2022年行業(yè)分析21世紀初世界石油科技發(fā)展趨勢

世紀初世界石油科技發(fā)展趨勢

20世紀是石油工業(yè)飛速進展的世紀。首先，在熟悉水平和討論方法方面，從孤立地分析構造油氣藏、從靜態(tài)的槽臺說觀點熟悉地下地質特征，進展到用板塊構造及活動論的觀點分析含油氣盆地的形成與演化，用含油氣系統(tǒng)的觀點系統(tǒng)分析油氣的生成、運移和聚集過程。

其次，在勘探方法和勘探技術方面，從簡潔的傳統(tǒng)鉆井工藝逐步進展到噴射鉆井、大位移井、欠平衡鉆井和多分支水平井。地震勘探技術更是從無到有，從模擬記錄階段快速進展為數字地震、三維地震、四維地震。測井技術從模擬記錄測井進展至數字測井、成像測井和核磁測井。

所勘探的目標亦從背斜圈閉、構造圈閉，進展到簡單隱藏的地層圈閉、巖性圈閉、深部潛山、礁體以及鹽下圈閉等等。所勘探的地區(qū)從單一的陸上淺層，進展到沙漠、極地等邊緣地區(qū)以及深層、灘海和寬闊的大陸架海疆。

總之，早期“瞎子摸象”式的勘探活動已經漸漸進展為現代的綜合勘探新概念。

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(一)地質理論討論與應用20世紀90年月以來，隨著計算機、信息、通訊等基礎技術的進展，石油勘探理論討論和應用技術在多方面取得了重要進展，新理論、新技術不斷涌現。一些與石油地質相關的學科，如：板塊構造理論、沉積學和沉積盆地討論、盆地分析模擬、油氣成藏動力學、含油氣系統(tǒng)、層序地層學、自然?氣地質學、多學科工作組等，都取得了較為突出的進展。

油氣勘探技術正在走向精細化、集成化，形成了以多學科協(xié)同討論為基礎的綜合勘探體系，并逐步滲透到油氣開發(fā)領域。在整個綜合勘探體系中，地質綜合討論形成了以盆地分析為基礎、以含油氣系統(tǒng)為思路和方法、以目標評價系統(tǒng)為手段的一整套地質綜合評價方法和技術。

盆地分析在引入板塊構造學、層序地層學、三維盆地模擬技術和多學科綜合后，從理論基礎到方法技術，得到了進一步完善。含油氣系統(tǒng)把油氣形成、運移、聚集作為一個完整的科學體系進行應用，從而轉變了以往孤立地討論各單一成藏條件的狀況，在猜測含油氣區(qū)帶和油氣藏分布等方面顯示出良好的效果，己成為不行缺少的找油理論和手段。勘探目標評價系統(tǒng)在國外己有10多年的進展歷史，目前各大油公司都擁有自己的勘探目標評價方法并已形成相應的軟件，內容包括烴源巖、儲層、圈閉和成藏動力學等四大要素的描述；地質、工程、經濟和風險分析；鉆后評價和油氣可采儲量評估等多個方面。

目前，國外油氣勘探的地質關鍵技術主要有：

(1)油藏描述技術

(2)盆地模擬技術

(3)高精度層序地層學

(4)油氣遠景目標定量評價技術

(5)資源評價技術和方法

(6)儲層綜合猜測技術

(7)綜合勘探技術

多學科的交叉、綜合，多種勘探方法、勘探技術的綜合運用，多個部門間的廣泛聯(lián)盟將是21世紀石油勘探技術進展的主流

高效的信息管理網絡、勘探技術的綜合與集成、基于風險和經濟評價的目標優(yōu)選和決策會成為各大油公司的制勝法寶。將來5～10年，上述地質關鍵技術將得到進一步進展和應用。并且，下面2項技術將會被開發(fā)應用，而成為某些大油公司的關鍵技術：本世紀初，管道建設仍舊會連續(xù)上世紀末的趨勢——低成本與環(huán)保主導將來石油管道技術。目前管道建設仍以自然?氣管道建設為主，先進國家輸油管道均采納密閉輸油技術，降凝劑和減阻劑種類多、效果好。挨次輸送已經得到廣泛的應用，可以輸送介質多達100多種類，形成了配套的技術。輸氣管道正向著高壓力長距離、大口徑、高壓力、網絡化方向進展，陸上輸氣壓力達到12MPa，最大口徑1420mm，X80級管道已經建成。采納高強鋼管道、高壓力輸送自然?氣是將來的進展趨勢，輸氣管道內涂層技術應用廣泛。作為大型自然?氣供應系統(tǒng)的重要組成部分，地下儲氣庫技術在發(fā)達國家已較成熟，到1998年達到596座?？們Υ媪α?755億立方米，總有效工作氣量3076億立方米。主要以枯竭油氣藏為主，其次是含水層和鹽穴儲庫。自然?氣超聲波計量技術應用增加。國外非常重視防腐，防腐材料種類繁多，內涂層技術廣泛應用，從原材料、涂敷技術到檢測設備都比較完善。牢靠性評估技術在80年月初，開頭討論自然?氣管道平安牢靠性，牢靠性評價技術已經進展到有用階段，并已經勝利地在多條油氣管道上應用。

將來管道行業(yè)連續(xù)開發(fā)成本效益更好的技術，在施工和運營過程中削減對環(huán)境的影響。可能消失的油氣地面工程關鍵技術：自然?氣水合物儲運技術和自然?氣吸附儲存技術。

(七)煉油

二十一世紀的世界煉油工業(yè)將面臨經濟全球化、市場國際化、競爭白熱化、環(huán)保法規(guī)日益嚴格化的嚴峻挑戰(zhàn)。隨著全球石油消費量的持續(xù)增長和原油質量的下降，傳統(tǒng)的煉油技術將難以適應時代要求，世界各國特殊是發(fā)達國家的煉油工業(yè)已經或正在實行一些重大舉措包括：通過兼并、聯(lián)合、重組，充分發(fā)揮優(yōu)勢以增加競爭實力；走煉油化工一體化道路，優(yōu)化資源配置，提高經濟效益；采納清潔技術、生物技術、合成技術生產清潔油品；注意加強科學管理，實行措施降低生產成本等。

環(huán)境和資源問題成為推動世界煉油技術進展最主要動力，生產清潔燃料以滿意日益嚴格的環(huán)保法規(guī)和燃料規(guī)格的要求已成為世界煉油業(yè)共同面臨的課題。原油劣質化、重質化越來越嚴峻，因此重油的深加工和利用日趨重要。進展渣油改質和利用的新技術，提高渣油的綜合利用力量成為煉油工業(yè)面對21世紀令人關注的熱點課題。

以加氫技術為核心的煉油技術的改進和創(chuàng)新，為煉油工業(yè)在嚴格環(huán)保壓力下生存進展供應了有利保障。為了提高經濟效益，適應市場需要，煉油化工一體化策略越來越受到國外煉廠的重視。

進入21世紀，隨著能源需求的增加和環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，在傳統(tǒng)的煉油技術不斷進展的同時，一些新興的石油和自然?氣加工利用技術漸漸引起重視。世界煉油工業(yè)在將來幾年的一些前沿討論領域包括：自然?氣合成油技術、生物脫硫技術、燃料電池技術等。

(八)化工

目前，世界石油化工已向大型化、連續(xù)化、自動化、精細化的方向進展，石油化工技術日新月異，新工藝技術或路線不斷更新，其關鍵技術包括自然?氣化工和石油化工兩個方面。

1.自然?氣化工

自然?氣是一種優(yōu)質、高效、清潔的能源和化工原料，自然?氣的開發(fā)利用將越來越受到人們的關注和重視

21世紀自然?氣化工利用技術的推廣和應用將成為世界各國具有戰(zhàn)略意義的舉措。自然?氣化工的主體路線有以下三部分：(1)自然?氣制合成氣；(2)合成氣合成液體烴；(3)生產各種石油產品和石化產品。

(1)自然?氣制合成氣

自然?氣制合成氣技術中水蒸氣轉化、部分氧化、自熱轉化和混合轉化技術是工業(yè)應用的成熟技術。美國Exxon公司開發(fā)的改進的自熱轉化技術，美國科諾科公司和英國氣體技術公司開發(fā)的催化部分氧化技術以及BP阿莫科和Kvaerner工藝技術公司合作開發(fā)的集成轉化技術有望在21世紀工業(yè)化應用。

(2)合成氣合成液體烴

自然?氣合成液體烴技術主要是費托合成法工藝，其中南非Sasol公司的循環(huán)流化床和先進流化床工藝以及英荷殼牌集團公司的第一代固定床費托(SMDS)合成工藝已工業(yè)化。90年月以來開發(fā)的懸浮床低溫費托合成工藝將成為21世紀的先進技術。

(3)生產各種石油產品和石化產品

合成氣下游的石化產品中甲醇和二甲醚是有前景的大宗產品。低壓法合成甲醇技術是已工業(yè)化應用的成熟工藝，合成氣直接生產燃料甲醇技術也已建成工業(yè)裝置。Topsoe和AirProducts在公司開發(fā)的合成氣直接合成二甲醚技術適用于在邊遠地區(qū)用廉價自然?氣一步法大規(guī)模生產二甲醚，可望降低二甲醚的成本。

2.石油化工

石油化工是石油煉制的下游，涉及到有機原料、合成樹脂、合成橡膠、合成纖維、精細化工、化肥六大專業(yè)領域，幾百種產品。

21世紀石油化工領域各專業(yè)的關鍵技術都是圍圍著降本增效，提高產品質量，增加產品品種，最終實現增加經濟效益的目的。為此本報告的關鍵技術可分類為：大宗產品的大型化和高效化技術；新品種的柔性化和多樣化技術。

(1)大宗產品的大型化技術

乙烯裝置和裂解爐將采納大型化技術，如伊朗國家石化公司已與法國Techip公司簽合同，將在伊朗建當今世界最大的單套乙烯力量為140萬t/a的大型裝置。今后5年新建的PTA世界級裝置的規(guī)模將超過80萬t/a。聚烯烴裝置的大型化技術體現在：2000年投產的Elenae公司建在法國的世界最大的LDPE裝置，單線力量32萬t/a；DSM公司將在歐洲、揚子石化和BASF合資將在南京建40萬t/a的管式法LDPE裝置；最大的LLDPE氣相法單線力量達48萬t/a(Univation公司建在新加坡)；最大的LLDPE溶液法單線力量達45萬t/a(Nova公司建在加拿大)等。聚酯的單線力量可達600萬t/a(吉瑪技術)、600～900萬t/a(康泰斯-杜邦技術)。滌綸短纖維紡絲設備單線生產力量已從50～60萬t/a進展到100～150萬t/a，甚至200～250萬t/a,滌綸長絲紡絲設備通過提高紡絲速度擴大生產力量，繞卷速度已從4000m/min，進展到6000m/min,甚至8000m/min。

(2)大宗產品的高效化技術

乙烯生產技術通過多套設備合并、削減設備數降低投資，縮短施工期，提高內部收益率，例如KBR開發(fā)的DWC技術。

乙烯裂解爐管防結焦技術的工業(yè)化應用可削減經濟損失(全世界每年將損失約20億美元)。對二甲苯的吸附分別技術，可提高單程回收率，如UOP公司的Parex工藝單程回收率高達97%，比傳統(tǒng)結晶分別工藝提高32%，大大提高了效率。BP公司開發(fā)的新PTA技術可明顯節(jié)約投資成本和可變成本，縮小占地面積，簡化操作。聚烯烴、合成橡膠聚烯烴類彈性體采納茂金屬催化劑實現工業(yè)化生產是近年來的重要技術進展。采納茂金屬催化劑可按需要定制分子結構，提高樹脂的性能，產生新一代聚烯烴和三元乙丙橡膠，擴大品種范圍增加附加值。氣相聚乙烯的冷凝態(tài)進料技術不僅可使小規(guī)模的LLDPE氣相法裝置高效擴能，還可降低新建裝置的投資和成本。一套32萬t/a的超冷凝態(tài)裝置與非冷凝態(tài)裝置比，產品成本降低47美元/t，每年可節(jié)省資金1504萬美元。氣相聚合工藝在合成橡膠的聚合工藝上突破了傳統(tǒng)的乳液法和溶液法，UCC公司的乙丙橡膠氣相聚合工藝大大簡化了生產工藝，提高生產效率，削減環(huán)境污染。反應器內直接合成聚烯烴類墊塑性彈性體的新工藝使生產大型化，同時在技術經濟上更富有競爭力。腈綸熔紡生產技術突破了腈綸只能采納溶劑法紡絲工藝的局限，大大縮短了生產流程，簡化了工藝，解決了環(huán)境污染問題，將在21世紀替代溶劑法腈綸生產工藝，推動腈綸工業(yè)進展。

(3)新品種的柔性化、多樣化技術

乙烯提高裂解裝置進料敏捷性的技術，可使裝置適應原料價格和市場對產品需求的變化，提高乙烯裝置的競爭性。合成樹脂的雙峰等易加工樹脂技術和聚丙烯共聚物技術改善了樹脂的加工性能，增加了樹脂的新品種，提高了產品價值。合成橡膠的活性負離子聚合技術突破傳統(tǒng)結構性能的優(yōu)化集成，推動二烯烴類橡膠品種結構的變化。新開發(fā)的“一步法”滌綸短纖生產線將紡絲后加工聯(lián)為一體，裝置緊湊、能耗降低，依據市場的需要可用于小批量多品種的切片紡生產各種差別化纖維。腈綸的碳纖原絲和腈氯綸生產技術可生產高附加值的差別化腈綸，提高經濟效益。

(九)信息技術

21世紀是信息和學問經濟的時代。信息技術給石油工業(yè)帶來了深刻的變化，石油工業(yè)正在進入一個新的進展時期。正確的決策、經濟效益的提高以及生產力的快速增長將取決于公司對整個企業(yè)學問和信息技術的綜合應用力量。隨著新技術開發(fā)和應用周期的不斷縮短，那些首先使用新技術的公司將會得到最大效益。信息技術和勘探開發(fā)一體化技術的進展和應用對于石油公司提高效益，增加市場的競爭力具有非常重要的意義。

現代信息技術的進展主要依靠于以下幾個大的產業(yè)的進展，即集成電路產業(yè)、通訊業(yè)和軟件業(yè)。推動現代信息技術快速進展的一些關鍵性技術包括：集成電路技術、超級計算機技術、使光纜網絡的傳輸速率空前強大的密集波分復用技術、海量信息組織與集成技術、GIS技術、虛擬現實技術。

目前，信息技術已成為石油石化工業(yè)實現跨越式進展的核心技術，國內外各大石油公司為了降低成本、維持其在石油行業(yè)的領先地位，都大大加快了信息化進程。各石油公司非常重視信息基礎設施建設，都已實施了企業(yè)資源方案，實現了內部信息集成，樂觀應用電子商務，建成了數據中心、數據倉庫和決策支持系統(tǒng)。近幾年，世界油氣工業(yè)年均IT投資超過100億美元，約占總收入的2%。

將來可能影響石油進展的五項信息技術前沿是：萬