預測了區塊中部構造圈閉與充滿(mǎn)度、判明地下成藏以油為主、地層壓力高、含CO2風(fēng)險小,有力支撐部署并首鉆古拉紹-1井,各項預測結果均獲鉆探證實(shí);
3. 開(kāi)發(fā)湖相碳酸鹽巖復雜巖性和流體智能化識別評價(jià)技術(shù),實(shí)現古拉紹油層準確評價(jià)并制定快速高效試油方案。
02. 油氣田地質(zhì)力學(xué)技術(shù)創(chuàng )新——支撐塔里木油氣勘探開(kāi)發(fā)向深地挺近
超深層是塔里木油氣增儲上產(chǎn)的主陣地,但其“強壓實(shí)、高應力和強非均質(zhì)性”特征導致勘探風(fēng)險高、效益開(kāi)發(fā)難。中國石油通過(guò)十年自主攻關(guān),創(chuàng )建油氣田地質(zhì)力學(xué)技術(shù),形成了構造、沉積、力學(xué)三位一體的甜點(diǎn)預測和儲層評價(jià)方法,解決了高產(chǎn)井精準部署及科學(xué)提產(chǎn)提采難題。
該技術(shù)獲授權發(fā)明專(zhuān)利20件,集團公司專(zhuān)利金獎1項、銀獎1項。已在30余個(gè)超深油氣藏、500余口井中推廣應用,支撐了我國最大超深斷控碳酸鹽巖富滿(mǎn)油田和最大超深凝析氣田博孜-大北的規模效益開(kāi)發(fā),推動(dòng)了塔里木油氣勘探開(kāi)發(fā)向超8000米深地不斷挺進(jìn)。
主要技術(shù)進(jìn)展
1. 突破大變形、大深度域力學(xué)模擬技術(shù)瓶頸,創(chuàng )新全構造層三維地質(zhì)力學(xué)建模技術(shù),形成了“力-縫”耦合的甜點(diǎn)預測方法,提高了對超深優(yōu)質(zhì)儲層非均質(zhì)性和各向異性的表征能力,井位成功率有效提升;
2. 揭示了地應力與裂縫剪切變形對流體流動(dòng)的控制機理,創(chuàng )建了超深儲層裂縫有效性和可壓裂性評價(jià)技術(shù),提高了裂縫性砂巖和斷控碳酸鹽巖儲層評價(jià)精度,指導超深油氣井高效提產(chǎn);
3. 創(chuàng )新超深油氣藏斷裂結構動(dòng)態(tài)應力應變模擬技術(shù),形成四維地質(zhì)力學(xué)建模方法,解決了開(kāi)發(fā)過(guò)程中碎裂化巖體滲流演化特征定量描述難題,支持開(kāi)發(fā)效益穩步提升。
03. 低滲油藏離子匹配納米分散體系提高采收率技術(shù)取得重要突破——低滲油藏驅油核心利器
低滲透油藏是中國石油增儲上產(chǎn)的重要領(lǐng)域,但儲層孔隙小、喉道細、滲流阻力大,油藏采收率大都小于20%。中國石油攻克高鹽條件下離子匹配、微納米氣泡生成及運移控制等核心技術(shù),創(chuàng )新形成了綠色、高效、低成本的離子匹配與微納米水氣分散體系協(xié)同提高采收率新技術(shù)。
該技術(shù)獲中國發(fā)明專(zhuān)利32件、美國發(fā)明專(zhuān)利4件。已在長(cháng)慶、吉林等油田開(kāi)展現場(chǎng)試驗,實(shí)現了多井組規模連續注入,取得明顯的降含水和持續增油效果,預測提高采收率15個(gè)百分點(diǎn)以上。該技術(shù)已具備工業(yè)化試驗應用條件,被中國石油確定為“原油壓艙石工程”的核心技術(shù)之一,有望成為低滲油藏低成本高效開(kāi)發(fā)的變革性新技術(shù)。
主要技術(shù)進(jìn)展
1. 創(chuàng )新離子匹配理念,發(fā)現了油/水/巖石微觀(guān)離子交換過(guò)程,揭示離子交換放熱促使巖石表面自發(fā)剝離油膜的熱力學(xué)機制,實(shí)現了巖石表面油膜的快速剝離,形成了高鹽條件下離子匹配及調整關(guān)鍵技術(shù);
2. 發(fā)展了非連續相驅油理論,攻克微/納米氣泡均勻生成和穩定性難題,實(shí)現了水氣分散體系在油藏中的流度調控和滲流阻力自適應調整,大幅擴大波及體積并有效補充能量,在微納米水氣分散體系提高采收率技術(shù)方向上取得開(kāi)拓性進(jìn)展;
3. 創(chuàng )新形成低滲透油藏離子匹配和微納米水氣分散體系設計方法和協(xié)同注入工藝,實(shí)現了離子匹配和微納米水氣分散體系從油藏、井筒到地面全過(guò)程匹配。
04. 智能化分層注水技術(shù)促進(jìn)水驅開(kāi)發(fā)形成精細化高效開(kāi)發(fā)新模式——引領(lǐng)水驅油田數字化精準開(kāi)發(fā)
我國水驅油田儲量和產(chǎn)量均占總量的70%以上,現已普遍進(jìn)入后高含水開(kāi)發(fā)階段,層間矛盾和無(wú)效水循環(huán)加劇,開(kāi)發(fā)成本不斷攀升,迫切需要工程技術(shù)借助數字化和人工智能手段,保障原油效益穩產(chǎn)和提高采收率。
成功打造了智能化分層注水原創(chuàng )技術(shù)策源地,近兩年在中國石油擴大應用2198口井,建立了7個(gè)示范區,減少測試隊73支,節省測調費用1.95億,累計提高可動(dòng)用地質(zhì)儲量約1221萬(wàn)噸,增油79.41萬(wàn)噸。中國石油現有分層注水井6.3萬(wàn)口,未來(lái)推廣應用前景廣闊,對公司數字化轉型和雙碳目標具有重要意義。
主要技術(shù)進(jìn)展
1. 發(fā)明了耐高溫高壓的高精度流量檢測和井下自適應載波數據傳輸技術(shù),形成了纜控式、波碼通信系列數字化分層注水工藝與關(guān)鍵裝置12套,實(shí)現了層段流量、壓力等參數實(shí)時(shí)監測和層段自動(dòng)調整與控制;
2. 研發(fā)了基于分注動(dòng)態(tài)監測數據的水驅油藏精細分析與優(yōu)化軟件(IRes),形成了優(yōu)勢水流智能診斷、注水實(shí)時(shí)優(yōu)化與預測等多項國際領(lǐng)先的原創(chuàng )技術(shù),實(shí)現了來(lái)水方向、縱向分層動(dòng)用狀況、平面剩余潛力區智能識別,實(shí)現了有效注水;
3. 形成了以“分層注水動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監控、效果實(shí)時(shí)評價(jià)、層段實(shí)時(shí)測調、水驅波及實(shí)時(shí)調控”為特色的油藏工程一體化開(kāi)發(fā)模式,提升了水驅高效開(kāi)發(fā)的油藏管理與科學(xué)決策水平,保持我國在該領(lǐng)域國際領(lǐng)先地位;
4. 授權專(zhuān)利32件,其中發(fā)明專(zhuān)利20件,美國專(zhuān)利3件。
05. 惡性井漏防治關(guān)鍵技術(shù)——助力鉆完井工程安全、提質(zhì)增效
井漏已占鉆井事故復雜總損失時(shí)間的70%,塔里木、川渝等地區惡性井漏事故頻發(fā),嚴重危及鉆井安全與成敗。全國每年直接損失超100億元,間接損失難以估量,成為制約油氣鉆井提質(zhì)增效的首要和重大“卡脖子”難題。中國石油通過(guò)持續攻關(guān),形成惡性井漏防治關(guān)鍵技術(shù),推進(jìn)了井漏治理規范化和科學(xué)化進(jìn)程。
該技術(shù)自主可控,惡性井漏防治應用3000余井次,效果顯著(zhù),技術(shù)系列化可滿(mǎn)足不同漏失地層特性的防漏、堵漏需求,使我國井漏防治由“經(jīng)驗治漏”向“科學(xué)治漏”發(fā)展,推進(jìn)了井漏治理規范化和科學(xué)化進(jìn)程,實(shí)現了國產(chǎn)化替代與對國外先進(jìn)技術(shù)的超越。已成為我國深層、超深層油氣和頁(yè)巖油氣等資源高效勘探開(kāi)發(fā)的核心利器。
主要技術(shù)進(jìn)展
1. 揭示了復雜裂縫性地層漏失動(dòng)力學(xué)機理,發(fā)明了漏失預測與診斷技術(shù)并開(kāi)發(fā)了軟件系統,預測與診斷精度分別達85%、90%,優(yōu)于國外先進(jìn)技術(shù),打破了我國防漏堵漏專(zhuān)業(yè)軟件匱乏且長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口的困局;
2. 發(fā)明了抗高溫強韌性防漏材料和納微米孔縫自適應封堵防漏技術(shù),與國外先進(jìn)產(chǎn)品比,防漏成功率從40%提至92%;
3. 研制了可變縫寬及大裂縫堵漏評價(jià)裝置,開(kāi)發(fā)了智能溫壓響應、可控交聯(lián)固化等系列堵漏材料,攻克了復雜薄弱地層、天然大縫洞承壓低、易復漏的瓶頸難題,一次堵漏成功率從29%提至78%。
06. OBN地震勘探技術(shù)與裝備創(chuàng )新——引領(lǐng)海洋業(yè)務(wù)實(shí)現跨越式發(fā)展
海洋節點(diǎn)(OBN)地震勘探技術(shù)是近年來(lái)全球海洋地震勘探領(lǐng)域發(fā)展最快的一項變革性新技術(shù)。中國石油通過(guò)持續攻關(guān),在0BN采集技術(shù)及裝備、數據處理等領(lǐng)域實(shí)現了全面突破。
在全球20余個(gè)項目進(jìn)行了應用,創(chuàng )造產(chǎn)值超過(guò)200億元,實(shí)現了OBN業(yè)務(wù)市場(chǎng)份額連續四年居全球首位。改變了我國海洋地震勘探核心技術(shù)與裝備長(cháng)期落后的被動(dòng)局面,實(shí)現了歷史性跨越式發(fā)展。
主要技術(shù)進(jìn)展
1. 創(chuàng )新研發(fā)了國內首套OBN數據質(zhì)量控制系統和綜合導航定位系統,實(shí)現了節點(diǎn)高效質(zhì)量控制和點(diǎn)位精確定位;創(chuàng )新形成了OBN時(shí)鐘漂移校正、三分量數據旋轉分析、導航定位等特色采集技術(shù),突破了OBN高效混采技術(shù),創(chuàng )造了日產(chǎn)超7萬(wàn)炮的行業(yè)記錄;
2. 創(chuàng )新研發(fā)了國內首套OBN地震數據縱波處理軟件系統,形成了高保真去噪、雙基準面偏移等六項OBN地震數據處理關(guān)鍵方法;
3. 首次成功研制了工作水深1000米的OBN采集系統及配套軟硬件,攻克了高精度數據記錄、充電授時(shí)等核心技術(shù)難題;
4. 創(chuàng )新研制了全球首艘淺水OBN特種勘探船,實(shí)現了節點(diǎn)收放與震源激發(fā)一體化作業(yè)能力,填補了行業(yè)同類(lèi)勘探裝備空白;研制了國內首套模塊化OBN自動(dòng)收放系統,大幅提升了作業(yè)效率。
07. 新一代橋射聯(lián)作技術(shù)取得突破并規模應用——非常規油氣水平井提速增效利器
中國石油推出以“模塊化多功能射孔管串、自動(dòng)化插拔式射孔井口、全井筒高效輸送工藝、等孔徑多簇射孔”為主要特征的新一代橋射聯(lián)作技術(shù),解決了傳統橋射聯(lián)作自動(dòng)化程度低、井下泵送復雜頻發(fā)以及射孔后改造不均衡等復雜難題,實(shí)現了橋射聯(lián)作技術(shù)從有到優(yōu)的突破,在國內各大油氣田規模應用,顯著(zhù)提升了壓裂改造時(shí)效和效果。
該技術(shù)整體達到國際領(lǐng)先水平,在多個(gè)頁(yè)巖油氣示范區應用超3000口井,提升作業(yè)時(shí)效36%,創(chuàng )造施工紀錄12項,支撐了我國非常規油氣的規模效益開(kāi)發(fā)。產(chǎn)品全面取代進(jìn)口并銷(xiāo)售至美國、荷蘭等六大洲37個(gè)國家。
主要技術(shù)進(jìn)展
1. 構建模擬真實(shí)儲層條件的射孔測試系統,創(chuàng )建國內“等孔徑射孔”新方法。開(kāi)發(fā)的“錐形+雙曲線(xiàn)”變壁厚藥型罩全系列等孔徑射孔產(chǎn)品,使孔徑標準偏差由31%降至6%內,降低破裂壓力5%以上;
2. 研制國際最高承壓指標的245兆帕超高壓射孔器、175兆帕模塊化射孔管串、140兆帕插拔式射孔井口裝置。射孔器最大穿深由1986毫米突破至2258毫米,創(chuàng )“世界穿深”紀錄;
3. 開(kāi)發(fā)了全球首套集射孔設計、現場(chǎng)“可視”、全工序效果評估為一體的橋射聯(lián)作軟件系統,作業(yè)實(shí)現精細化與自動(dòng)化,實(shí)現復雜水平井泵送作業(yè)的精確“井下導航”。
08. 單點(diǎn)系泊與海洋管道施工關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現重大突破——引領(lǐng)海上浮式終端、能源通道高水平建設
單點(diǎn)系泊與海底管道是海上重要的油品接卸和輸送設施,潮差大、流速大、涌浪大、可見(jiàn)度低、海底遍布流動(dòng)沙坡等多條件限制性海域是單點(diǎn)系泊與海底管道安裝的禁區。通過(guò)多年自主攻關(guān),中國石油研發(fā)的單點(diǎn)系泊與海洋管道施工關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破,解決了惡劣海況條件下大口徑海洋管道安全鋪設、深挖深埋與雙通道單點(diǎn)系泊精準安裝的行業(yè)難題。
單點(diǎn)系泊與海洋管道施工關(guān)鍵技術(shù)在孟加拉單點(diǎn)系泊及雙線(xiàn)管道工程中成功應用,并在阿曼、貝寧、印度尼西亞等國家的“一帶一路”海洋工程項目上得到推廣將我國淺近海單點(diǎn)系泊與海洋管道的建設能力提升至國際先進(jìn)水平。
主要技術(shù)進(jìn)展
1. 研發(fā)的高壓力、大流量“神龍號”系列化海底管道后挖溝機,具備海床高精度平整、預挖溝、后挖溝、原土回填等多功能,創(chuàng )造了海底管道后開(kāi)溝深度11.9米的世界紀錄;
2. 研發(fā)的雙通道單點(diǎn)系泊安裝全套技術(shù)與高精度法蘭測量?jì)x、液壓式接樁器、水下定位系統等核心裝備,實(shí)現了大流速、低能見(jiàn)度條件下大尺度水下管匯的精準安裝及大口徑膨脹彎的毫米級對接;
3. 研發(fā)的陸對海水平定向鉆作業(yè)成套技術(shù),實(shí)現6條管道在不穩定沙質(zhì)地層中并行穿越,最大穿越口徑914毫米、穿越長(cháng)度1600米,創(chuàng )海底管道定向鉆最大穿越口徑、穿越規模世界紀錄,該技術(shù)在推廣應用過(guò)程中,再次實(shí)現新突破,最大穿越口徑1016毫米、穿越長(cháng)度2737米;
4. 研發(fā)了高精度海床三維建模技術(shù),形成了大規模沙坡沙脊段預處理技術(shù)和精確鋪管技術(shù)。
09. 1,4-環(huán)己烷二甲醇國產(chǎn)化技術(shù)攻關(guān)取得重大進(jìn)展——推動(dòng)國家高端聚酯新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展
1,4-環(huán)己烷二甲醇(CHDM)是化工新材料PETG共聚酯關(guān)鍵單體,美國和韓國對全球產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)施全方位壟斷。中國石油作為國際第三家PETG生產(chǎn)企業(yè),存在CHDM原料“卡脖子”問(wèn)題,制約了聚酯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。為此,中國石油自主開(kāi)發(fā)出CHDM國產(chǎn)化技術(shù),顯著(zhù)降低了催化劑成本、形成了完整技術(shù)體系,大幅提升了我國高端聚酯新材料的核心競爭力。
該技術(shù)在遼陽(yáng)石化建成了2萬(wàn)噸/年工業(yè)化裝置,并一次開(kāi)車(chē)成功,收率高于設計值,產(chǎn)品純度可達99.9%,實(shí)現了PETG共聚酯重要單體原料CHDM關(guān)鍵核心技術(shù)的突破,攻克了國外公司對該產(chǎn)業(yè)鏈的全面壟斷,取得了重大的科技成果。
主要技術(shù)進(jìn)展
1. 苯環(huán)高效加氫催化劑關(guān)鍵技術(shù),攻克了活性組分在載體表面均勻分散、定位控制與穩定化的難題,形成貴金屬加氫催化劑高分散負載制備的重大技術(shù)創(chuàng )新,貴金屬含量低于國外專(zhuān)利20%以上,達到國際領(lǐng)先水平:
2. 開(kāi)發(fā)出本體法酯加氫催化劑共沉淀制備工藝,形成了自主創(chuàng )新專(zhuān)有技術(shù);
3. 開(kāi)發(fā)出DMT高凝點(diǎn)物料滴流床連續加氫反應技術(shù),實(shí)現了溫和加氫條件下的高轉化率及高選擇性;
4. 開(kāi)發(fā)出低溫酯加氫反應技術(shù)創(chuàng )新,技術(shù)達到國際先進(jìn)水平;
5. 開(kāi)發(fā)出固定床連續加氫催化劑級配及回收技術(shù),提升裝置運行經(jīng)濟性及穩定性;
6. 開(kāi)發(fā)低碳化能源系統綜合利用技術(shù),降低裝置運行成本;
7. 開(kāi)發(fā)安全環(huán)保集成控制技術(shù),實(shí)現裝置綠色安全運行;
8. 突破工程化成套關(guān)鍵技術(shù),形成“三高兩低”(反應轉化率高、選擇性高,產(chǎn)品純度高,加氫溫度低、操作壓力低)新一代自主成套工藝技術(shù)創(chuàng )新。獲國家授權專(zhuān)利9件,整體達到國際先進(jìn)水平。
10. 茂金屬聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)——助力高端聚烯烴產(chǎn)業(yè)發(fā)展
茂金屬聚乙烯的研發(fā)是聚烯烴產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的重要標志,中國石油擁有完全自主知識產(chǎn)權的茂金屬聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)在6萬(wàn)噸/年氣相法聚乙烯裝置實(shí)現了推廣應用,打破了國外專(zhuān)利商對茂金屬聚乙烯的技術(shù)壟斷。該技術(shù)的開(kāi)發(fā)實(shí)現了高端聚烯烴關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控,可支撐中國石油自主工藝生產(chǎn)裝置建設,加快茂金屬聚乙烯國產(chǎn)化進(jìn)程。
自主設計改造的6萬(wàn)噸/年茂金屬聚乙烯生產(chǎn)裝置,實(shí)現了2個(gè)系列6個(gè)牌號產(chǎn)品的穩定生產(chǎn),累計產(chǎn)銷(xiāo)7萬(wàn)余噸。該技術(shù)獲得授權專(zhuān)利17件,認定技術(shù)秘密17項,編制標準6項;引領(lǐng)了國內茂金屬聚乙烯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,提升了中國石油茂金屬聚乙烯的市場(chǎng)競爭力。
主要技術(shù)進(jìn)展
1. 發(fā)明了高活性雙核茂金屬催化體系,相比常規茂金屬催化劑活性提升20%~30%、產(chǎn)物分子量分布3~5,解決了催化劑活性偏低、產(chǎn)物加工性能差的問(wèn)題;
2. 建立了基于自主催化劑的聚合反應模型,設計出一套包含超細粒子循環(huán)生長(cháng)和不易流化組分可控退出功能的流化床聚合反應系統,解決了傳統流化床反應器在茂金屬產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中操作窗口窄、易結塊的技術(shù)難題,實(shí)現了高負荷長(cháng)周期穩定運行;
3. 開(kāi)發(fā)出支鏈長(cháng)度及含量可控的茂金屬聚乙烯生產(chǎn)技術(shù),實(shí)現了乙烯/己烯/長(cháng)鏈共聚單體的可控共聚,聚合物長(cháng)支鏈含量比同類(lèi)產(chǎn)品提高30%以上,薄膜沖擊強度提升30%。
(文章來(lái)源石油圈)
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