2010十大石油科技進(jìn)展

2010十大石油科技進(jìn)展（中國(guó)篇）變質(zhì)基巖油氣成藏理論及關(guān)鍵技術(shù)指導(dǎo)渤海灣盆地發(fā)現(xiàn)億噸級(jí)儲(chǔ)量區(qū)帶針對(duì)基巖內(nèi)幕有無(wú)良好儲(chǔ)層、能否規(guī)模成藏等制約成熟盆地深化認(rèn)識(shí)和規(guī)模發(fā)現(xiàn)的重大地質(zhì)問(wèn)題，中國(guó)石油通過(guò)對(duì)遼河凹陷變質(zhì)基巖潛山油氣成藏的系統(tǒng)研究，創(chuàng)建了變質(zhì)基巖內(nèi)幕油藏成藏理論和成熟盆地基巖油氣藏評(píng)價(jià)理論，創(chuàng)新和發(fā)展了基巖油藏預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)等六項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，樹立了“源儲(chǔ)一體化”勘探理念，指明了基巖油藏勘探的三大潛力領(lǐng)域。變質(zhì)基巖內(nèi)幕油氣成藏理論突破了變質(zhì)基巖油藏五項(xiàng)傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)了變質(zhì)基巖內(nèi)幕存在多套油水系統(tǒng)，提出了油氣成藏底界深度不小于烴源巖最大埋藏深度的理念，把占凹陷15%?20%的潛山領(lǐng)域拓展到全凹陷基巖內(nèi)幕領(lǐng)域；發(fā)展了變質(zhì)基巖油氣藏評(píng)價(jià)理論，即T-CDMS多要素匹配成藏評(píng)價(jià)理論；創(chuàng)新和發(fā)展了變質(zhì)基巖內(nèi)幕地震成像預(yù)測(cè)技術(shù)、變質(zhì)基巖巖性識(shí)別與儲(chǔ)層評(píng)價(jià)等七項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)；形成以儲(chǔ)層評(píng)價(jià)為核心，以源巖評(píng)價(jià)為約束的“源儲(chǔ)一體化”勘探理念，揭示出成熟盆地富油氣凹陷規(guī)模發(fā)現(xiàn)前景廣闊，指出了變質(zhì)基巖內(nèi)幕油氣藏和巖性油氣藏等是該區(qū)下一步勘探獲規(guī)模發(fā)現(xiàn)的重要潛力領(lǐng)域。目前，在變質(zhì)基巖油氣成藏理論及勘探配套技術(shù)的指導(dǎo)下，遼河油田在變質(zhì)基巖內(nèi)幕等領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)了億噸級(jí)規(guī)模儲(chǔ)量區(qū)帶三個(gè)，累計(jì)新增探明儲(chǔ)量1.2億噸、控制儲(chǔ)量1.4億噸、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量1.4億噸，儲(chǔ)量規(guī)模4.0億噸，總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，將對(duì)我國(guó)類似盆地的油氣勘探起到指導(dǎo)作用。高煤階煤層氣勘探開發(fā)理論和技術(shù)突破推動(dòng)沁水盆地實(shí)現(xiàn)煤層氣規(guī)?；_發(fā)煤層氣是我國(guó)最現(xiàn)實(shí)的戰(zhàn)略接替資源，對(duì)保障我國(guó)天然氣可持續(xù)發(fā)展意義重大。中國(guó)石油華北油田公司和勘探開發(fā)研究院經(jīng)多年攻關(guān)，煤層氣勘探開發(fā)關(guān)鍵理論與技術(shù)獲突破性進(jìn)展，新增加基本探明地質(zhì)儲(chǔ)量2045億立方米，形成沁水盆地等煤層氣產(chǎn)業(yè)基地，實(shí)現(xiàn)中國(guó)煤層氣規(guī)?；_發(fā)。在煤層氣勘探方面，系統(tǒng)建立中國(guó)煤層氣成因、賦存、成藏地質(zhì)理論體系，實(shí)現(xiàn)了高煤階煤層氣地質(zhì)理論的突破，揭示了煤層氣富集規(guī)律；闡明了高煤階煤層氣開采過(guò)程中滲透率的變化規(guī)律；形成煤層氣可采資源預(yù)測(cè)和煤層氣富集區(qū)綜合地質(zhì)評(píng)價(jià)方法，開發(fā)三維三分量采集一處理一解釋一體化煤儲(chǔ)層裂隙預(yù)測(cè)技術(shù)和煤層氣富集區(qū)AVO預(yù)測(cè)技術(shù)。煤層氣地質(zhì)理論和勘探技術(shù)有效指導(dǎo)沁水盆地探明我國(guó)第一個(gè)千億立方米級(jí)煤層氣大氣田，累計(jì)探明儲(chǔ)量1239.2億立方米，預(yù)計(jì)可探明5000多億立方米，為“十二五”煤層氣產(chǎn)能建設(shè)提供了資源基礎(chǔ)，培育和催生了我國(guó)煤層氣戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。在煤層氣開發(fā)方面，自主設(shè)計(jì)了多分支水平井井型結(jié)構(gòu)和布井方式，創(chuàng)新了煤層氣開發(fā)的解堵性二次壓裂增產(chǎn)技術(shù)，首次建立了“五段三壓”氣井管理方法，攻克了防砂防粉煤五項(xiàng)排采工藝技術(shù)，在沁水建成第一個(gè)數(shù)字化規(guī)?；簩託馓?，直井最高日產(chǎn)量1.1萬(wàn)立方米、水平井最高日產(chǎn)量5.5萬(wàn)立方米。沁水煤層氣田已建成6億立方米產(chǎn)能并商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，2010年商品氣量為3.8億立方米，已向西氣東輸提供商品氣量超過(guò)1億立方米。“二三結(jié)合”水驅(qū)挖潛及二類油層聚合物驅(qū)油技術(shù)突破支撐大慶油田保持穩(wěn)產(chǎn)大慶油田長(zhǎng)垣進(jìn)入特高含水開發(fā)階段，面臨著保持油田持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的世界級(jí)難題。經(jīng)持續(xù)攻關(guān)，大慶油田長(zhǎng)垣“二三結(jié)合”水驅(qū)挖潛及二類油層聚合物驅(qū)油技術(shù)取得重大進(jìn)展，“十一五”期間新增原油產(chǎn)量263.7萬(wàn)噸，獲得直接經(jīng)濟(jì)效益46.7億元，保障了大慶油田特高含水期4000萬(wàn)噸以上持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也將對(duì)大慶油田“十二五”持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)和百年油田建設(shè)起到重要支撐作用。形成三項(xiàng)重要技術(shù)創(chuàng)新成果：（1）創(chuàng)新了不同類型河道砂體儲(chǔ)層內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)精細(xì)刻畫和剩余油定量表征技術(shù)，提高了特高含水期厚油層控水挖潛的效果，應(yīng)用區(qū)塊厚油層水驅(qū)采收率提高1個(gè)至2個(gè)百分點(diǎn)。（2）創(chuàng)新形成了滲透率100?300毫達(dá)西的二類油層聚合物驅(qū)油技術(shù)，比水驅(qū)提高采收率10個(gè)百分點(diǎn)以上，使二類油層聚合物驅(qū)在原有技術(shù)基礎(chǔ)上多提高采收率3個(gè)百分點(diǎn)。（3）創(chuàng)新了大慶長(zhǎng)垣特高含水油田“二三結(jié)合”開發(fā)模式和“二三結(jié)合”控水挖潛綜合調(diào)整技術(shù)，將二次采油和三次采油相結(jié)合、二類油層挖潛和三類油層挖潛相結(jié)合，在三次采油之前對(duì)剩余油富集的二、三類油層進(jìn)行水驅(qū)挖潛，提高水驅(qū)采收率4個(gè)至6個(gè)百分點(diǎn)，在常規(guī)三次加密調(diào)整基礎(chǔ)上采收率進(jìn)一步提高1個(gè)至2個(gè)百分點(diǎn)。目前，我國(guó)陸相砂巖油田大都即將進(jìn)入高含水或特高含水開發(fā)階段。該項(xiàng)技術(shù)將對(duì)我國(guó)陸上高含水老油田進(jìn)一步提高采收率技術(shù)的發(fā)展起到積極的引領(lǐng)作用，對(duì)改善我國(guó)同類陸相砂巖油田高含水或特高含水期開發(fā)效果具有重要的指導(dǎo)作用、廣泛的應(yīng)用價(jià)值和推廣應(yīng)用前景，必將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。超稠油熱采基礎(chǔ)研究及新技術(shù)開發(fā)取得重大突破我國(guó)陸上稠油已累計(jì)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量30億噸，動(dòng)用儲(chǔ)量17億噸，年產(chǎn)稠油1200萬(wàn)噸以上，但面臨開采方式單一、能耗與成本高、經(jīng)濟(jì)效益差、大量超稠油亟待動(dòng)用等重大技術(shù)難題。針對(duì)我國(guó)稠油開發(fā)面臨的問(wèn)題，中國(guó)石油自主研制了以大型三維熱采模擬裝置為標(biāo)志的實(shí)驗(yàn)新技術(shù)新方法，使室內(nèi)實(shí)驗(yàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從一維模擬向二維和三維高溫高壓模擬的重大跨越，數(shù)值模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)了油田現(xiàn)場(chǎng)不同尺度、不同空間維數(shù)稠油超稠油各種開采技術(shù)的實(shí)際模擬。建立了遼河、新疆稠油開發(fā)新技術(shù)先導(dǎo)試驗(yàn)基地，并在超稠油蒸汽驅(qū)、THAI、SAGD和火燒油層等系列新技術(shù)研發(fā)方面取得重大突破，揭示了火驅(qū)燃燒前緣展布規(guī)律和各區(qū)帶熱力學(xué)特征，深化了超稠油雙水平井SAGD開采機(jī)理的認(rèn)識(shí)，突破了SAGD循環(huán)預(yù)熱及蒸汽腔發(fā)育均勻性調(diào)控、火燒油層點(diǎn)火、火燒前緣監(jiān)測(cè)與控制等8項(xiàng)關(guān)鍵瓶頸技術(shù)，使我國(guó)稠油開發(fā)整體水平達(dá)到國(guó)際前列，為國(guó)內(nèi)稠油1200萬(wàn)噸持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、海外稠油業(yè)務(wù)快速發(fā)展提供強(qiáng)有力的理論技術(shù)支撐。這些研究成果直接指導(dǎo)了新疆紅淺1井區(qū)火燒、風(fēng)城超稠油開發(fā)等重大開發(fā)試驗(yàn)及遼河稠油提高采收率技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。中國(guó)石油適合火燒驅(qū)油技術(shù)的儲(chǔ)量8億多噸，可提高采收率30%以上，增加可采儲(chǔ)量2.5億噸以上；新疆風(fēng)城超稠油可動(dòng)用儲(chǔ)量2.5億噸，“十二五”末將建成年產(chǎn)400萬(wàn)噸的生產(chǎn)規(guī)模;遼河稠油蒸汽驅(qū)和SAGD已形成年產(chǎn)規(guī)模100萬(wàn)噸，提高采收率25%以上。逆時(shí)偏移成像技術(shù)突破大幅提高成像精度逆時(shí)偏移成像是目前國(guó)際上公認(rèn)的高精度成像方法，只有少數(shù)幾家大公司掌握這項(xiàng)技術(shù)。中國(guó)石油東方物探公司歷時(shí)一年半，研發(fā)成功具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的適用于陸上和海上的逆時(shí)偏移軟件系統(tǒng)一一閃電系統(tǒng)，打破了國(guó)外公司技術(shù)封鎖，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)深度域偏移成像領(lǐng)域的技術(shù)空白，提升了我國(guó)在高端物探市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。逆時(shí)偏移軟件基于完整的波動(dòng)方程，在成像中無(wú)傾角限制，不僅可以對(duì)一次波成像，還可以對(duì)回轉(zhuǎn)波、棱鏡波、鬼波和其他多次波成像。與克?；舴蚍e分法偏移和單程波動(dòng)方程偏移相比，其成像結(jié)果更好、信噪比更高、斷層和陡傾角邊界更清晰。該系統(tǒng)運(yùn)行效率高，所需資源少，同等條件下相同單炮數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)間僅為其他商業(yè)軟件的八分之一。中國(guó)石油研發(fā)出的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件系統(tǒng)，在應(yīng)用上更具靈活性，對(duì)硬件系統(tǒng)適應(yīng)性更強(qiáng)，在國(guó)際同類型商業(yè)軟件中處于領(lǐng)先地位。目前，閃電系統(tǒng)已在新疆、環(huán)渤海和濱里海等地區(qū)2255平方公里資料處理中得到應(yīng)用，成像效果顯著。國(guó)產(chǎn)逆時(shí)偏移軟件系統(tǒng)的誕生，是國(guó)內(nèi)偏移技術(shù)研發(fā)的一個(gè)新的里程碑，將對(duì)提升我國(guó)核心軟件國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力發(fā)揮重要作用，并將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)地震資料處理的技術(shù)進(jìn)步，為占領(lǐng)物探高端服務(wù)市場(chǎng)提供有力的技術(shù)支撐。水平井鉆完井和多段壓裂技術(shù)突破大大改善低滲透油田開采效果我國(guó)低滲透油氣資源豐富，但普遍存在鉆探難度大、開發(fā)效益差等難題。中國(guó)石油應(yīng)用水平井技術(shù)，在水平鉆井提速、降低鉆井成本、水平井增產(chǎn)改造方面取得重大突破，水平井應(yīng)用規(guī)模得到大幅提升，在低滲透油氣田開發(fā)上取得顯著成效。在鉆井技術(shù)方面，開展井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、取消導(dǎo)眼井鉆進(jìn)、優(yōu)化靶前距和井眼軌跡、個(gè)性化鉆頭、優(yōu)化鉆井液等技術(shù)改進(jìn)，水平井鉆井周期明顯縮短，蘇里格地區(qū)水平井平均鉆井周期從2008年的132天縮短到2010年的63.4天，鉆井成本大幅降低。在增產(chǎn)改造技術(shù)方面，通過(guò)自主攻關(guān)，建立了水平井井網(wǎng)、水平井分段壓裂二套優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，研制出水平井雙封單卡分段壓裂、水平井滑套分段壓裂、水平井水力噴砂分段壓裂三大主體技術(shù)，完善了水力裂縫監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、水平井修井、液體膠塞分段壓裂改造及碳酸鹽巖自轉(zhuǎn)向高效酸化酸壓三大配套工藝技術(shù)，在508口井中進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，壓后平均單井日產(chǎn)穩(wěn)定在6.5噸，是直井的3.9倍。特別是在蘇里格，2010年完成水平井近百口，水平井初期投產(chǎn)的日產(chǎn)量達(dá)到7.8萬(wàn)立方米，預(yù)測(cè)日產(chǎn)5萬(wàn)立方米可穩(wěn)產(chǎn)5年。水平井增產(chǎn)改造技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，基本滿足了大慶、吉林、長(zhǎng)慶等油田常規(guī)低滲透油氣藏水平井分段壓裂的要求。水平井鉆井與增產(chǎn)改造技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用改變了中國(guó)石油低滲透油氣田的開發(fā)方式，初步實(shí)現(xiàn)了低滲透及特低滲透油田的高效開發(fā)，節(jié)約了土地占用，提高了單井產(chǎn)量，并將全面扭轉(zhuǎn)中國(guó)石油長(zhǎng)期存在的多井低產(chǎn)的油氣開發(fā)狀況。新一代一體化網(wǎng)絡(luò)測(cè)井處理解釋軟件平臺(tái)開發(fā)成功中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院和中油測(cè)井公司采用先進(jìn)的編程手段，開發(fā)出一體化網(wǎng)絡(luò)測(cè)井解釋軟件平臺(tái)IFLog。這是全球首個(gè)基于Java-NetBeans前沿計(jì)算技術(shù)理念建立的第三代測(cè)井處理解釋系統(tǒng)，具有一系列突出特點(diǎn)：跨Windows>Linux和Unix三大操作系統(tǒng)，運(yùn)行在真64位環(huán)境，將全系列裸眼測(cè)井與套管井測(cè)井解釋評(píng)價(jià)完全集成。目前開發(fā)出的CIFLog1.0版本包括單井解釋、火山巖解釋、碳酸鹽巖解釋、水淹層解釋、生產(chǎn)測(cè)井解釋、煤層氣解釋、管理及工具支撐和國(guó)產(chǎn)重大裝備配套解釋等處理解釋系統(tǒng)。在單井解釋系統(tǒng)中，除了包括全套常規(guī)處理程序以外，還包括微電阻率掃描成像、陣列感應(yīng)、聲波成像、偶極子聲波、核磁共振、元素俘獲能譜、過(guò)套管電阻率、電纜式地層測(cè)試等測(cè)井資料的處理解釋程序，可提供中文版、英文版和其他文字版本。新一代測(cè)井處理解釋一體化軟件平臺(tái)將測(cè)井軟件技術(shù)推向了一個(gè)新高度，在國(guó)內(nèi)及國(guó)際測(cè)井服務(wù)領(lǐng)域具有很大的推廣應(yīng)用價(jià)值，不斷升級(jí)和發(fā)展的潛力巨大，是我國(guó)測(cè)井軟件技術(shù)研發(fā)的重大標(biāo)志性成果。目前此軟件平臺(tái)已經(jīng)投產(chǎn)上百套，年處理能力達(dá)到上萬(wàn)井次。多品種原油同管道高效安全輸送技術(shù)有效解決長(zhǎng)距離混輸難題西部原油管道是我國(guó)西部油氣輸送大動(dòng)脈之一，也是目前我國(guó)輸送工藝最先進(jìn)、運(yùn)行方式最復(fù)雜的長(zhǎng)距離原油管道。在建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)行中，遇到了原油品種多、物性差異大、不穩(wěn)定性強(qiáng)、冷熱油交替輸送、頻繁停輸導(dǎo)致凝管風(fēng)險(xiǎn)等一系列我國(guó)乃至世界原油長(zhǎng)輸管道史上罕見(jiàn)的挑戰(zhàn)。中國(guó)石油與石油大學(xué)共同研究，逐一攻克了這些技術(shù)難關(guān)，形成了包括“多品種多批次原油加劑改性長(zhǎng)距離常溫順序輸送技術(shù)”、“同溝敷設(shè)原油成品油管道熱力影響模擬技術(shù)”、“長(zhǎng)距離管道冷熱原油交替順序輸送技術(shù)”、“長(zhǎng)距離含蠟原油管道間歇輸送技術(shù)”、“降凝劑改性原油輸送過(guò)程剪切和熱力效應(yīng)定量模擬理論與技術(shù)”等多項(xiàng)先進(jìn)的輸油新技術(shù)。通過(guò)把這些新技術(shù)集成應(yīng)用于西部原油管道，形成了能有效應(yīng)對(duì)多種復(fù)雜條件和輸送要求的技術(shù)集成成果，構(gòu)成了有效支撐管道安全、高效、靈活運(yùn)行的原油輸送技術(shù)體系。該集成成果取得了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，有效解決了嚴(yán)重制約西部管道工程建設(shè)及運(yùn)行的系列重大難題，提高了管道運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性與適應(yīng)性，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著，填補(bǔ)了該領(lǐng)域的多項(xiàng)技術(shù)空白，屬國(guó)際領(lǐng)先水平，推廣應(yīng)用前景廣闊。滿足國(guó)W標(biāo)準(zhǔn)的催化裂化汽油加氫改質(zhì)技術(shù)開發(fā)成功由中國(guó)石油自主開發(fā)的高選擇性催化裂化汽油改質(zhì)工藝技術(shù)（GARDES）與催化汽油選擇性加氫脫硫（DSO）技術(shù)解決汽油加氫脫硫與辛烷值損失之間的矛盾，可直接生產(chǎn)出滿足國(guó)W標(biāo)準(zhǔn)的汽油。這兩種技術(shù)都是將全餾分催化裂化汽油或經(jīng)切割后的重催化裂化汽油先經(jīng)過(guò)裝有選擇性脫硫催化劑的反應(yīng)器進(jìn)行選擇性脫硫，然后再進(jìn)入裝有加氫異構(gòu)化芳構(gòu)化催化劑的反應(yīng)器進(jìn)行辛烷值恢復(fù)。GARDES技術(shù)可對(duì)硫含量不超過(guò)500PPM、烯烴含量不超過(guò)50%（體積分?jǐn)?shù)）的催化裂化汽油直接生產(chǎn)硫含量不超過(guò)50PPM的國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)清潔汽油調(diào)和組分。該工藝2010年1月9日在大連石化20萬(wàn)噸/年汽油加氫改質(zhì)裝置投油運(yùn)轉(zhuǎn)以來(lái)，穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)至今。工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明：該技術(shù)在不經(jīng)過(guò)輕重餾分切割的情況下加氫改質(zhì)，可使催化裂化汽油的硫和烯烴含量降低70%?80%和25%?33%，辛烷值損失不大于1個(gè)單位，汽油收率大于99%，對(duì)高烯烴含量催化裂化汽油有較好的適應(yīng)性，改質(zhì)汽油硫含量和烯烴含量全面達(dá)到調(diào)和國(guó)W標(biāo)準(zhǔn)汽油要求。DSO技術(shù)具有工藝流程靈活、反應(yīng)條件緩和、脫硫率高的特點(diǎn)，2008年、2009年在玉門煉化總廠和大連石化的催化汽油加氫裝置上應(yīng)用，取得了良好效果。2011年將在烏魯木齊石化60萬(wàn)噸/年催化汽油加氫裝置進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，針對(duì)硫含量300PPM~500PPM的催化汽油，直接生產(chǎn)硫含量小于50PPM的國(guó)W汽油調(diào)和組分，液收大于99%。GARDES技術(shù)和DSO技術(shù)作為中國(guó)石油具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的清潔汽油生產(chǎn)技術(shù)，填補(bǔ)了中國(guó)石油的技術(shù)空白，為汽油質(zhì)量升級(jí)提供有力的技術(shù)保障，具有巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。己烯-1工業(yè)化試驗(yàn)及萬(wàn)噸級(jí)成套技術(shù)開發(fā)成功助力提升聚乙烯產(chǎn)品性能中國(guó)石油自主開發(fā)的乙烯三聚合成己烯-1成套技術(shù)，在大慶石化公司5000噸/年己烯-1工業(yè)試驗(yàn)裝置上成功投產(chǎn)運(yùn)行，并完成了2萬(wàn)噸/年己烯-1工藝包開發(fā)。工業(yè)運(yùn)行表明，催化效率較中試技術(shù)提高1.3倍，