1. 深海油氣沉積體系和鹽下碳酸鹽巖勘探技術(shù)取得新進(jìn)展
深海逐漸成為全球新增油氣儲(chǔ)量的主要領(lǐng)域，2010年之后深海油氣儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)已占全球油氣儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)的一半以上，貢獻(xiàn)比例呈逐年增加趨勢(shì)，緬甸深水沉積體系和巴西里貝拉鹽下湖相碳酸鹽巖領(lǐng)域的勘探成功，是2018年全球深水油氣勘探的兩項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)。
緬甸孟加拉灣盆地若干海域發(fā)育世界上最大的富泥型深水沉積體系，海底扇沉積結(jié)構(gòu)單元相互侵蝕/疊置、砂體刻畫難度大，生物氣藏成因機(jī)理復(fù)雜。通過發(fā)展深水沉積油氣勘探技術(shù)系列，開展圈閉精細(xì)識(shí)別和砂體預(yù)測(cè)，建立深水近陸坡生物氣成藏模式，明確正向構(gòu)造背景、規(guī)模砂體和有效生物氣成烴區(qū)為三大主控因素，部署探井AS-1獲規(guī)模生物氣藏發(fā)現(xiàn)，有望通過滾動(dòng)勘探評(píng)價(jià)達(dá)千億立方米規(guī)模，成為中緬天然氣管線的現(xiàn)實(shí)新氣源。
巴西里貝拉項(xiàng)目位于深海桑托斯盆地，其鹽下湖相碳酸鹽巖領(lǐng)域具備大油田發(fā)育條件，面臨上覆巨厚鹽丘導(dǎo)致速度不準(zhǔn)、湖相碳酸鹽巖儲(chǔ)層分布預(yù)測(cè)難、后期巖漿侵入導(dǎo)致油藏破壞等難題。通過層控相控構(gòu)造變速成圖技術(shù)有效提高成圖精度、采用“強(qiáng)振幅+低頻率+高阻抗”方法定量識(shí)別基性侵入巖，創(chuàng)新“地震相+高亮體+疊前彈性反演”碳酸鹽巖儲(chǔ)層綜合預(yù)測(cè)技術(shù)，在此前認(rèn)為火成巖發(fā)育的主斷裂以東地區(qū)針對(duì)有利灘體部署探井獲成功，使里貝拉項(xiàng)目整體地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)16.1億噸。
2. “長水平井+超級(jí)壓裂”技術(shù)助推非常規(guī)油氣增產(chǎn)增效
無論油價(jià)高低，北美頁巖油氣作業(yè)者都能夠依靠技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效。“長水平井+超級(jí)壓裂”技術(shù)是推動(dòng)北美頁巖油氣增產(chǎn)增效的核心技術(shù)之一。
“長水平井+超級(jí)壓裂”技術(shù)的主要內(nèi)涵包括：（1）長水平段水平井技術(shù)。近年來，為了實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效，美國頁巖油氣水平井的水平段長度不斷增加，主要盆地新鉆井水平段長度大于2400米的井?dāng)?shù)占比超過40%，巴肯和二疊盆地甚至超過70%。（2）超級(jí)壓裂技術(shù)。隨著水平段長度的增加，相應(yīng)的壓裂強(qiáng)度也在不斷增加，主要是通過增加壓裂級(jí)數(shù)、減小段間距、增加壓裂簇?cái)?shù)、提高支撐劑濃度、暫堵轉(zhuǎn)向、加砂壓裂和提高壓裂液用量等一系列技術(shù)措施來增加儲(chǔ)層改造強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)“超級(jí)規(guī)模”縫網(wǎng)，從而提高單井產(chǎn)能。（3）集成配套彰顯“1+1>2”的技術(shù)效力。將“長水平井+超級(jí)壓裂”作為技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行集成配套并整體部署，切實(shí)發(fā)揮技術(shù)組合的綜合威力，起到“1+1>2”的協(xié)同效應(yīng)。
以北美Pioneer頁巖氣為例，2014年以來，水平井平均壓裂段間距從73米降低到30米，簇間距從18米減小到4.6米，加砂強(qiáng)度從1.5噸/米增加到3噸/米，液體規(guī)模從16立方米/米增加到26立方米/米，EUR從0.76億立方米提高到3.28億立方米，“長水平井+超級(jí)壓裂”技術(shù)助推引領(lǐng)單井日產(chǎn)量和單井EUR實(shí)現(xiàn)翻翻，桶油操作成本降低9美元，有效抑制油價(jià)下滑帶來的效益下行矛盾。
3. 海底節(jié)點(diǎn)地震勘探技術(shù)取得新進(jìn)展
海底節(jié)點(diǎn)地震勘探是針對(duì)海上勘探廣泛探索的一項(xiàng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)深水特殊環(huán)境的高精度、高分辨率、高效勘探，在進(jìn)行永久油藏監(jiān)測(cè)、全方位地震數(shù)據(jù)采集等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。近年來，隨著機(jī)械工程技術(shù)的進(jìn)步，海底節(jié)點(diǎn)儀器布設(shè)與回收效率不斷提高，海底節(jié)點(diǎn)采集成本持續(xù)降低，推動(dòng)應(yīng)用不斷發(fā)展。
重大技術(shù)進(jìn)展主要包括：（1）節(jié)點(diǎn)采集裝備不斷完善與進(jìn)步。適用的最大水深由3000米發(fā)展到4000米，開發(fā)了用于4D地震勘探的節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，維護(hù)成本低、可靠性高、采集腳印小、可重復(fù)性好。（2）海底節(jié)點(diǎn)地震勘探技術(shù)方法取得重大突破。在墨西哥灣復(fù)雜海底環(huán)境與構(gòu)造區(qū)域，Wolfspar海底節(jié)點(diǎn)超大偏移距低頻采集試驗(yàn)成功，獲得的大偏移距、低頻地震數(shù)據(jù)有效用于全波形反演速度模型建立。中國石油開發(fā)了從采集、現(xiàn)場(chǎng)處理高效質(zhì)控、時(shí)間域處理到深度域成像的完整的一體化解決方案，攻關(guān)開發(fā)的海底節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理軟件達(dá)到國際先進(jìn)水平，在紅海等深水勘探項(xiàng)目中成功應(yīng)用，具備參與國際深水勘探高端技術(shù)市場(chǎng)實(shí)力。
海底節(jié)點(diǎn)地震勘探將成為深水勘探的關(guān)鍵技術(shù)，自動(dòng)化機(jī)器人將推動(dòng)海底節(jié)點(diǎn)采集邁上新臺(tái)階，被稱為“飛行”節(jié)點(diǎn)的采集系統(tǒng)利用自動(dòng)化機(jī)器人將大幅度提高節(jié)點(diǎn)布設(shè)與回收效率，未來基于自動(dòng)化機(jī)器人的海底節(jié)點(diǎn)采集技術(shù)將日趨成熟，成為海底地震勘探的重要手段。
4. 基于深度學(xué)習(xí)的地震解釋技術(shù)成為研究熱點(diǎn)
以深度學(xué)習(xí)為核心的人工智能是引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)?？缃缛诤蟿?chuàng)新正成為地球物理行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的大趨勢(shì)，基于深度學(xué)習(xí)的地震解釋技術(shù)打破了人類大腦的局限性，不僅減少數(shù)據(jù)丟失，進(jìn)行構(gòu)造、斷層、層序解釋，還可用于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、疊前和疊后數(shù)據(jù)分析等多維度數(shù)據(jù)分析，得到能夠直接預(yù)測(cè)油氣的三維數(shù)據(jù)體，減少人工工作量，并提高解釋精度?；谏疃葘W(xué)習(xí)的人工智能在地球物理行業(yè)的研究進(jìn)展主要在數(shù)據(jù)處理與解釋兩個(gè)領(lǐng)域，其中在地震解釋方面進(jìn)展較大，開展了地震屬性分析、巖相識(shí)別、地震反演、斷層識(shí)別等研究，并開發(fā)出相關(guān)軟件產(chǎn)品。
重大技術(shù)進(jìn)展主要包括：（1）開發(fā)了地震屬性分析軟件，利用機(jī)器學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行地震屬性分析，減少地震解釋的不確定性，推動(dòng)了定量解釋技術(shù)的發(fā)展。（2）開發(fā)了用于巖相分類的人工智能算法，并形成地震解釋軟件系統(tǒng)，在二疊盆地應(yīng)用取得顯著效果。（3）在巖性和地貌分類方面，從地震數(shù)據(jù)和井筒數(shù)據(jù)生成概率巖相模型，以更好地了解儲(chǔ)層非均質(zhì)性，減少地震解釋結(jié)果的不確定性。
深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于地球物理數(shù)據(jù)管理中，是地球物理行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型最重要的組成部分。人工智能方法在地球物理行業(yè)的發(fā)展還在探索中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、蟻群算法、向量機(jī)、粒子群等算法的應(yīng)用并未形成規(guī)范流程，今后深度學(xué)習(xí)在地球物理領(lǐng)域的應(yīng)用還有待突破，將是一項(xiàng)顛覆性、革命性技術(shù)，具有巨大發(fā)展前景與應(yīng)用潛力。
5. 新一代多功能測(cè)井地面系統(tǒng)大幅度提高數(shù)據(jù)采集速度
地面系統(tǒng)是測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集的調(diào)度中樞，其性能先進(jìn)和功能強(qiáng)大與否決定了測(cè)井系統(tǒng)的采集能力，也代表了系統(tǒng)的整體水平。
新一代多功能測(cè)井地面系統(tǒng)具有三個(gè)方面的主要特點(diǎn)：（1）全面應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了過程遠(yuǎn)程操控與數(shù)據(jù)及時(shí)共享，可以在全球任何地點(diǎn)實(shí)時(shí)操控系統(tǒng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)同步應(yīng)用，提升了采集、處理及解釋一體化能力。（2）初步實(shí)現(xiàn)了同一模塊或不同模塊之間的自組裝，自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境變化并自動(dòng)提供優(yōu)化配置；在遙傳接口模塊中使用了多達(dá)70余個(gè)繼電器，可進(jìn)行十分靈活的編程組裝以支持多種電纜調(diào)制解調(diào)方式，適應(yīng)不同信號(hào)類型；8組電源模塊可根據(jù)井下測(cè)量功能和井下儀器配置進(jìn)行自組裝，并提供與之相適應(yīng)的交流、直流電源，進(jìn)行各模塊功率智能分配；這種自組裝能力使地面系統(tǒng)集成化、多功能化更加易于實(shí)現(xiàn)。（3）使用的電纜傳輸系統(tǒng)速率最高達(dá)4.0兆比特/秒，井下儀器總線速率達(dá)到8.0兆比特/秒，使井下儀器能夠集成更多傳感器、進(jìn)行更大規(guī)模采集作業(yè)、獲取更多地層數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高儲(chǔ)層參數(shù)測(cè)量能力。新一代多功能測(cè)井地面系統(tǒng)推動(dòng)了測(cè)井技術(shù)邁向智能化進(jìn)程，將成為未來應(yīng)用的主流技術(shù)。
6. 先進(jìn)的井下測(cè)控微機(jī)電系統(tǒng)傳感器技術(shù)快速發(fā)展
隨著井眼測(cè)量技術(shù)的發(fā)展和升級(jí)，傳統(tǒng)傳感器體積大、易損壞且成本高等缺點(diǎn)日益突出。為此，業(yè)界積極尋求一種可替代傳統(tǒng)測(cè)控傳感器的技術(shù)。近年來，隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的發(fā)展，小型化、價(jià)格低廉且堅(jiān)固耐用的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）傳感器在井下工具中獲得越來越多的應(yīng)用。
MEMS傳感器所用的耐疲勞配件能承受數(shù)十億次甚至數(shù)萬億次的沖擊而不會(huì)出現(xiàn)失效；MEMS傳感器微小的尺寸意味著活動(dòng)部件少，使其在受到?jīng)_擊和振動(dòng)時(shí)具備高的可靠性；MEMS傳感器的成本是傳統(tǒng)傳感器的百分之一到千分之一。MEMS傳感器技術(shù)能確保制造商提供的產(chǎn)品達(dá)到甚至超過傳統(tǒng)產(chǎn)品的性能，并帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益。越來越多的井下工具以某種形式配備了MEMS傳感器，有些公司已開始提供部分或全部基于MEMS技術(shù)的井眼測(cè)量或?qū)蛳到y(tǒng)，如某公司已在陀螺測(cè)斜儀、壓力傳感器中應(yīng)用了該技術(shù)。據(jù)《MEMS產(chǎn)業(yè)地位研究》報(bào)告顯示，2018年MEMS市場(chǎng)規(guī)模為150億美元，2021年預(yù)計(jì)達(dá)到200億美元。單個(gè)MEMS傳感器的售價(jià)僅為數(shù)美元，隨著市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大、價(jià)格將進(jìn)一步降低，MEMS有望取代傳統(tǒng)傳感器，掀起井下測(cè)量和導(dǎo)向工具的革命。
7. 負(fù)壓脈沖鉆井技術(shù)提升連續(xù)管定向鉆深能力
連續(xù)管不能旋轉(zhuǎn)是連續(xù)管鉆井遇到的最大技術(shù)難題，摩阻大導(dǎo)致機(jī)械鉆速低，鉆深能力下降、不能鉆達(dá)設(shè)計(jì)目標(biāo)井深等。負(fù)壓脈沖能夠更加高效地使用系統(tǒng)壓力，適用于漏失鉆井、高固相含量，以及氣體鉆井和固井作業(yè)。
負(fù)壓脈沖鉆井技術(shù)利用特殊的井下工具，在連續(xù)管或鉆柱內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓脈沖，引起鉆柱內(nèi)的水擊效應(yīng)，使鉆井液低頻、高速噴射到環(huán)空中，從而起到降低摩阻的效果，增加滑動(dòng)鉆進(jìn)的鉆深。連續(xù)管利用管內(nèi)的壓力來提高壓力脈沖，這個(gè)壓力脈沖使負(fù)壓脈沖保持動(dòng)態(tài)，通過釋放多余的壓力，能夠產(chǎn)生一個(gè)更大的脈沖幅度。通過負(fù)壓，一方面能改善螺旋彎曲效應(yīng)，促進(jìn)鉆井液從工具內(nèi)循環(huán)至井口。另一方面，通過低頻振動(dòng)幫助加快巖屑上返，從而使連續(xù)管鉆井更加高效。
傳統(tǒng)正壓脈沖與負(fù)壓脈沖的性能對(duì)比顯示，應(yīng)用負(fù)壓脈沖方式，不會(huì)對(duì)隨鉆設(shè)備造成傷害，還可降低鉆具在水平段鉆進(jìn)時(shí)的摩阻近17%。負(fù)壓脈沖鉆井技術(shù)有望成為連續(xù)管鉆井技術(shù)發(fā)展的助推器。
8. 數(shù)字孿生技術(shù)助力管道智能化建設(shè)
隨著管道在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的日漸成熟，管道運(yùn)營人員可對(duì)管道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲取大量管道在線運(yùn)行數(shù)據(jù)。然而，面對(duì)如此繁復(fù)龐雜的數(shù)據(jù)，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化一直困擾著管道行業(yè)，管道數(shù)字孿生技術(shù)成功解決這一難題。
管道數(shù)字孿生技術(shù)是一項(xiàng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可將管道數(shù)據(jù)以3D形式呈現(xiàn)。用戶通過全息透視眼鏡，可對(duì)管道的虛擬圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，放大和擴(kuò)展（視圖縮小的最大范圍達(dá)300平方米，放大的最大范圍為2平方米）。管道附近的一些重點(diǎn)區(qū)域以熱圖的形式呈現(xiàn)，熱圖信息包括區(qū)域內(nèi)地質(zhì)情況，以及隨時(shí)間移動(dòng)地質(zhì)變化狀況。用戶可對(duì)這些重點(diǎn)區(qū)域的地形顯示信息進(jìn)行操作，包括升高、降低和旋轉(zhuǎn)該處地形，從而更好地發(fā)現(xiàn)小凹痕、裂縫、腐蝕區(qū)域以及由地面移動(dòng)引起的管道應(yīng)變等潛在危險(xiǎn)。管道數(shù)字孿生技術(shù)還可對(duì)管道周邊的邊坡測(cè)斜儀進(jìn)行全息展示，用戶可清晰觀測(cè)管道隨地面運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的移動(dòng)情況，管道的管徑數(shù)據(jù)變化也可通過3D視圖直觀顯示出來。
該技術(shù)目前在加拿大Enbridge公司的部分管道進(jìn)行應(yīng)用，將132個(gè)獨(dú)立的excel數(shù)據(jù)集進(jìn)行合并分析，呈現(xiàn)了2.25平方英里范圍內(nèi)的地理信息情況，實(shí)踐表明節(jié)省了研究管道數(shù)據(jù)的時(shí)間，有助于用戶更好地監(jiān)控管道運(yùn)行狀況，快速準(zhǔn)確地評(píng)估管道完整性。
9. 渣油懸浮床加氫裂化技術(shù)應(yīng)用取得新進(jìn)展
渣油懸浮床加氫裂化技術(shù)是一種新型渣油加氫技術(shù)，可加工高硫原油、稠油和油砂瀝青等劣質(zhì)原料，是當(dāng)今煉油工業(yè)的研發(fā)熱點(diǎn)。2018年，意大利Eni公司開發(fā)的渣油懸浮床加氫裂化技術(shù)EST（Eni Slurry Technology）工業(yè)推廣取得新進(jìn)展，先后與茂名石化和浙江石化簽訂三套裝置的技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議，產(chǎn)能將達(dá)到860萬噸/年。
主要技術(shù)特點(diǎn)包括：（1）使用了納米分散的高濃度Mo基催化劑，通過在原料中加入油溶性的Mo基催化劑前軀體，可以實(shí)現(xiàn)催化劑在反應(yīng)器中原位制備。（2）催化劑顆粒呈層狀分布，在反應(yīng)器中不容易發(fā)生堵塞，且沒有焦炭和金屬沉積，經(jīng)過多次循環(huán)后催化劑的形貌不發(fā)生變化，活性也不衰減。（3）使用了懸浮床鼓泡反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器內(nèi)部均勻等溫，軸向溫差小于0.3攝氏度，徑向溫差小于2攝氏度。
渣油懸浮床加氫裂化技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用表明該技術(shù)可根據(jù)原料的性質(zhì)優(yōu)化反應(yīng)條件，降低操作苛刻度，脫金屬率大于99%，脫殘?zhí)柯蚀笥?7%，脫硫率大于85%，轉(zhuǎn)化率大于90%。對(duì)劣質(zhì)原油進(jìn)行改質(zhì)后，生產(chǎn)的合成原油的API°相比原料油可提高20個(gè)單位以上。該技術(shù)適合加工高金屬含量、高殘?zhí)?、高硫含量、高酸值、高黏度劣質(zhì)原料，輕油收率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、未轉(zhuǎn)化油產(chǎn)率低、加工費(fèi)用低，技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，具有廣闊的發(fā)展前景。
10. 原油直接裂解制烯烴技術(shù)工業(yè)應(yīng)用取得重大進(jìn)展
原油直接裂解制烯烴技術(shù)省略了常減壓蒸餾、催化裂化等主要煉油環(huán)節(jié)，使工藝流程大為簡(jiǎn)化。最具代表性的技術(shù)是埃克森美孚的技術(shù)和沙特阿美/沙特基礎(chǔ)公司合作開發(fā)的技術(shù)。
?？松梨诩夹g(shù)路線將原油直接進(jìn)入乙烯裂解爐，并在裂解爐對(duì)流段和輻射段之間加入一個(gè)閃蒸罐，原油在對(duì)流段預(yù)熱后進(jìn)入閃蒸罐，氣液組分分離，76%的氣態(tài)組分進(jìn)入輻射段進(jìn)行蒸汽裂解生產(chǎn)烯烴原料。這一裝置是迄今最靈活的進(jìn)料裂解裝置，可加工輕質(zhì)氣體，還可加工原油這樣的重質(zhì)液體原料，且該裂解裝置還可生產(chǎn)燃料組分。IHS Markit估算，該工藝采用布倫特原油作原料的乙烯生產(chǎn)成本比石腦油路線低160美元/噸。沙特阿美/沙特基礎(chǔ)公司的工藝技術(shù)是將原油直接送到加氫裂化裝置，先脫硫?qū)⑤^輕組分分離出來，較輕組分被送到蒸汽裂解裝置進(jìn)行裂解，較重組分則被送到沙特阿美專門開發(fā)的深度催化裂化裝置進(jìn)行烯烴最大化生產(chǎn)。2018年1月，沙特阿美與CB&I、Chevron Lummus Global簽署聯(lián)合開發(fā)協(xié)議，通過研發(fā)加氫裂化技術(shù)將原油直接生產(chǎn)化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率提高至70%至80%。
原油直接裂解制烯烴新工藝，不需通過煉油過程，流程大為簡(jiǎn)化、建設(shè)投資大幅下降，經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有降低原料成本、能耗和碳排放等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于煉化轉(zhuǎn)型升級(jí)將產(chǎn)生革命性的影響。
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