2019年国际及中国石油十大科技进展

原创 暗潮  2020-01-21 09:00:36  阅读 410 次 评论 1 条

石油科技、日新月异,又到了一年一度发布“中国石油与国际石油十大科技进展”的时间,作为国内国际科技大奖风向标,这些科技进展成果备受瞩目。入选的科技成果无不代表着未来石油行业发展趋势和技术方向。管中窥豹,未来世界石油工业版图变化由此可见。

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2019年“中国石油十大科技进展”

1.油气成因识别与储层表征创新技术助推深层勘探重大进展

 中国石油研发高成熟油气来源精准确定与油气相态快速判识技术、复杂碳酸盐岩储层表征与预测技术,解决了制约深层油气分布预测与勘探的技术瓶颈,推动深层成为近期勘探突破与规模增储的重点。取得四项创新性成果,创新发展的四项关键技术,实现了快速确定油气成因来源与油气藏相态、强非均质性碳酸盐岩有效储层的准确预测,在四川、塔里木和准噶尔等盆地深层/超深层油气勘探实践中得到验证,助推深层油气勘探取得重大突破和规模增储。

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2.柴达木咸化湖盆油气勘探理论技术创新获柴西探区重大突破

 中国石油立足柴达木盆地古近系,持续深化理论创新和技术攻关,建立了高原咸化湖盆油气地质理论和“双复杂”地震勘探配套技术,在以往认识的不利区获得勘探重大突破。取得五项科技创新,指导发现英西、风西、英中、切克里克凹陷四个亿吨级规模油田,新增油气探明+控制地质储量1.9亿吨、预测储量2.1亿吨,建成产能70万吨。

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3.减氧空气驱提高采收率技术取得重大突破

减氧空气获取成本较低,是一种高效、低成本、绿色的驱油介质。减氧空气驱技术是一项富有创造性的提高采收率新技术,既能够用于中高渗透油藏或潜山油藏开发中后期的战略接替,也能够用于特/超低渗透和致密油藏的有效动用。长庆油田五里湾一区、吐哈油田鲁克沁三叠系油藏减氧空气驱工业试验效果显著,预计比水驱提高采收率10个百分点以上。该技术适宜储量10亿吨以上,可增加可采储量超过1亿吨,具有广阔应用前景。

4.准噶尔盆地非常规油藏长水平井小井距开发取得重大进展

针对准噶尔盆地玛湖砾岩致密油藏岩性复杂、含油饱和度低、天然裂缝不发育和吉木萨尔陆相页岩油甜点分散、非均质性强、油层动用率低等特点,聚焦提高储量动用率和提高单井最终累积产量,创新形成了小井距长水平段立体开发技术。小井距水平井立体开发试验属国内首创,将对未来同类油藏高效开发带来深远而积极的影响。玛湖油田2025年产油规模将达500万吨,成为近年原油上产重点地区。吉木萨尔上甜点规模建产,下甜点试验获高产,未来将形成200万吨生产能力。2019年成功申报国家级陆相页岩油示范区,将带动我国陆相页岩油产业整体规模化发展。

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5.uDAS井中地球物理光纤采集系统研发成功

井中光纤分布式声波传感(DAS)系统利用光纤本身作为传感器采集地震数据,突破了常规检波器观测井段受限的瓶颈,能够大幅提高目标地层的分辨能力。中国石油经过多年持续攻关,成功研发uDAS井中光纤采集系统,填补国内空白,增强了国际市场竞争力。uDAS系统在长庆、新疆和西南等6个油田完成了34井次生产试验,实现了7500米超深井和250摄氏度高温井下作业,大幅提高了全井段观测及成像能力,施工成本较常规井中地震检波器减少30%。该系统是中国石油2019年在国际发布的标志产品,开启了高精度井地联合立体勘探和油藏开发地震新时代,将为复杂构造油气勘探“增储上产”提供技术支持。

6.陆相页岩油测井评价关键技术获得重大突破 

我国陆相页岩油勘探开发亟需解决关键地质参数精细刻画面临的难题,中国石油以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油为主要研究目标,以配套的岩石地化、物性、含油性为基础,在页岩油润湿性、赋存状态、脆性及地应力等关键地质参数的测井表征方法研究方面取得了重要突破。该成果在准噶尔盆地工业化应用,使吉木萨尔芦草沟组试油成功率由35%提高至100%,甜点预测符合率由70%提高到100%。并在其它非常规领域推广应用,经济和社会效益显著。

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7.一体化精细控压钻完井技术助力复杂地层安全优质钻完井

 针对钻完井作业过程中窄安全密度窗口引起的井控风险大、难以钻达设计地质目标等世界性难题,中国石油在精细控压钻井的基础上通过持续攻关,形成了拥有自主知识产权的钻-测-固-完一体化精细控压技术与装备,成为复杂深井钻完井的必备技术,并实现规模应用。一体化精细控压钻完井技术相较于单纯使用精细控压钻井技术,平均单井漏失量下降80%,复杂时间降低90%以上,将成为助推引领川渝300亿方天然气大气区建设和塔里木库车山前勘探开发高质量发展的技术利器。

8.复杂地质条件气藏型储气库关键技术及产业化获重大突破

地下储气库在调峰和保障供气安全方面具有不可替代的作用和明显的优势,是保障国家能源安全的重大基础设施。经过多年持续攻关,中国石油创建了复杂地质条件气藏型储气库建库关键技术和标准体系。该成果指导中国石油快速建成22座储气库年110亿方供气能力,高峰日采气量超1亿方,在冬季调峰保供中发挥了不可替代的关键作用。形成的成套技术和标准体系将为我国未来大规模储气库建设、保障国家能源安全做出重要贡献。

9.柴油加氢精制—裂化组合催化剂成功实现工业应用

中国石油自主研发的柴油加氢精制—裂化组合催化剂(PHD-112/PHU-211),具有原料适用性广、脱氮活性高、芳烃择向转化选择性高、重石脑油和液体收率高等特点,不仅可以最大量生产重石脑油,还能兼产柴油作乙烯裂解原料。该技术的成功应用,对中国石油“控油增化、高质量发展”起到了重要的示范和推动作用,是中国石油炼化转型升级核心技术的一项重大突破,填补了中国石油在该领域的技术空白,应用前景十分广阔。

10.茂金属聚丙烯催化剂及高端聚丙烯产品开发成功

目前,我国茂金属聚丙烯全部依靠进口。中国石油对茂金属催化剂负载化核心技术和聚合工艺开展了技术攻关,并开发了茂金属聚丙烯高端产品,成功实现了茂金属聚丙烯自主技术零的突破。该项目开发的茂金属聚丙烯催化剂在国内首次成功工业应用并生产出了系列化的高端聚丙烯产品,将为聚丙烯行业产品结构调整和质量升级提供重要支撑。

2019年“国际石油十大科技进展”

01、机器学习大幅优化河流沉积模式综合解释

机器学习技术可以通过岩心识别重要的沉积模式,揭示需要进一步系统研究的区域沉积模式。这种半自动-自动化的方式对沉积物信息进行分类,为分析地质体超大数据域开辟了新的途径,节省了大量人力和时间,有效解决了大数据域的解释需要专业人员消耗大量时间的问题。机器学习还为传统沉积学研究提供了一条严谨的途径,即将不确定性信息整合到数据驱动的预测模型中,从数据中自动检测沉积学特征和量化数据域内的不确定性程度。

02、火箭推进剂无水压裂技术实现航天和油气行业跨界融合

将航天科技中的固体火箭推进剂跨界引入到油气压裂中,研发出PSI-Clone推进剂无水压裂技术,不需要使用任何压裂液和支撑剂,节约水资源,环保效果显著,减少作业人员数量和作业时间。与LPG压裂和水力压裂技术相比,推进剂压裂更经济、更环保、适应性更强,具有明显的创新性、突破性和颠覆性,压裂级数不受限制,压裂装备少,占地小。目前传统水力压裂的施工成本相对便宜,但如果加上后期处理费用,火箭推进剂则更具有成本、环保优势。该新技术已经成功应用于1000多口直井,增产幅度在一倍以上。

03、基于物联网和云计算的油气生产平台实现数字化转型

油服公司和互联网公司合作,将业内领先的ForeSite技术和CygNet物联网平台强强联合,成功研发出ForeSite Edge系统,成为全球首个将人工举升、生产优化与物联网基础设施相结合的技术系统。ForeSite平台通过参照历史数据、实时监测数据和物理模型,形成直观可视化界面,借助数据分析提高生产效率。利用ForeSite平台已经完成了15万口井的人工举升优化,大大提高油井生产效率,降低开采成本。可以通过实时数据和建模,调整举升参数,自主管理机械采油系统,同时运用预测技术防范风险,减少故障停机时间,实现持续的自主生产优化。

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 04、海洋可控震源样机研制成功

相比常规的气枪震源,海洋可控震源具有以下优势:一是减少峰值脉冲,对海洋生态环境影响小;二是能够精确控制输出声波波形,有效进行震源信号分离,保证数据品质;三是用分布式震源组合和展布频谱扫描技术方案,提高海洋数据采集的作业效率。近年来,多家公司成功开发了积木式及模块化的海洋可控震源系统样机,并在美国Seneca湖完成水下测试,取得良好的效果。尽管海洋可控震源在生产应用中无法全面替代气枪震源,但它已成为未来海洋油气勘探装备的重要发展方向,推动海洋地震勘探向环保化和绿色化发展。

05、智能电缆地层测试技术大幅提高测试效率与效益

2019年斯伦贝谢推出Ora智能电缆地层测试技术,采用新型数字化架构有效实现软件与硬件结合,能够在多种复杂条件下获得高质量的油藏描述结果。该技术目前已在北海、墨西哥湾、西非、中东、北非和中美洲成功完成了30多次现场试验。在墨西哥,Ora平台在具有挑战性的碳酸盐岩地层中(压力138兆帕、温度182摄氏度、渗透率低于0.03毫达西)获得高质量凝析气样品,帮助墨西哥国家石油公司将25年前发现的该国陆上最大油气藏的预估储量增加了三倍。

06、自主学习的智能定向钻井系统有效降低钻井成本

具有自主学习能力的智能定向钻井系统,利用历史钻井数据模拟钻井作业,应用自主学习算法生成钻井指令,实现高效定向钻进。该智能系统能够增强工具面控制能力,提高实钻井眼轨迹与预设值的吻合度,减少后期纠正井眼轨迹工作量,同时降低钻井成本。人工神经网络通过自主学习模拟施工人员日常操作,经训练后可以最大限度地减少井眼轨迹偏差,减小井眼弯曲度,提高机械钻速。成熟的神经网络可以媲美一个定向钻井专家的决策能力,并控制决策失误率在3%以内。

07、全球最大浮式液化天然气装置投产

澳大利亚Prelude项目是世界上最大的FLNG生产项目,配备有史以来最大的FLNG装置,它于2012年开工建造,满载吨位达60万吨,设计年产能:LNG 360万吨、凝析油130万吨和液化石油气40万吨。2019年6月,Prelude项目的第一船液化天然气已从Prelude FLNG装置发运,首批货物将由Valencia Knutsen号LNG船运往亚洲。Prelude FLNG装置的投产标志着澳大利亚成为FLNG技术的全球领先者。

08、复合离子液体碳四烷基化工艺技术成功实现工业应用

中国石油大学(北京)自主研发的复合离子液体碳四烷基化工艺技术突破了传统工艺技术壁垒,在中国石油哈尔滨石化公司15万吨/年和中国石化九江石化公司30万吨/年的复合离子液体碳四烷基化装置成功实现工业应用,产品各项指标达到设计标准,装置运行状态良好,目前,应用该工艺技术的企业“三废”排放显著降低,与国外浓硫酸烷基化技术相比,可节约投资40%。中国石化工程建设有限公司和中国寰球工程有限公司已签署了该工艺技术的合作推广协议,具有良好的工业应用前景。

09、离子液体催化乙烯合成气制甲基丙烯酸甲酯技术取得突破

该技术开辟了煤基原料合成MMA的新路线,形成了具有自主知识产权的成套技术。该技术采用煤化工下游产品为原料,突破了氢甲酰化、轻醛缩合、醛氧化、酯化四步反应的催化剂及工艺开发中存在的难题。该技术的成功研发为我国现代煤化工产业实现高端化、差异化、绿色化发展提供了科技支撑。离子液体在该技术中的成功应用,将进一步推动离子液体绿色技术的产业化进程。

10、区块链成为油气行业发展的创新增长点

区块链被认为是继大型计算机、个人电脑、互联网之后的颠覆式创新。国内外石油公司对于区块链技术的应用目前主要体现在油气生产核算、能源交易、数字提单、数字货币及行业联盟等方面。多家石油公司开展了尝试并建立了相关的能源交易平台。未来,区块链在油气行业有着广阔的应用前景。在勘探开发领域可以通过私有链进行油气勘探开发招投标管理。通过与数字油田结合,对井场的生产信息进行实时采集;在炼油化工领域可以结合物联网,将数据和设备上网上链,实现数据共享;在装备制造及工程技术领域,可以实现放射源追踪、大型设备的核心部件运输、安装、维修等环节的追溯。

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