2008年中国石油科技十大进展

原创 暗潮  2009-01-07 20:24:23  阅读 123 次 评论 0 条
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经过专业评审组筛选、推荐和最终投票,2008年集团公司10项重大科技进展和国外10项重大石油科技进展近日揭晓。中国天然气成因及大气田形成机制研究成果显著、柴达木盆地油气勘探开发关键技术研究取得重要进展等十项成果入选集团公司石油科技十大进展,深水盐下油气地质勘探理论技术应用取得重要进展、北极地区油气资源评价获突破性进展等十项成果入选国外石油科技十大进展。
2008中国石油科技十大进展
1.中国天然气成因及大气田形成机制研究成果显著
  中国石油开展中国天然气成因及大气田形成机制研究取得重大进展。该项研究系统地分析了天然气成因,提出36项鉴别指标,其中2008年提出轻烃同位素判识煤成气和油型气等4项新鉴别指标,完善和发展了天然气的鉴别理论,使我国天然气鉴别理论处于国际前沿水平,对指导天然气成因判识、气源对比具有重要的理论意义。
  大气田形成主控因素研究从定性向定量化发展,对指导我国提高大气田发现速率具有重大意义。在我国目前发现的11个1000×108立方米以上大气田中,其中7个提前4年至14年作了正确的预测。大气田形成机制研究,解剖了超压及其相关低孔渗砂岩、古岩溶等各类典型大气田的形成机制,尤其是无机烷烃大气田的研究在世界上尚属首例,推动了天然气成因理论由二元论走向多元论,具有重要的理论指导意义。超压及其相关大气田的研究揭示了超压环境油气生成机理和超压大气田成藏机制,为寻找超压和与之有关的气藏提供了理论基础。
  中国天然气成因和大气田形成机制研究方面取得的重要进展,有效指导了我国天然气的勘探实践,为天然气储量的巨大增长提供了科学依据。在天然气成因鉴别、无机烷烃气成因理论、大气田主控因素和高压天然气藏的形成机制等方面的研究成果总体上达到国际领先水平。

2.柴达木盆地油气勘探开发关键技术研究取得重要进展
  柴达木盆地油气勘探开发关键技术研究通过专项集中攻关,在理论研究、技术开发和集成应用等方面取得重要进展,成效显著。
  在理论与技术研究方面取得两个方面重要进展。一是形成3项基础研究新认识,包括对柴西富油凹陷岩性油气藏富集规律的认识逐渐清晰,建立柴西地区统一的三级层序地层格架,进一步明确了近期勘探的重点区带;深化生物气动态成藏模式,拓展了生物气深层和岩性气藏等勘探领域;重建跃进油区部分油田三维地质模型,为开发方案的调整提供了依据。二是初步研发与集成3套配套技术,柴西大面积三维地震资料连片处理解释配套技术、三湖地区天然气含气检测配套技术和柴西低渗储层测井解释与综合评价技术,这些技术使岩性目标的砂体钻探符合率达到84%,复杂储层解释符合率达到83.7%。
  这些研究进展使勘探开发成果显著。一是在柴西富油气凹陷昆北断阶带落实了整装优质储量,柴西南区形成亿吨级储量规模,柴西北有望形成新的接替领域。二是三湖地区发现新的含气层系和新类型气藏,柴北缘天然气勘探见重要苗头,天然气的资源基础进一步夯实。三是二次开发提高采收率、排水采气等先导试验初见成效。

3.含CO2气田开发及CO2驱油技术取得重大进展
  在资源和环境的双重压力下,CO2(二氧化碳)提高采收率技术成为国际石油界研发和应用的热点。中国石油经过近两年的攻关,在含CO2气田开发及CO2驱油技术的基础理论研究、工艺技术研发集成和现场先导试验上取得重要突破,为含CO2气田安全高效开发和CO2资源有效利用及埋存打下了基础。
  形成5项新认识,为工程设计提供了依据:(1)构建了松辽盆地CO2形成与富集理论框架;(2)明确了火山岩储层特征与渗流规律;(3)对CO2和地层原油体系相态特征与驱替机理有了清晰的认识;(4)明确了CO2腐蚀与防护机理;(5)深化了含CO2天然气集输中基础问题的认识。
  研发集成2套配套技术,编制了矿场试验方案:(1)含CO2天然气安全开发技术,包括含CO2天然气气藏工程、安全钻完井、采气工艺、集输与处理等技术;(2)CO2驱提高采收率技术,包括CO2驱油藏工程优化设计、注采工艺、监测、扩大波及体积、地面工程等技术。
  建立2套40项技术标准和2个HSE体系,为保障现场试验的安全、规范实施提供了依据。
  吉林油田含CO2天然气试采和CO2驱油现场试验进展顺利。预计CO2驱可比水驱提高采收率13%以上。

4.特低渗油田高效开发技术重大突破支撑长庆油田快速上产
  特低渗透油田普遍具有油层薄、埋藏深、储层物性差、压力敏感性强等特点,开发难度很大。经过近年的攻关与研发,长庆油田创新集成17项特低渗透油田开发配套技术,成功实现姬塬等特低渗油田的高效开发,为长庆油田快速上产提供了技术保障。
  形成的重要技术包括:强化前期综合评价,实现储量快速转化,精细编制整体开发方案,最大限度降低开发风险;强化油藏精细描述为主的储层研究技术,研究油藏综合分类、快速评价方法和技术,优选富集区;针对不同层系油藏特征,采用三角形、正方形、菱形等不同井网形式;多油层叠合区采用两套井网一次布井;整体实施超前注水技术;储层改造方面形成低伤害压裂液技术、高强度支撑剂优选等一系列提高改造效果的配套技术;采用适应姬塬等黄土丘陵区地貌特征的群式井组开发技术、双流程建站技术、丛式井组单管集输工艺技术等地面配套工艺技术。

5.复杂地表地震工程遥感配套技术在西部地区应用效果显著
  中国石油采用遥感技术手段研发出完整的复杂地表地震工程遥感配套技术并形成具有自主知识产权的专用软件,通过在塔里木、新疆、青海、吐哈等油田的地震工程实践证实,该项技术在减少施工禁区、提高复杂地表地震探区资料品质、提高施工效率、降低勘探成本、评估安全风险等方面作用十分明显。据不完全统计,仅在塔里木、新疆、青海三家油田就节约勘探投资2.12亿元人民币。
  这项技术取得的5项主要创新成果包括:(1)基于遥感信息的测线自动优选技术——实现复杂探区地震采集部署设计由人工定性到自动定量的转变,使测线部署更科学、高效;(2)基于遥感信息的激发点位置自动优化设计技术——利用遥感专题信息评价激发条件,实现复杂地表区最佳激发条件的自动优选,能有效提高单炮资料信噪比;(3)接收组合评价与组合中心点位置自动调整技术——利用遥感专题信息评价接收组合的接收条件和展开能力,实现接收条件的预评价与接收位置自动设计;(4)初步形成优化部署近地表调查控制点方法和利用多光谱遥感信息辅助近地表低降速带预测方法;(5)研发了具有自主知识产权的“易选”地震工程地表信息支持与辅助设计软件(V1.0),实现技术成果有形化。
  这项技术的研发成功,标志着中国石油在世界上第一次将遥感技术与地震技术相结合,实现数据采集自动优化选线选点,技术水平处于世界领先地位。

6.多项钻井技术集成助力中国石油水平井年钻井规模突破1000口
  中国石油加速提升水平井钻井技术水平,在分支井、大位移井、欠平衡井以及地质导向等多项技术集成上获得突破,在推进水平井的应用规模和范围方面取得显著成效。
  水平井多项技术集成主要表现在4个方面。(1)成功实现欠平衡技术与水平钻井技术的集成应用,大幅度提高了单井产量,平均提高产量达4.8倍以上。西南油气田一口氮气欠平衡水平井,储层钻遇率达到90%,直接获气5.63万立方米,产量是邻近直井储层改造前的4倍至6倍。(2)地质导向技术为开发薄层、底水油藏以及复杂油藏提供了可靠的技术保障。2008年共应用348井次,平均油层钻遇率87.4%。具有自主知识产权的CGDS-1近钻头地质导向钻井系统在辽河油田连续完成3口水平井,累计进尺1047米,近钻头测量优势明显高于进口同类产品水平。(3)多分支水平井技术应用获得多项突破。辽河油田应用悬空侧钻、降摩减阻等分支钻井技术,完成一口创纪录的20分支水平井,油层水平段进尺4333.19米,酸化后初期日产油51吨;完成国内第一口潜山地层开窗的多层分支井,油藏内井段长4369.92米,日产油53.4吨,产量是同区块邻井产量的6倍至10倍。(4)大位移水平井钻井技术得到进一步发展。大港油田应用旋转地质导向技术和漂浮下套管等技术完成7口水垂比超过2的大位移水平井,其中庄海8Nm-H3井水垂比达到3.92,创造中国石油大位移井水垂比新纪录。
  2008年中国石油水平井钻井实现历史性突破——完成水平井1005口,为公司提高油气产量和降低开发成本提供了重要保障。

7.成像测井、数字岩心、处理解释一体化技术研究获突破性进展
  中国石油通过对测井数据采集技术、岩石物理技术和处理解释技术等核心技术的攻关,应用卫星、互联网和ERP等信息技术,形成具有快速成像测井、快速准确解释、及时有效管理的测井网络。目前这项技术已经在长庆油田成功完成测井网试验,实现成像测井、数字岩心、处理解释一体化的突破。
  成套测井仪器装备的开发大大提高了测井速度和成像质量:集成化组合测井系统能够一次下井取全地层评价所需的测井资料,作业时效提高30%以上;成像测井仪器研发取得重大进展,实现43万位/秒的高速电缆遥传技术,阵列感应、阵列声波、微电阻率扫描成像、超声成像四种仪器实现小批量生产。阵列感应成像仪在长庆等油田投入应用,测井180多口,对低孔低渗、低阻等疑难油气层识别效果非常显著。
  数字岩心技术为快速准确解释提供保障:通过对长庆、吐哈和青海300多块岩心的反复试验研究,开发出一种快速复现岩石物理特性的数字化方法,极大缩短了完整描述岩心的时间。LEAD2.0软件实现裸眼井常规测井与成像测井、套管井生产测井与工程测井的一体化应用,处理解释12000多井次。初步形成测井解释知识数据库,实现解释过程中对邻井资料的查询、解释模型参数和解释标准以及图版的调用、解释成果提交以及专家远程支持等功能。

8.西气东输二线关键技术重大突破有力支撑了西二线工程建设
  西气东输二线以高强度、高压力、大口径著称,在世界管道建设史上前所未有。中国石油针对性地开展攻关,有力地支撑了西气东输二线工程建设,提升了中国石油制管与管道建设整体科技创新能力。
  在大口径、高钢级管材与制管方面,研制出具有自主知识产权的4类7项新产品,成功实现国产工业化生产。包括X80钢级直径1219×18.4毫米螺旋埋弧焊管,X80钢级直径1219×22毫米直缝埋弧焊管,X80钢级直径1219×22毫米、25.7毫米及32毫米热煨弯管,DN1200×DN1200×DN1000(46毫米及52毫米)热拔三通管件等。X80钢焊丝焊剂新产品使焊接速度达1.7米/分钟,比西气东输一线提高30%,焊接合格率达98.89%。在管材管件与施工技术标准方面,研究制订了16项钢板、钢管、弯管、管件及大变形钢管标准和17项工程施工技术标准,为西气东输二线工程钢管订货、管道设计、钢管生产和施工建设提供了科学依据。
  CYW-1422型垂直液压弯管机研制、基于应变的管道设计方法研究等6项研究取得重大突破。其中,研究形成的100余项X80钢管自动焊、半自动焊、连头焊、返修焊等焊接工艺,对西气东输二线工程的焊接施工具有很强的指导意义。此外,在断裂控制研究、防腐补口研究、储气库库址筛选、完整性管理技术研究、安全预警技术研究等16个方面也取得重要进展,将为西气东输二线工程建设和安全运行提供技术保障。

9.最大化多产丙烯催化裂化工业试验获得成功
  中国石油最大化多产丙烯催化裂化(TMP)工业试验,经过多方合作,历经近3年时间,分三个阶段,于2008年12月4日顺利完成。试验过程中,大庆炼化公司、华东设计院、中国石油大学(华东)、石油化工研究院等多家单位联合攻关,为工业试验的装置改造施工、工程设计、技术方案和基础数据以及配套催化剂的研发等多方面提供了技术支持。
  TMP技术是在两段提升管催化裂化技术的基础上开发的新型重油催化裂解多产丙烯技术。通过采用轻重组合进料、低温大剂油比、对不同进料采用适宜的反应时间以及高催化剂流化密度等技术手段,解决多产丙烯与少产高氢含量干气的矛盾,从而优化原料中氢的分配,保证多产丙烯时的轻油质量。与国内外催化裂化工艺相比,该技术具有分段反应、催化剂“接力”、短停留时间和大剂油比等特点,丙烯选择性高,液化气、汽油、柴油总收率高,汽油辛烷值高。在大庆炼化公司12万吨/年工业化装置上的试验表明:丙烯产率达到20.38%,干气、焦炭产率和损失为14.46%,液化气、汽油、柴油总收率为83.0%,汽油辛烷值为95.6,柴油质量好于重油催化裂化(ARGG)。
  TMP技术获得成功并取得专利的同时,与该技术相配套的工艺、专用设备和催化剂的研制也获得成功,有3项发明专利正在申请中。这些专利核心技术共同组成一整套中国石油具有自主知识产权的、国际先进水平的炼化一体化新技术,该技术有助于提升中国石油炼化技术的竞争力。

10.丁苯和聚丁二烯橡胶技术开发取得重大突破
  聚丁二烯液体橡胶产品成功应用于神舟七号载人飞船的逃逸系统,其安全性达到甚至优于国外同类产品,并受到中国航天科技集团的表彰,这标志着中国石油液体橡胶产品达到国际先进水平。
  针对国外不转让技术的现状,中国石油对吉林石化和兰州石化乳聚丁苯橡胶技术进行开发整合和优化,形成技术先进、系统完备的乳聚丁苯橡胶成套技术。该技术以快速、高转化率乳聚丁苯橡胶技术为核心,以“过氧化氢对孟烷—乙二胺四乙酸铁钠盐—甲醛次硫酸钠”引发体系为基础,通过改变聚合加料方式,采用乳化剂、调节剂、水分批、分釜加入工艺,加强胶乳稳定性,提高转化率,降低丁二烯、苯乙烯的回收处理量,实现节能降耗。通过对原引进技术的吸收和改进,实现无盐凝聚、双釜凝聚对凝聚工艺的优化,产品质量稳定,有利于后续工序的平稳长周期运行。同时,该技术采用兰化新丁苯装置污水处理工艺,经初级处理后污水COD(化学需氧量)浓度可达到每千克100毫克至200毫克,远低于国内同类装置。
  应用该技术,吉林石化和兰州石化分别建成一套5万吨/年和10万吨/年的乳聚丁苯橡胶生产装置,产品性能指标处于国内同行业领先水平,满足欧洲REACH法案的要求。该成套技术实用性强,已准备应用到抚顺石化公司的20万吨/年丁苯橡胶装置项目建设上。

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