中石油十大科技成果.docx

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中石油十大科技成果

2014年中石油十大科技成果

1.古老海相碳酸盐岩天然气成藏地质理论技术创新指导安岳特大气田战略发现和快速探明

中国石油依托重大科技项目研究，解决了制约震旦系—寒武系油气勘探的关键地质问题及技术瓶颈，在四川盆地深层海相碳酸盐岩天然气勘探领域取得多项重大理论技术创新，有效指导了安岳特大型气田的战略发现和快速探明。

研究取得了4项理论创新认识：

（1）首次在四川盆地深层发现晚震旦世—早寒武世德阳—安岳大型台内裂陷，重新评价盆地震旦系、寒武系天然气资源量。

（2）首次建立上扬子震旦系灯影组内克拉通镶边台地沉积和寒武系龙王庙组沉积的新模式。

（3）创建震旦系—寒武系古油藏裂解气成藏模式。

（4）创新建立安岳特大型气田在构造背景上灯影组岩性—地层型、龙王庙组构造—岩性型两类气藏模式。

创新集成4项工程配套适用技术及20项关键技术。

特别是在地震储层预测和测井油气层评价方面取得重大技术创新，为四川安岳特大气田的战略发现和快速探明提供重要的技术支撑。

该成果是我国震旦系—寒武系油气地质理论研究与深层复杂碳酸盐岩高效勘探技术攻关的重大创新性成果，指导部署多口探井在震旦系、寒武系获百万立方米高产气流，落实三级储量近万亿立方米，实现了四川盆地天然气的战略发现和高效勘探，经济效益和社会效益显著。

项目成果整体达国际先进水平，古老碳酸盐岩油气成藏地质理论认识，对推动中国乃至世界新元古界—下寒武统成藏理论创新和勘探实践突破具有深远的历史意义。

2.非常规油气地质理论技术创新有效指导致密油勘探效果显著

中国石油通过致密油等非常规油气地质理论与技术攻关，强有力地引领和推动了我国非常规油气获重大突破和快速发展。

创新发展了连续型油气聚集理论，初步建立非常规石油地质学，提出敞流湖盆大型浅水三角洲、砂质碎屑流、湖相碳酸盐岩三类沉积新模式，开辟出湖盆中心致密油气勘探新领域。

创新形成了“非常规油气资源评价方法、微纳米孔油气定量评价、致密油气、页岩气甜点预测”等关键技术，创新集成了“非常规油气开发方式与井网优化、油层测井识别与评价、水平井钻完井、体积压裂”等配套技术。

开发出以纳米CT为核心的国际先进非常规实验技术系列，建立了国家能源致密油气研发中心和页岩气研发（实验）中心，为我国非常规油气可持续发展提供研发平台。

出版《非常规油气地质学》等专著4部，编制《致密油地质评价方法》《页岩气地质评价方法》等5项国家行业标准。

创新成果有效指导和支撑了鄂尔多斯、准噶尔、松辽、柴达木等盆地陆相致密油以及四川盆地海相页岩气获得重大突破与工业化示范区建设，成为中国非常规油气勘探的引领者、推动者和标准制定者。

3.三元复合驱大幅度提高采收率技术配套实现工业化应用

中国石油在大庆油田成功开展了三元复合驱油技术配套攻关和大规模矿场试验，取得了很好的应用效果，展示了良好的规模应用前景，形成了三元复合驱大幅度提高采收率技术系列和标准规范体系，使我国成为世界上唯一实现三元复合驱商业化应用的国家。

创新形成了六大技术系列：

（1）系列表面活性剂研制及生产技术，研发了烷基苯磺酸盐4项配套生产技术，建成了工业生产线，已应用20万吨，研发了石油磺酸盐并已应用了3万吨，表面活性剂实现了多元化和系列化；

（2）油藏工程方案设计技术，研发了数值模拟器，首创了油藏方案设计方法并规模实施；

（3）全过程跟踪调控技术，确定了分阶段调控原则和主体措施的实施标准；

（4）配注工艺技术，创新形成了“集中配制、分散注入”的“低压二元～高压二元”配注工艺，与原工艺比面积减少50％，投资降低30％，建成调配站58座；

（5）防垢举升工艺技术，揭示了油井结垢机理及特征，开发了专家实时诊断系统，研制并规模应用了系列耐垢泵和化学清防垢剂，检泵周期由试验阶段的200天提高至350天；

（6）采出液处理工艺技术，揭示了采出液难处理的机理，优化了原油脱水设备和处理剂，固化了采出液处理流程，改善了处理效果，降低了处理成本。

应用三元复合驱技术后，2014年产油量突破200万吨，采收率在水驱基础上提高20％以上，突破了“双高”阶段常规技术的禁区，奠定了我国在此领域的国际领先地位。

三元复合驱已成为大庆油田提高采收率的主体技术之一，可以实现“十三五”期间产油2500万吨的目标，同时可成套输出到国内外同类油田，实现更大的经济和社会效益。

4.三相相对渗透率实验平台及测试技术取得重大突破

中国石油通过持续技术攻关，自主研发出基于CT扫描的三相相对渗透率实验平台及测试技术，解决了油气水三相饱和度同步精确识别、三相饱和度定量表征、不同饱和历程模拟三大问题，大大提升了室内评价实验对油气田开发的技术支撑能力，总体达到国际先进水平。

取得的技术创新包括：

针对三相流体饱和度在线同步精确识别的技术难题，建立了CT双能同步扫描方法，实现了三相流体饱和度的在线定量表征；

通过扫描条件的优化、CT增强剂的筛选和计算校正方法等方面的创新，大幅度提高了三相流体饱和度的测量精度，测量误差由5％以上降到1％以下；

自主研制了适用于CT扫描的多种规格耐高压高温岩芯夹持器、岩芯定位装置、恒温加压装置，研发了国内首套岩石CT图像数据处理软件及集成化多相相对渗透率计算软件，形成的基于CT扫描的三相相对渗透率测试实验平台达到国际先进水平；

针对油气水渗流和油田生产的实际情况，建立了模拟油藏实际流动过程的多饱和历程测试方法，消除了实验中末端效应的影响，成功获取了两种典型饱和历程下的三相相对渗透率曲线。

创新成果已成功应用于吉林二氧化碳驱试验、大庆多层砂岩油藏水驱规律评价、大庆聚驱后泡沫驱评价、新疆砾岩油藏剩余油分布、委内瑞拉泡沫油评价等科研生产项目，取得了良好的效果。

5.LFV3低频可控震源实现规模化应用

地震资料中的低频信息一直被认为是含油气的重要属性之一，对提高储层分辨率、全波场地震反演、改善深部成像以及油气直接检测十分有效。

中国石油自主研发的第三代低频可控震源LFV3，以全新设计的振动器结构与液压伺服系统保证了低频地震信号的稳定激发，提高了向地下传播地震信号的效率，拓宽了地震资料的倍频程数，大幅度提升了地震资料的品质及解决地质问题的能力。

LFV3低频可控震源的三项标志性技术是：

（1）稳定的低频信号激发技术，可以使用线性扫描信号，输出信号畸变更低，评价简单、易行；

（2）均匀地震波场激发技术，有利于分方位处理与成像；

（3）液压系统合流控制技术，采用工业计算机控制，系统更安全、可靠。

低频震源与常规震源的核心区别在于全行程或全流量下最低激发频率以及下传地震信号的能量。

常规震源一般在5赫兹或6赫兹附近，而LFV3震源全流量最低频率可以达到3赫兹，不用特殊设计的扫描信号就可以稳定地激发1.5赫兹的地震信号，低频起始频率指标远高于国外同类商业化产品；LFV3震源的重锤最大行程达到178毫米，超过国外同类商业化产品中最大的101毫米，能量下传效率提高约15％。

LFV3震源已经量产，并在哈萨克斯坦、准噶尔盆地、柴达木盆地、吐哈及内蒙古等地规模化应用，线性信号最低起始频率1.5赫兹，频带宽度达到6个倍频程，作业的可靠性得到充分验证，展示了广阔的应用前景。

LFV3作为一项特有的工程利器，使中国石油成为目前全球唯一进行低频地震勘探规模化工业应用的先行者。

6.多频核磁共振测井仪器研制成功

中国石油历经多年攻关，多频核磁共振测井仪器研制取得重大突破，为解决测井“孔、渗、饱”三大问题，有效识别和评价油气层提供了有力工具。

多频核磁共振测井仪器基于地层中氢核与外加磁场的相互作用产生共振吸收原理，测量自旋回波信号，从而得到孔隙度、孔径分布、流体性质等重要的地层信息，对研究地质构造、储层特性、预测产能等均具有重要意义。

仪器研制取得的突破包括：

（1）解决了磁体材料选择、结构设计以及制作工艺难题，实现了探头核心部件的技术突破；

（2）采用多频工作模式，突破大功率发射与微弱信号检测关键技术，实现了回波信号的高精度测量；

（3）通过优化采集方式和观测模式，实现了横向弛豫时间T2和扩散系数D的有效测量，能够更准确地识别流体性质；

（4）解决了仪器刻度、回波预处理、T2谱反演等技术难题，形成了高效处理技术与软件；

（5）建立了配套的检验检测设施和制造工艺流程，实现了仪器批量生产。

在长庆、华北、青海等油田已投入应用，20余口井一次下井成功率100％。

仪器的重复性、一致性、稳定性良好，孔隙度、流体识别等主要指标与国外仪器相当，应用效果显著，为成像装备规模化应用和替代进口打下了基础。

该仪器的研制成功标志着国产高端装备又添利器，必将进一步提高国产测井装备整体水平和提升复杂油气解释评价能力。

7.四单根立柱9000米钻机现场试验取得重大突破

深层超深层油气资源是重要的战略接替资源，为满足塔里木、川渝和松辽等复杂深层油气资源勘探开发需要，中国石油创新提出了一套超长立柱施工工艺，研制成功适用于超深钻进的四单根立柱9000米超深井钻机，大大减少了复杂深井超深井钻井起下钻时间长、次数频繁、起下钻时间占钻井时间比例高等问题，对提高钻井效率、缩短钻井周期、降低钻井成本、节能降耗、保护环境意义重大。

这台9000米超深井钻机是世界上首台四单根立柱陆上移动钻机，解决了超高井架抗风载设计和整体起升、高容绳量绞车及高强度钢丝绳设计、超长立柱作业维持稳定与安全控制等核心技术难题。

通过增加小二层台的设计，保证了小尺寸钻杆起下钻过程中的钻柱稳定和顺利施工。

井架创新使用高强度和耐低温新材料，配套研制了国内最高功率最高压力级别的3000型泥浆泵，形成了超长井架及提升系统重载下测试和检验技术，所提出的超长立柱施工工艺已形成完整的技术规范。

首套四单根立柱9000米超深井钻机在塔里木山前地区成功完成大北305井的钻井任务，安全钻达完钻井深7515米，钻井周期440多天，全井周期内遭遇两次10级至12级大风，钻机井架抗风载能力和整体稳定性均满足施工要求。

与邻井传统三单根立柱钻机相比，全井起下钻综合提速15％左右，同时由于四单根立柱划眼空间大、减少了在复杂井段停留时间，全井段遭遇复杂工况时效明显减少，全井安全无事故，钻井周期缩短6％。

四单根立柱9000米钻机创新发展了我国深井钻机系列，深井超深井钻井作业效果良好，为复杂深井提速提效提供了新的技术支撑，应用前景十分广阔。

8.油气管道重大装备及监控与数据采集系统软件实现国产化

依托管道建设工程和重大科技专项，中国石油在油气管道重大装备及监控与数据采集（SCADA）系统软件国产化方面取得重大突破，扭转了我国油气管道建设所需重大装备及软件长期依赖进口的局面，对我国油气管道建设降本增效、保障国家能源安全具有重要的现实意义。

中国石油在油气管道重大装备及SCADA系统软件国产化方面实现五大突破：

一是国产20兆瓦级电驱压缩机组顺利完成4000小时工业试验，我国首座全部采用国产电驱压缩机组的高陵压气站4台国产机组已平稳运行2.4万小时，标志着我国电驱压缩机组制造技术达到国外先进水平。

二是国产30兆瓦级燃驱压缩机组完成出厂鉴定，3台国产燃驱压缩机已经进行安装调试，即将投入工业应用。

三是6台国产2500千瓦级自润滑输油泵机组实现工业化应用，一次投产成功。

四是调节阀、电动和气液执行机构、超声流量计、涡轮流量计等关键设备实现国产化，并通过出厂鉴定。

五是自主研发的大型油气管道SCADA系统软件实现国产化，系统首次将管道调控业务应用集成到SCADA系统软件，建立了完全自主的油气管道SCADA系统产品研发、集成、维护与服务体系。

国产化装备及软件可降低引进投资20％以上，缩短平均供货周期3个月以上，节约运行成本30％以上。

油气管道重大装备及SCADA系统软件的全面国产化，摆脱了对国外产品的依赖，将有力支撑我国未来油气管道建设实现自主化、国产化、替代化，提升了中国石油在油气管道行业的核心竞争力和管道自动化科技自主创新能力，保障了国家能源动脉安全可靠、平稳运行。

9.超低硫柴油加氢精制系列催化剂和工艺成套技术支撑国V车用柴油质量升级

中国石油自主开发的超低硫柴油加氢精制系列技术取得成功，包括PHF系列加氢技术和FDS系列加氢技术，均具备生产国IV/国V车用柴油调和组分的能力，整体达到国际先进水平。

PHF系列技术可在超深度脱硫同时实现氮、多环芳烃同步深度脱除，抗结焦能力强，产品收率高，可适应硫含量1000μg/g至10000μg/g、氮含量100μg/g至3000μg/g范围的混合原料，大幅度改善柴油产品质量。

在辽阳石化完成的国V柴油工业试验标定结果表明：

加工硫含量为1852μg/g的直馏柴油、催化柴油、焦化汽柴油混合原料，加氢柴油硫含量5.4μg/g，柴油收率99.63％。

2010年至今，PHF技术已在大庆石化等4家企业的柴油加氢装置成功应用，总规模达660万吨/年，可生产国IV/国V标准的柴油。

FDS系列技术，具有制备简单、生产成本低、开工过程无需预硫化、操作简便等特点，可使开工周期由96小时缩短为24小时。

特别适用于炼厂老装置升级改造、大修时间短、柴油加氢催化剂再生后短时间开工的工况。

工业标定结果表明，采用硫含量为1061μg/g、氮含量为822μg/g的催柴/直柴混合原料，生产出硫含量为6μg/g、氮含量为4μg/g的柴油，达到国V柴油的生产技术要求。

FDS系列催化剂在大港石化50万吨/年柴油加氢精制工业装置已经连续平稳运转5年，FDS-1催化剂2013年7月在长庆石化60万吨/年液相加氢装置上配套使用至今，FDS-2催化剂2013年在长庆石化20万吨/年柴油液相加氢装置完成了6个月的满负荷国V运行试验。

自主研发的超低硫柴油加氢精制系列催化剂与配套工业设计成套技术的成功开发应用，可以满足中国石油国IV/国V车用柴油质量升级的技术需求。

10.合成橡胶环保技术工业化取得重大突破

中国石油多家单位联合开发的环保型丁腈橡胶和环保型丁苯橡胶及配套环保填充油成套技术在独山子石化、兰州石化、克拉玛依石化、辽河石化等公司实现工业生产。

生产的环保丁腈橡胶不含内分泌干扰物、致癌物。

成功开发的具有自主知识产权的环保丁苯橡胶以及利用中国石油特有的环烷基资源配套开发的橡胶填充油，可以满足欧盟环保REACH法规的要求，标志着国产橡胶制品已经打破了欧美发达国家的贸易技术壁垒。

在环保丁腈橡胶的研究中，建立了丁腈橡胶的环保助剂评价方法体系，采用差异化长效环保防老剂体系开发了系列环保丁腈橡胶产品，解决了产品储存稳定性差等诸多难题。

在环保丁苯橡胶ESBR的研究中，开发了调节剂多点补加工艺，有效控制丁二烯—苯乙烯共聚物的结合苯乙烯含量和胶乳门尼黏度的方法，采用聚合釜空白物料隔离技术，实现产品的结合苯乙烯含量稳定控制，解决了结合苯乙烯含量波动大、牌号切换过渡料多、物料损失大的难题。

在环保丁苯橡胶SSBR的研究中，以中国石油自产的环烷基环保型填充油，通过调节丁二烯、苯乙烯比例和结构调控技术，开发生产了环保型溶聚丁苯橡胶新产品2557S、2564S和72612S，三年累计生产销售8万多吨，替代了国外进口产品。

丁腈橡胶、丁苯橡胶（SSBR、ESBR）以及填充油环保化的成功，标志着中国石油在产品差别化生产方面迈出了新步伐，进入大规模工业化推广应用阶段，对提升中国石油橡胶产品的竞争力具有重要意义。