中國(guó)石油
1.古老海相碳酸鹽巖天然氣成藏地質(zhì)理論技術(shù)創(chuàng)新指導(dǎo)安岳特大氣田戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn)和快速探明
中國(guó)石油依托重大科技項(xiàng)目研究,解決了制約震旦系—寒武系油氣勘探的關(guān)鍵地質(zhì)問(wèn)題及技術(shù)瓶頸,在四川盆地深層海相碳酸鹽巖天然氣勘探領(lǐng)域取得多項(xiàng)重大理論技術(shù)創(chuàng)新,有效指導(dǎo)了安岳特大型氣田的戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn)和快速探明。
研究取得了4項(xiàng)理論創(chuàng)新認(rèn)識(shí):(1)首次在四川盆地深層發(fā)現(xiàn)晚震旦世—早寒武世德陽(yáng)—安岳大型臺(tái)內(nèi)裂陷,重新評(píng)價(jià)盆地震旦系、寒武系天然氣資源量。(2)首次建立上揚(yáng)子震旦系燈影組內(nèi)克拉通鑲邊臺(tái)地沉積和寒武系龍王廟組沉積的新模式。(3)創(chuàng)建震旦系—寒武系古油藏裂解氣成藏模式。(4)創(chuàng)新建立安岳特大型氣田在構(gòu)造背景上燈影組巖性—地層型、龍王廟組構(gòu)造—巖性型兩類(lèi)氣藏模式。創(chuàng)新集成4項(xiàng)工程配套適用技術(shù)及20項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。特別是在地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和測(cè)井油氣層評(píng)價(jià)方面取得重大技術(shù)創(chuàng)新,為四川安岳特大氣田的戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn)和快速探明提供重要的技術(shù)支撐。
該成果是我國(guó)震旦系—寒武系油氣地質(zhì)理論研究與深層復(fù)雜碳酸鹽巖高效勘探技術(shù)攻關(guān)的重大創(chuàng)新性成果,指導(dǎo)部署多口探井在震旦系、寒武系獲百萬(wàn)立方米高產(chǎn)氣流,落實(shí)三級(jí)儲(chǔ)量近萬(wàn)億立方米,實(shí)現(xiàn)了四川盆地天然氣的戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn)和高效勘探,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。項(xiàng)目成果整體達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平,古老碳酸鹽巖油氣成藏地質(zhì)理論認(rèn)識(shí),對(duì)推動(dòng)中國(guó)乃至世界新元古界—下寒武統(tǒng)成藏理論創(chuàng)新和勘探實(shí)踐突破具有深遠(yuǎn)的歷史意義。
2.非常規(guī)油氣地質(zhì)理論技術(shù)創(chuàng)新有效指導(dǎo)致密油勘探效果顯著
中國(guó)石油通過(guò)致密油等非常規(guī)油氣地質(zhì)理論與技術(shù)攻關(guān),強(qiáng)有力地引領(lǐng)和推動(dòng)了我國(guó)非常規(guī)油氣獲重大突破和快速發(fā)展。
創(chuàng)新發(fā)展了連續(xù)型油氣聚集理論,初步建立非常規(guī)石油地質(zhì)學(xué),提出敞流湖盆大型淺水三角洲、砂質(zhì)碎屑流、湖相碳酸鹽巖三類(lèi)沉積新模式,開(kāi)辟出湖盆中心致密油氣勘探新領(lǐng)域。創(chuàng)新形成了“非常規(guī)油氣資源評(píng)價(jià)方法、微納米孔油氣定量評(píng)價(jià)、致密油氣、頁(yè)巖氣甜點(diǎn)預(yù)測(cè)”等關(guān)鍵技術(shù),創(chuàng)新集成了“非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)方式與井網(wǎng)優(yōu)化、油層測(cè)井識(shí)別與評(píng)價(jià)、水平井鉆完井、體積壓裂”等配套技術(shù)。開(kāi)發(fā)出以納米CT為核心的國(guó)際先進(jìn)非常規(guī)實(shí)驗(yàn)技術(shù)系列,建立了國(guó)家能源致密油氣研發(fā)中心和頁(yè)巖氣研發(fā)(實(shí)驗(yàn))中心,為我國(guó)非常規(guī)油氣可持續(xù)發(fā)展提供研發(fā)平臺(tái)。
出版《非常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)》等專(zhuān)著4部,編制《致密油地質(zhì)評(píng)價(jià)方法》《頁(yè)巖氣地質(zhì)評(píng)價(jià)方法》等5項(xiàng)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。創(chuàng)新成果有效指導(dǎo)和支撐了鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、松遼、柴達(dá)木等盆地陸相致密油以及四川盆地海相頁(yè)巖氣獲得重大突破與工業(yè)化示范區(qū)建設(shè),成為中國(guó)非常規(guī)油氣勘探的引領(lǐng)者、推動(dòng)者和標(biāo)準(zhǔn)制定者。
3.三元復(fù)合驅(qū)大幅度提高采收率技術(shù)配套實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用
中國(guó)石油在大慶油田成功開(kāi)展了三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)配套攻關(guān)和大規(guī)模礦場(chǎng)試驗(yàn),取得了很好的應(yīng)用效果,展示了良好的規(guī)模應(yīng)用前景,形成了三元復(fù)合驅(qū)大幅度提高采收率技術(shù)系列和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,使我國(guó)成為世界上唯一實(shí)現(xiàn)三元復(fù)合驅(qū)商業(yè)化應(yīng)用的國(guó)家。
創(chuàng)新形成了六大技術(shù)系列:(1)系列表面活性劑研制及生產(chǎn)技術(shù),研發(fā)了烷基苯磺酸鹽4項(xiàng)配套生產(chǎn)技術(shù),建成了工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn),已應(yīng)用20萬(wàn)噸,研發(fā)了石油磺酸鹽并已應(yīng)用了3萬(wàn)噸,表面活性劑實(shí)現(xiàn)了多元化和系列化;(2)油藏工程方案設(shè)計(jì)技術(shù),研發(fā)了數(shù)值模擬器,首創(chuàng)了油藏方案設(shè)計(jì)方法并規(guī)模實(shí)施;(3)全過(guò)程跟蹤調(diào)控技術(shù),確定了分階段調(diào)控原則和主體措施的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn);(4)配注工藝技術(shù),創(chuàng)新形成了“集中配制、分散注入”的“低壓二元~高壓二元”配注工藝,與原工藝比面積減少50%,投資降低30%,建成調(diào)配站58座;(5)防垢舉升工藝技術(shù),揭示了油井結(jié)垢機(jī)理及特征,開(kāi)發(fā)了專(zhuān)家實(shí)時(shí)診斷系統(tǒng),研制并規(guī)模應(yīng)用了系列耐垢泵和化學(xué)清防垢劑,檢泵周期由試驗(yàn)階段的200天提高至350天;(6)采出液處理工藝技術(shù),揭示了采出液難處理的機(jī)理,優(yōu)化了原油脫水設(shè)備和處理劑,固化了采出液處理流程,改善了處理效果,降低了處理成本。
應(yīng)用三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)后,2014年產(chǎn)油量突破200萬(wàn)噸,采收率在水驅(qū)基礎(chǔ)上提高20%以上,突破了“雙高”階段常規(guī)技術(shù)的禁區(qū),奠定了我國(guó)在此領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位。三元復(fù)合驅(qū)已成為大慶油田提高采收率的主體技術(shù)之一,可以實(shí)現(xiàn)“十三五”期間產(chǎn)油2500萬(wàn)噸的目標(biāo),同時(shí)可成套輸出到國(guó)內(nèi)外同類(lèi)油田,實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
4.三相相對(duì)滲透率實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及測(cè)試技術(shù)取得重大突破
中國(guó)石油通過(guò)持續(xù)技術(shù)攻關(guān),自主研發(fā)出基于CT掃描的三相相對(duì)滲透率實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及測(cè)試技術(shù),解決了油氣水三相飽和度同步精確識(shí)別、三相飽和度定量表征、不同飽和歷程模擬三大問(wèn)題,大大提升了室內(nèi)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)對(duì)油氣田開(kāi)發(fā)的技術(shù)支撐能力,總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
取得的技術(shù)創(chuàng)新包括:針對(duì)三相流體飽和度在線(xiàn)同步精確識(shí)別的技術(shù)難題,建立了CT雙能同步掃描方法,實(shí)現(xiàn)了三相流體飽和度的在線(xiàn)定量表征;通過(guò)掃描條件的優(yōu)化、CT增強(qiáng)劑的篩選和計(jì)算校正方法等方面的創(chuàng)新,大幅度提高了三相流體飽和度的測(cè)量精度,測(cè)量誤差由5%以上降到1%以下;自主研制了適用于CT掃描的多種規(guī)格耐高壓高溫巖芯夾持器、巖芯定位裝置、恒溫加壓裝置,研發(fā)了國(guó)內(nèi)首套巖石CT圖像數(shù)據(jù)處理軟件及集成化多相相對(duì)滲透率計(jì)算軟件,形成的基于CT掃描的三相相對(duì)滲透率測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;針對(duì)油氣水滲流和油田生產(chǎn)的實(shí)際情況,建立了模擬油藏實(shí)際流動(dòng)過(guò)程的多飽和歷程測(cè)試方法,消除了實(shí)驗(yàn)中末端效應(yīng)的影響,成功獲取了兩種典型飽和歷程下的三相相對(duì)滲透率曲線(xiàn)。
創(chuàng)新成果已成功應(yīng)用于吉林二氧化碳驅(qū)試驗(yàn)、大慶多層砂巖油藏水驅(qū)規(guī)律評(píng)價(jià)、大慶聚驅(qū)后泡沫驅(qū)評(píng)價(jià)、新疆礫巖油藏剩余油分布、委內(nèi)瑞拉泡沫油評(píng)價(jià)等科研生產(chǎn)項(xiàng)目,取得了良好的效果。
5.LFV3低頻可控震源實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用
地震資料中的低頻信息一直被認(rèn)為是含油氣的重要屬性之一,對(duì)提高儲(chǔ)層分辨率、全波場(chǎng)地震反演、改善深部成像以及油氣直接檢測(cè)十分有效。中國(guó)石油自主研發(fā)的第三代低頻可控震源LFV3,以全新設(shè)計(jì)的振動(dòng)器結(jié)構(gòu)與液壓伺服系統(tǒng)保證了低頻地震信號(hào)的穩(wěn)定激發(fā),提高了向地下傳播地震信號(hào)的效率,拓寬了地震資料的倍頻程數(shù),大幅度提升了地震資料的品質(zhì)及解決地質(zhì)問(wèn)題的能力。
LFV3 低頻可控震源的三項(xiàng)標(biāo)志性技術(shù)是:(1)穩(wěn)定的低頻信號(hào)激發(fā)技術(shù),可以使用線(xiàn)性?huà)呙栊盘?hào),輸出信號(hào)畸變更低,評(píng)價(jià)簡(jiǎn)單、易行;(2)均勻地震波場(chǎng)激發(fā)技術(shù),有利于分方位處理與成像;(3)液壓系統(tǒng)合流控制技術(shù),采用工業(yè)計(jì)算機(jī)控制,系統(tǒng)更安全、可靠。低頻震源與常規(guī)震源的核心區(qū)別在于全行程或全流量下最低激發(fā)頻率以及下傳地震信號(hào)的能量。常規(guī)震源一般在5赫茲或6赫茲附近,而LFV3震源全流量最低頻率可以達(dá)到3赫茲,不用特殊設(shè)計(jì)的掃描信號(hào)就可以穩(wěn)定地激發(fā)1.5赫茲的地震信號(hào),低頻起始頻率指標(biāo)遠(yuǎn)高于國(guó)外同類(lèi)商業(yè)化產(chǎn)品;LFV3震源的重錘最大行程達(dá)到178毫米,超過(guò)國(guó)外同類(lèi)商業(yè)化產(chǎn)品中最大的 101毫米,能量下傳效率提高約15%。
LFV3 震源已經(jīng)量產(chǎn),并在哈薩克斯坦、準(zhǔn)噶爾盆地、柴達(dá)木盆地、吐哈及內(nèi)蒙古等地規(guī)?;瘧?yīng)用,線(xiàn)性信號(hào)最低起始頻率1.5赫茲,頻帶寬度達(dá)到6個(gè)倍頻程,作業(yè)的可靠性得到充分驗(yàn)證,展示了廣闊的應(yīng)用前景。LFV3作為一項(xiàng)特有的工程利器,使中國(guó)石油成為目前全球唯一進(jìn)行低頻地震勘探規(guī)?;I(yè)應(yīng)用的先行者。
6.多頻核磁共振測(cè)井儀器研制成功
中國(guó)石油歷經(jīng)多年攻關(guān),多頻核磁共振測(cè)井儀器研制取得重大突破,為解決測(cè)井“孔、滲、飽”三大問(wèn)題,有效識(shí)別和評(píng)價(jià)油氣層提供了有力工具。多頻核磁共振測(cè)井儀器基于地層中氫核與外加磁場(chǎng)的相互作用產(chǎn)生共振吸收原理,測(cè)量自旋回波信號(hào),從而得到孔隙度、孔徑分布、流體性質(zhì)等重要的地層信息,對(duì)研究地質(zhì)構(gòu)造、儲(chǔ)層特性、預(yù)測(cè)產(chǎn)能等均具有重要意義。
儀器研制取得的突破包括:(1)解決了磁體材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及制作工藝難題,實(shí)現(xiàn)了探頭核心部件的技術(shù)突破;(2)采用多頻工作模式,突破大功率發(fā)射與微弱信號(hào)檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了回波信號(hào)的高精度測(cè)量;(3)通過(guò)優(yōu)化采集方式和觀(guān)測(cè)模式,實(shí)現(xiàn)了橫向弛豫時(shí)間T2和擴(kuò)散系數(shù)D的有效測(cè)量,能夠更準(zhǔn)確地識(shí)別流體性質(zhì);(4)解決了儀器刻度、回波預(yù)處理、T2譜反演等技術(shù)難題,形成了高效處理技術(shù)與軟件;(5)建立了配套的檢驗(yàn)檢測(cè)設(shè)施和制造工藝流程,實(shí)現(xiàn)了儀器批量生產(chǎn)。
在長(zhǎng)慶、華北、青海等油田已投入應(yīng)用,20余口井一次下井成功率100%。儀器的重復(fù)性、一致性、穩(wěn)定性良好,孔隙度、流體識(shí)別等主要指標(biāo)與國(guó)外儀器相當(dāng),應(yīng)用效果顯著,為成像裝備規(guī)?;瘧?yīng)用和替代進(jìn)口打下了基礎(chǔ)。該儀器的研制成功標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)高端裝備又添利器,必將進(jìn)一步提高國(guó)產(chǎn)測(cè)井裝備整體水平和提升復(fù)雜油氣解釋評(píng)價(jià)能力。
7.四單根立柱9000米鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)取得重大突破
深層超深層油氣資源是重要的戰(zhàn)略接替資源,為滿(mǎn)足塔里木、川渝和松遼等復(fù)雜深層油氣資源勘探開(kāi)發(fā)需要,中國(guó)石油創(chuàng)新提出了一套超長(zhǎng)立柱施工工藝,研制成功適用于超深鉆進(jìn)的四單根立柱9000米超深井鉆機(jī),大大減少了復(fù)雜深井超深井鉆井起下鉆時(shí)間長(zhǎng)、次數(shù)頻繁、起下鉆時(shí)間占鉆井時(shí)間比例高等問(wèn)題,對(duì)提高鉆井效率、縮短鉆井周期、降低鉆井成本、節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境意義重大。
這臺(tái)9000米超深井鉆機(jī)是世界上首臺(tái)四單根立柱陸上移動(dòng)鉆機(jī),解決了超高井架抗風(fēng)載設(shè)計(jì)和整體起升、高容繩量絞車(chē)及高強(qiáng)度鋼絲繩設(shè)計(jì)、超長(zhǎng)立柱作業(yè)維持穩(wěn)定與安全控制等核心技術(shù)難題。通過(guò)增加小二層臺(tái)的設(shè)計(jì),保證了小尺寸鉆桿起下鉆過(guò)程中的鉆柱穩(wěn)定和順利施工。井架創(chuàng)新使用高強(qiáng)度和耐低溫新材料,配套研制了國(guó)內(nèi)最高功率最高壓力級(jí)別的3000型泥漿泵,形成了超長(zhǎng)井架及提升系統(tǒng)重載下測(cè)試和檢驗(yàn)技術(shù),所提出的超長(zhǎng)立柱施工工藝已形成完整的技術(shù)規(guī)范。
首套四單根立柱9000米超深井鉆機(jī)在塔里木山前地區(qū)成功完成大北305井的鉆井任務(wù),安全鉆達(dá)完鉆井深7515米,鉆井周期440多天,全井周期內(nèi)遭遇兩次10級(jí)至12級(jí)大風(fēng),鉆機(jī)井架抗風(fēng)載能力和整體穩(wěn)定性均滿(mǎn)足施工要求。與鄰井傳統(tǒng)三單根立柱鉆機(jī)相比,全井起下鉆綜合提速15%左右,同時(shí)由于四單根立柱劃眼空間大、減少了在復(fù)雜井段停留時(shí)間,全井段遭遇復(fù)雜工況時(shí)效明顯減少,全井安全無(wú)事故,鉆井周期縮短6%。四單根立柱9000米鉆機(jī)創(chuàng)新發(fā)展了我國(guó)深井鉆機(jī)系列,深井超深井鉆井作業(yè)效果良好,為復(fù)雜深井提速提效提供了新的技術(shù)支撐,應(yīng)用前景十分廣闊。
8.油氣管道重大裝備及監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化
依托管道建設(shè)工程和重大科技專(zhuān)項(xiàng),中國(guó)石油在油氣管道重大裝備及監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)軟件國(guó)產(chǎn)化方面取得重大突破,扭轉(zhuǎn)了我國(guó)油氣管道建設(shè)所需重大裝備及軟件長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口的局面,對(duì)我國(guó)油氣管道建設(shè)降本增效、保障國(guó)家能源安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
中國(guó)石油在油氣管道重大裝備及SCADA系統(tǒng)軟件國(guó)產(chǎn)化方面實(shí)現(xiàn)五大突破:一是國(guó)產(chǎn)20兆瓦級(jí)電驅(qū)壓縮機(jī)組順利完成4000小時(shí)工業(yè)試驗(yàn),我國(guó)首座全部采用國(guó)產(chǎn)電驅(qū)壓縮機(jī)組的高陵壓氣站4臺(tái)國(guó)產(chǎn)機(jī)組已平穩(wěn)運(yùn)行2.4萬(wàn)小時(shí),標(biāo)志著我國(guó)電驅(qū)壓縮機(jī)組制造技術(shù)達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平。二是國(guó)產(chǎn)30兆瓦級(jí)燃驅(qū)壓縮機(jī)組完成出廠(chǎng)鑒定,3臺(tái)國(guó)產(chǎn)燃驅(qū)壓縮機(jī)已經(jīng)進(jìn)行安裝調(diào)試,即將投入工業(yè)應(yīng)用。三是6臺(tái)國(guó)產(chǎn)2500千瓦級(jí)自潤(rùn)滑輸油泵機(jī)組實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,一次投產(chǎn)成功。四是調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)和氣液執(zhí)行機(jī)構(gòu)、超聲流量計(jì)、渦輪流量計(jì)等關(guān)鍵設(shè)備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,并通過(guò)出廠(chǎng)鑒定。五是自主研發(fā)的大型油氣管道SCADA系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,系統(tǒng)首次將管道調(diào)控業(yè)務(wù)應(yīng)用集成到SCADA系統(tǒng)軟件,建立了完全自主的油氣管道SCADA系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)、集成、維護(hù)與服務(wù)體系。
國(guó)產(chǎn)化裝備及軟件可降低引進(jìn)投資20%以上,縮短平均供貨周期3個(gè)月以上,節(jié)約運(yùn)行成本30%以上。油氣管道重大裝備及SCADA系統(tǒng)軟件的全面國(guó)產(chǎn)化,擺脫了對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的依賴(lài),將有力支撐我國(guó)未來(lái)油氣管道建設(shè)實(shí)現(xiàn)自主化、國(guó)產(chǎn)化、替代化,提升了中國(guó)石油在油氣管道行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力和管道自動(dòng)化科技自主創(chuàng)新能力,保障了國(guó)家能源動(dòng)脈安全可靠、平穩(wěn)運(yùn)行。
9.超低硫柴油加氫精制系列催化劑和工藝成套技術(shù)支撐國(guó)V車(chē)用柴油質(zhì)量升級(jí)
中國(guó)石油自主開(kāi)發(fā)的超低硫柴油加氫精制系列技術(shù)取得成功,包括PHF系列加氫技術(shù)和FDS系列加氫技術(shù),均具備生產(chǎn)國(guó)IV/國(guó)V車(chē)用柴油調(diào)和組分的能力,整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
PHF 系列技術(shù)可在超深度脫硫同時(shí)實(shí)現(xiàn)氮、多環(huán)芳烴同步深度脫除,抗結(jié)焦能力強(qiáng),產(chǎn)品收率高,可適應(yīng)硫含量1000μg/g至10000μg/g、氮含量 100μg/g至3000μg/g范圍的混合原料,大幅度改善柴油產(chǎn)品質(zhì)量。在遼陽(yáng)石化完成的國(guó)V柴油工業(yè)試驗(yàn)標(biāo)定結(jié)果表明:加工硫含量為1852μg /g的直餾柴油、催化柴油、焦化汽柴油混合原料,加氫柴油硫含量5.4μg/g,柴油收率99.63%。2010年至今,PHF技術(shù)已在大慶石化等4家企業(yè)的柴油加氫裝置成功應(yīng)用,總規(guī)模達(dá)660萬(wàn)噸/年,可生產(chǎn)國(guó)IV/國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的柴油。
FDS 系列技術(shù),具有制備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、開(kāi)工過(guò)程無(wú)需預(yù)硫化、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn),可使開(kāi)工周期由96小時(shí)縮短為24小時(shí)。特別適用于煉廠(chǎng)老裝置升級(jí)改造、大修時(shí)間短、柴油加氫催化劑再生后短時(shí)間開(kāi)工的工況。工業(yè)標(biāo)定結(jié)果表明,采用硫含量為1061μg/g、氮含量為822μg/g的催柴/直柴混合原料,生產(chǎn)出硫含量為6μg/g、氮含量為4μg/g的柴油,達(dá)到國(guó)V柴油的生產(chǎn)技術(shù)要求。FDS系列催化劑在大港石化50萬(wàn)噸/年柴油加氫精制工業(yè)裝置已經(jīng)連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)5年,F(xiàn)DS-1催化劑2013年7月在長(zhǎng)慶石化60萬(wàn)噸/年液相加氫裝置上配套使用至今,F(xiàn)DS-2催化劑2013年在長(zhǎng)慶石化20萬(wàn)噸/年柴油液相加氫裝置完成了6個(gè)月的滿(mǎn)負(fù)荷國(guó)V運(yùn)行試驗(yàn)。
自主研發(fā)的超低硫柴油加氫精制系列催化劑與配套工業(yè)設(shè)計(jì)成套技術(shù)的成功開(kāi)發(fā)應(yīng)用,可以滿(mǎn)足中國(guó)石油國(guó)IV/國(guó)V車(chē)用柴油質(zhì)量升級(jí)的技術(shù)需求。
10.合成橡膠環(huán)保技術(shù)工業(yè)化取得重大突破
中國(guó)石油多家單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)的環(huán)保型丁腈橡膠和環(huán)保型丁苯橡膠及配套環(huán)保填充油成套技術(shù)在獨(dú)山子石化、蘭州石化、克拉瑪依石化、遼河石化等公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。生產(chǎn)的環(huán)保丁腈橡膠不含內(nèi)分泌干擾物、致癌物。成功開(kāi)發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的環(huán)保丁苯橡膠以及利用中國(guó)石油特有的環(huán)烷基資源配套開(kāi)發(fā)的橡膠填充油,可以滿(mǎn)足歐盟環(huán)保REACH法規(guī)的要求,標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)橡膠制品已經(jīng)打破了歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的貿(mào)易技術(shù)壁壘。
在環(huán)保丁腈橡膠的研究中,建立了丁腈橡膠的環(huán)保助劑評(píng)價(jià)方法體系,采用差異化長(zhǎng)效環(huán)保防老劑體系開(kāi)發(fā)了系列環(huán)保丁腈橡膠產(chǎn)品,解決了產(chǎn)品儲(chǔ)存穩(wěn)定性差等諸多難題。在環(huán)保丁苯橡膠ESBR的研究中,開(kāi)發(fā)了調(diào)節(jié)劑多點(diǎn)補(bǔ)加工藝,有效控制丁二烯—苯乙烯共聚物的結(jié)合苯乙烯含量和膠乳門(mén)尼黏度的方法,采用聚合釜空白物料隔離技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的結(jié)合苯乙烯含量穩(wěn)定控制,解決了結(jié)合苯乙烯含量波動(dòng)大、牌號(hào)切換過(guò)渡料多、物料損失大的難題。在環(huán)保丁苯橡膠SSBR的研究中,以中國(guó)石油自產(chǎn)的環(huán)烷基環(huán)保型填充油,通過(guò)調(diào)節(jié)丁二烯、苯乙烯比例和結(jié)構(gòu)調(diào)控技術(shù),開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了環(huán)保型溶聚丁苯橡膠新產(chǎn)品2557S、2564S和 72612S,三年累計(jì)生產(chǎn)銷(xiāo)售8萬(wàn)多噸,替代了國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品。
丁腈橡膠、丁苯橡膠(SSBR、ESBR)以及填充油環(huán)?;某晒?,標(biāo)志著中國(guó)石油在產(chǎn)品差別化生產(chǎn)方面邁出了新步伐,進(jìn)入大規(guī)模工業(yè)化推廣應(yīng)用階段,對(duì)提升中國(guó)石油橡膠產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。
國(guó)際石油
1.細(xì)粒沉積巖形成機(jī)理研究有效指導(dǎo)油氣勘探
隨著數(shù)字露頭、礦物元素分析QEMSCAN、水槽模擬實(shí)驗(yàn)、成像測(cè)井等先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,二十一世紀(jì)以來(lái),細(xì)粒沉積學(xué)在細(xì)粒沉積過(guò)程模擬、泥頁(yè)巖成巖作用與精細(xì)表征等方面取得重大進(jìn)展,加深了細(xì)粒沉積巖形成機(jī)理與分布的認(rèn)識(shí)。
細(xì)粒沉積水槽模擬實(shí)驗(yàn)揭示了紋層狀頁(yè)巖主要是由流體搬運(yùn)形成,而并非傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)的緩慢沉降形成,創(chuàng)新了頁(yè)理的形成機(jī)理;現(xiàn)代考察與水槽模擬發(fā)現(xiàn)細(xì)粒沉積快速埋藏能有效保存大量有機(jī)質(zhì),指出長(zhǎng)期水體分層并非是黑色頁(yè)巖形成的必要條件,黑色頁(yè)巖可以在較淺的陸緣海廣泛分布;礦物元素分析技術(shù)能精細(xì)識(shí)別泥頁(yè)巖的礦物含量和沉積組構(gòu),成像測(cè)井技術(shù)可以有效識(shí)別泥頁(yè)巖的孔隙特征;地下?tīng)顟B(tài)的成巖過(guò)程模擬揭示了泥頁(yè)巖滲透率的各向異性與原始有效應(yīng)力的關(guān)系,模擬了頁(yè)巖油氣儲(chǔ)量的衰減模型。
細(xì)粒沉積巖作為烴源巖不但控制了常規(guī)油氣藏的形成與分布,而且與致密油氣、頁(yè)巖油氣等非常規(guī)油氣資源緊密相關(guān)。國(guó)外海相細(xì)粒沉積巖形成機(jī)理與巖石組構(gòu)的創(chuàng)新性認(rèn)識(shí),拓展了油氣勘探領(lǐng)域,推動(dòng)了北美地區(qū)非常規(guī)油氣的勘探進(jìn)程。
2.CO2壓裂技術(shù)取得重大突破
儲(chǔ)層改造技術(shù)已經(jīng)成為低滲、超低滲油氣藏和致密油氣藏等非常規(guī)油氣藏有效開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù),水力壓裂是目前儲(chǔ)層改造技術(shù)的主體。由于其自身特點(diǎn),水力壓裂存在對(duì)水敏/水鎖性?xún)?chǔ)層傷害大、耗水量大、環(huán)保矛盾突出等缺陷。近年來(lái),CO2壓裂技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,有望成為解決這一問(wèn)題的重要途徑之一。
CO2 壓裂技術(shù)源于北美,已經(jīng)從早期的CO2增能伴注壓裂和CO2泡沫壓裂發(fā)展到CO2干法加砂壓裂技術(shù)。CO2干法壓裂技術(shù)的主要特點(diǎn)是用液態(tài)CO2代替常規(guī)水基壓裂液,技術(shù)難點(diǎn)是帶壓密閉條件下輸砂、液態(tài)CO2黏度改性和施工裝備配套等。美國(guó)貝克休斯公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出成套技術(shù)與裝備,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用3000余井次,在強(qiáng)水敏/水鎖非常規(guī)油氣藏中增產(chǎn)效果顯著,同比單井產(chǎn)量提高50%以上。其中美國(guó)Devonian頁(yè)巖氣藏采用CO2加砂壓裂改造后,9個(gè)月后產(chǎn)量相當(dāng)于氮?dú)鈮毫丫?倍,相當(dāng)于CO2泡沫壓裂井的5倍;美國(guó)泥盆系頁(yè)巖15口壓裂井進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),生產(chǎn)37個(gè)月后,用CO2加砂處理井的單井產(chǎn)氣量為CO2 泡沫處理井的4倍,為氮?dú)馓幚砭?倍。我國(guó)川慶鉆探與長(zhǎng)慶油田等單位聯(lián)合攻關(guān),在CO2密閉混砂裝置與CO2增黏技術(shù)上取得重要突破,2013年8月長(zhǎng)慶蘇里格氣田蘇東44-22井先導(dǎo)試驗(yàn)取得成功,2014年8月吉林油田在黑+79-31-45井也進(jìn)行了先導(dǎo)試驗(yàn)。
CO2 干法加砂壓裂技術(shù)具有“無(wú)水壓裂”的特性,可消除儲(chǔ)層水敏和水鎖傷害,提高壓裂改造效果,具有壓裂液無(wú)殘?jiān)?、有效保護(hù)儲(chǔ)層和支撐裂縫、實(shí)現(xiàn)自主快速返排、大幅縮短返排周期、節(jié)約水資源等特點(diǎn),有利于頁(yè)巖氣、煤層氣吸附天然氣的解析,在低滲、低壓、水敏性?xún)?chǔ)層開(kāi)發(fā)中具有廣闊的應(yīng)用前景,正在成為水力壓裂技術(shù)的有效補(bǔ)充。
3.低礦化度水驅(qū)技術(shù)取得重大進(jìn)展
水驅(qū)仍將是油田開(kāi)發(fā)的主導(dǎo)技術(shù),但注水的技術(shù)內(nèi)涵和作用機(jī)理正在逐漸深化發(fā)展。賦予水驅(qū)除補(bǔ)充能量以外的其他功能,成為各大石油公司攻關(guān)的熱點(diǎn)。低礦化度水驅(qū)、設(shè)計(jì)水驅(qū)、智能水驅(qū)等技術(shù)通過(guò)調(diào)整注入水的離子組成和礦化度,改變油藏巖石表面潤(rùn)濕性,從而提高原油采收率,無(wú)論在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)還是現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)都取得了顯著效果。
在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方面,BP公司繼北美阿拉斯加北坡的恩迪科特油田先導(dǎo)試驗(yàn)后,聯(lián)合康菲、雪佛龍和殼牌公司在英國(guó)北海ClairRidge油田啟動(dòng)了世界上第一個(gè)海上低礦化度水驅(qū)項(xiàng)目,利用海水凈化裝置將海水礦化度降低至300ppm至2000ppm并直接注入油藏,預(yù)計(jì)可使該油田增產(chǎn)4200萬(wàn)桶原油??仆厥凸驹谑澜绲诙笥吞锊紶柛视吞镩_(kāi)展低礦化度水驅(qū)試驗(yàn),將礦化度從140000ppm降低到5000ppm,當(dāng)含水飽和度降低5%時(shí),每桶增加的成本僅為10美元。沙特阿美石油公司在Kindom碳酸鹽巖油藏進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),結(jié)果顯示在常規(guī)海水驅(qū)替后轉(zhuǎn)智能水驅(qū)可提高水驅(qū)采收率7%至10%。中國(guó)石油離子匹配精細(xì)水驅(qū)技術(shù),研發(fā)了針對(duì)長(zhǎng)慶、吉林等油區(qū)低滲油藏的水驅(qū)體系,室內(nèi)評(píng)價(jià)提高采收率5%至15%,有望為我國(guó)大規(guī)模的低滲透油藏提高采收率提供新的技術(shù)手段。
與化學(xué)驅(qū)、熱采等其他EOR技術(shù)相比,低礦化度水驅(qū)采油技術(shù)的驅(qū)替效果相當(dāng)且具有簡(jiǎn)單有效、經(jīng)濟(jì)可行以及風(fēng)險(xiǎn)較低的特點(diǎn),具有很大的應(yīng)用潛力和推廣空間。
4.聲波全波形反演技術(shù)走向?qū)嶋H應(yīng)用
全波形反演方法利用疊前地震波場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)信息重建地下速度結(jié)構(gòu),通過(guò)更新迭代初始模型進(jìn)而減小計(jì)算數(shù)據(jù)和觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)之間的誤差;逐步逼近真實(shí)模型,是提高速度模型精度、改善復(fù)雜目標(biāo)成像效果的主要手段,具有揭示復(fù)雜地質(zhì)背景下構(gòu)造與巖性細(xì)節(jié)信息的潛力。但由于其計(jì)算量大、算法不穩(wěn)定等因素,給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)了許多困難,一直未能廣泛投入商業(yè)化應(yīng)用。
近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的不斷提高,寬頻、大偏移距采集技術(shù)的進(jìn)步以及理論方法研究的不斷深入,全波形反演技術(shù)快速發(fā)展:持續(xù)完善工作流程,開(kāi)發(fā)自適應(yīng)數(shù)據(jù)選擇方法,減少了由于周期跳躍引起的假象及速度誤差;利用概率性質(zhì)量控制方法,量化初始模型周期跳躍,克服周期跳躍對(duì)全波形反演的限制;聲波全波形反演從理論研究形成產(chǎn)品,應(yīng)用于海上三維實(shí)際資料處理中,改善了深水鹽下復(fù)雜構(gòu)造成像效果,用于精細(xì)地質(zhì)解釋?zhuān)淮送?,利用高分辨率全波形反演速度模型更好地約束Q層析參數(shù)等,優(yōu)化成像結(jié)果。
國(guó)內(nèi)外多家公司對(duì)墨西哥灣、西非海上、巴倫支海挪威海域等地區(qū)的地震資料,尤其是全方位、寬頻、大偏移距地震數(shù)據(jù)進(jìn)行全波形反演,獲得了高分辨率速度模型,有效改善了鹽下等復(fù)雜構(gòu)造成像質(zhì)量。目前全波形反演技術(shù)還在進(jìn)一步深化研究,陸上資料的全波形反演技術(shù)應(yīng)用還存在很大的挑戰(zhàn)。隨著計(jì)算能力的進(jìn)一步提高以及理論方法研究的不斷深入,全波形反演技術(shù)應(yīng)用也將不斷發(fā)展,應(yīng)用潛力巨大,是今后地震技術(shù)發(fā)展的重要方向。
5.地震導(dǎo)向鉆井技術(shù)有效降低鉆探風(fēng)險(xiǎn)
地震導(dǎo)向鉆井技術(shù)作為一項(xiàng)新興的開(kāi)發(fā)地震技術(shù),以地震數(shù)據(jù)為主,充分利用鉆井、測(cè)井、錄井、開(kāi)發(fā)等各專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與融合,獲得最佳的地震反演效果,實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)斷層及巖性突變等地質(zhì)異常,修正地質(zhì)模型,幫助鉆井部門(mén)做出快速?zèng)Q策,優(yōu)化井眼軌跡,降低鉆探風(fēng)險(xiǎn),提高儲(chǔ)層鉆遇率,指導(dǎo)油氣田開(kāi)發(fā),是地震技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用的一項(xiàng)重大進(jìn)步。
地震導(dǎo)向鉆井技術(shù)改進(jìn)了傳統(tǒng)導(dǎo)向流程,在鉆進(jìn)過(guò)程中,實(shí)時(shí)利用物、測(cè)、鉆等各專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù),改變了以往各專(zhuān)業(yè)獨(dú)立運(yùn)作,最后綜合應(yīng)用各專(zhuān)業(yè)結(jié)果相互補(bǔ)充的局面,真正實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科融合;另外,地震導(dǎo)向鉆井技術(shù)改變了以往靜態(tài)模型導(dǎo)向方式,實(shí)時(shí)更新地質(zhì)模型,動(dòng)態(tài)調(diào)整鉆頭鉆進(jìn)軌跡,減少鉆井風(fēng)險(xiǎn)。地震導(dǎo)向鉆井技術(shù)更加注重強(qiáng)調(diào)地震技術(shù)的作用,充分利用地震技術(shù)橫向高分辨率的特點(diǎn),為鉆井提供地震導(dǎo)向全程跟蹤服務(wù)。
目前,地震導(dǎo)向鉆井技術(shù)已在中國(guó)和墨西哥灣進(jìn)行了測(cè)試應(yīng)用。在中國(guó)的高陡復(fù)雜構(gòu)造氣藏及蘇里格氣田低滲透碎屑巖氣藏應(yīng)用地震導(dǎo)向鉆井技術(shù),有效提高了儲(chǔ)層鉆遇率及單井產(chǎn)能;在墨西哥灣,通過(guò)多次更新速度模型,及時(shí)修整鉆井設(shè)計(jì)方案,避開(kāi)斷裂,有效降低了開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)與成本。未來(lái),隨著地震、測(cè)井、鉆井、地質(zhì)、油藏一體化工作平臺(tái)的建立,地震導(dǎo)向鉆井技術(shù)將更加有效地融合多學(xué)科技術(shù),降低鉆探風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化開(kāi)發(fā)方案,在油氣田開(kāi)發(fā)中發(fā)揮更大的作用。
6.巖性?huà)呙璩上駵y(cè)井儀器提高復(fù)雜巖性?xún)?chǔ)層評(píng)價(jià)精度
現(xiàn)今油藏復(fù)雜性的不斷增加要求準(zhǔn)確了解地層元素組分和礦物含量,特別是非常規(guī)油氣藏,定量測(cè)量礦物和有機(jī)碳含量對(duì)資源評(píng)價(jià)至關(guān)重要。巖性?huà)呙璩上駵y(cè)井儀器結(jié)合非彈性和俘獲伽馬能譜測(cè)量的優(yōu)點(diǎn),大幅提高地層元素測(cè)量的精度,并能獨(dú)立地定量確定總有機(jī)碳含量(TOC),使得TOC測(cè)井成為現(xiàn)實(shí),對(duì)非常規(guī)和常規(guī)油氣評(píng)價(jià)具有非常重要的作用。
該儀器結(jié)合了現(xiàn)代閃爍探測(cè)器、高輸出脈沖中子發(fā)生器和非??焖俚拿}沖處理系統(tǒng),極大地提高了能譜測(cè)井質(zhì)量。首先,儀器采用大型摻鈰溴化鑭(LaBr3:Ce)伽馬射線(xiàn)探測(cè)器及先進(jìn)的耐高溫光電倍增管。LaBr3:Ce探測(cè)器具有優(yōu)異的性能:光輸出量大,比NaI高約50%,有助于提高光譜分辨率;高溫性能優(yōu)異,200攝氏度時(shí)光輸出和分辨率只有少量降低;光衰減時(shí)間比NaI要快一個(gè)數(shù)量級(jí),利于提高測(cè)量精度和測(cè)速。其次,儀器采用新一代脈沖中子發(fā)生器,每秒至少產(chǎn)生3億個(gè)中子,是放射性同位素源的8倍。第三,采用專(zhuān)利電子元件,對(duì)每秒超過(guò)250萬(wàn)之高的計(jì)數(shù)率實(shí)現(xiàn)快速處理。
新儀器已經(jīng)在美國(guó)和加拿大的主要非常規(guī)油氣藏進(jìn)行了廣泛的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示,在測(cè)速為每小時(shí)900英尺時(shí)儀器的重復(fù)性很好,在測(cè)速每小時(shí)3600英尺時(shí)重復(fù)性變差,但仍能比現(xiàn)有儀器更好地定量描述巖性。為了驗(yàn)證測(cè)井結(jié)果的準(zhǔn)確性,將測(cè)井與巖芯分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,兩者的一致性非常好,特別是TOC。
7.多項(xiàng)鉆頭技術(shù)創(chuàng)新大幅度提升破巖效率
近年來(lái),國(guó)外在鉆頭材料、設(shè)計(jì)、制造等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)不斷,破巖效率不斷提升,從而不斷提高鉆井效率,縮短鉆井周期,降低鉆井成本,提高井身質(zhì)量和作業(yè)安全性。通過(guò)持續(xù)的研發(fā)投入,多家公司的鉆頭產(chǎn)品不斷推陳出新,引領(lǐng)了鉆頭技術(shù)的發(fā)展。
超硬材料技術(shù):廣泛應(yīng)用脫鈷技術(shù),大幅度提高了脫鈷凈度和脫鈷深度。脫鈷深度已達(dá)到0.5毫米至0.6毫米。在不犧牲硬度和沖擊強(qiáng)度的前提下,改善了PDC 鉆頭的抗熱磨損性。鉆頭制造技術(shù):采用粉末鋪層等方法制備聚晶金剛石復(fù)合片材料,使硬質(zhì)合金體的硬度呈非均勻分布,形成硬度梯度,從而提高表面硬度,改善自銳性能。3D打印技術(shù):通過(guò)一次成型的制造工藝,顯著增強(qiáng)鉆頭應(yīng)對(duì)極端環(huán)境的能力。齒形設(shè)計(jì)技術(shù):多家公司創(chuàng)新推出了設(shè)計(jì)新穎、性能更優(yōu)的切削齒。錐形 PDC切削齒,改變了PDC切削齒一直以來(lái)的平面結(jié)構(gòu),將其安裝在鉆頭切削面的中心,起定心作用,可增強(qiáng)鉆頭的穩(wěn)定性,延長(zhǎng)鉆頭使用壽命,同時(shí)提高機(jī)械鉆速;可旋轉(zhuǎn)的ONXYPDC切削齒,解決了PDC切削齒在一個(gè)方向磨損的問(wèn)題,有效發(fā)揮切削齒的潛能,延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命;波紋頂面復(fù)合片則是通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的波狀輪廓金剛石頂面有效降低復(fù)合片表面的摩擦力,減少切削過(guò)程中產(chǎn)生的熱量,從而提高破巖的機(jī)械比能。
鉆頭技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展大幅度提高了油氣鉆井的破巖效率,同時(shí)也為石油公司提高油氣勘探開(kāi)發(fā)效率與效益提供了重要手段。近年來(lái)應(yīng)用新型鉆頭完成的鉆井作業(yè),在提高鉆井速度的同時(shí),在降低鉆井成本和保障鉆井安全等方面發(fā)揮了重要作用。
8.干線(xiàn)管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成功應(yīng)用于東西伯利亞—太平洋輸油管道
俄羅斯東西伯利亞—太平洋輸油管道系統(tǒng)一期工程成功應(yīng)用干線(xiàn)管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng),解決了管道線(xiàn)路長(zhǎng),途經(jīng)凍土區(qū)、地震高發(fā)區(qū)(8級(jí))、滑坡地帶等多種惡劣自然條件下的管道安全運(yùn)營(yíng)問(wèn)題,通過(guò)對(duì)影響管道狀態(tài)的各種參數(shù)進(jìn)行經(jīng)常性的監(jiān)測(cè),有助于消除這些地區(qū)地質(zhì)活動(dòng)對(duì)管道造成的不利影響。
干線(xiàn)管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是根據(jù)管道線(xiàn)路的航天監(jiān)測(cè)、航空目測(cè)和陸地地質(zhì)考察、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)到的復(fù)雜地質(zhì)情況參數(shù)來(lái)判定“大氣—土地—管道—運(yùn)輸介質(zhì)”系統(tǒng)之間相互影響的過(guò)程。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由兩部分組成:一個(gè)是持續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以接收來(lái)自自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的土壤參數(shù)和管道位置情況等信息;另一個(gè)是以定期觀(guān)測(cè)為基礎(chǔ)的周期性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這兩個(gè)系統(tǒng)所獲取的信息全部進(jìn)入數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng),經(jīng)過(guò)分析計(jì)算,成為下一步評(píng)價(jià)管道技術(shù)狀態(tài)和采取控制措施的依據(jù)。通過(guò)對(duì)上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和特征進(jìn)行分析、研究,加上其他形式的管道預(yù)測(cè)結(jié)果,可以估計(jì)當(dāng)前的管道狀況,并及時(shí)采取有效的處理方案。
干線(xiàn)原油管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是以信息自動(dòng)化、高科技設(shè)備、先進(jìn)的技術(shù)和程序方案為基礎(chǔ)的現(xiàn)代科技系統(tǒng),可以使原油管道在計(jì)劃的輸油工況下保持良好的可靠性及安全性,并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。該技術(shù)在東西伯利亞—太平洋輸油管道上的成功運(yùn)用,為管道安全高效運(yùn)行提供了保障。
9.煉油廠(chǎng)進(jìn)入分子管理技術(shù)時(shí)代
煉油廠(chǎng)“分子管理”技術(shù)是近年來(lái)國(guó)際石油公司提出的一項(xiàng)突破傳統(tǒng)的對(duì)石油餾分的粗放認(rèn)知,從體現(xiàn)原油特征和價(jià)值的分子層次上深入認(rèn)識(shí)和加工利用石油的先進(jìn)技術(shù),目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用并取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
“分子管理”包含的關(guān)鍵技術(shù)為分子指紋識(shí)別技術(shù)(含油品分析和分子表征)、分子組成層次的模擬技術(shù)以及基于前兩者的過(guò)程優(yōu)化技術(shù)等,從分子水平上認(rèn)識(shí)、加工和管理石油資源,實(shí)現(xiàn)對(duì)石油加工過(guò)程的極致精細(xì)化管理,推動(dòng)石油組分實(shí)現(xiàn)“宜油則油、宜烯則烯、宜芳則芳”,使石油資源物盡其用,加工過(guò)程中消耗最低。埃克森美孚公司提出了結(jié)構(gòu)導(dǎo)向集總(SOL)方法用于油品分子表征技術(shù),估算其分子組成,并利用該方法建立了催化裂化、催化石腦油加氫脫硫、潤(rùn)滑油加氫裂化、再精制、溶劑抽提、溶劑脫蠟和催化脫蠟等過(guò)程的結(jié)構(gòu)導(dǎo)向集總動(dòng)力學(xué)模型。成功應(yīng)用于多個(gè)煉廠(chǎng),進(jìn)行產(chǎn)品產(chǎn)率和性質(zhì)預(yù)測(cè)、原料優(yōu)化配置、加工方案調(diào)優(yōu)等。在此基礎(chǔ)上,將油品分子表征技術(shù)、集總反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型與計(jì)劃優(yōu)化系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度及實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)相結(jié)合構(gòu)建煉廠(chǎng)整體優(yōu)化模型,對(duì)煉油過(guò)程進(jìn)行整體優(yōu)化。通過(guò)分子管理項(xiàng)目,??松梨诠鞠掠螛I(yè)務(wù)獲益超過(guò)7.5億美元/年。
面對(duì)原油資源的劣質(zhì)化和日益嚴(yán)格的環(huán)保要求等多元化挑戰(zhàn),通過(guò)優(yōu)化煉油生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)精細(xì)化加工,以最低的成本生產(chǎn)效益最好的產(chǎn)品,已成為全球煉油企業(yè)的共識(shí)。 “分子管理”技術(shù)的出現(xiàn)恰恰契合了這一理念,隨著分析技術(shù)、信息技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域研究的進(jìn)一步深入,“分子管理”技術(shù)在我國(guó)石油加工行業(yè)的全面應(yīng)用也將不再遙遠(yuǎn)。
10.甲烷無(wú)氧一步法生產(chǎn)乙烯、芳烴和氫氣的新技術(shù)取得重大突破
傳統(tǒng)的甲烷轉(zhuǎn)化路線(xiàn)投資和消耗高,由于采用氧分子作為甲烷活化的助劑或介質(zhì),過(guò)程中不可避免地形成和排放大量溫室氣體,致使總碳利用率降低。由大連化物所研究的甲烷高效轉(zhuǎn)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了甲烷在無(wú)氧條件下選擇活化,一步高效生產(chǎn)乙烯、芳烴和氫氣等化學(xué)品。
研究團(tuán)隊(duì)基于“納米限域催化”的新概念,將具有高催化活性的單中心低價(jià)鐵原子通過(guò)兩個(gè)碳原子和一個(gè)硅原子鑲嵌在氧化硅或碳化硅晶格中,形成高溫穩(wěn)定的催化活性中心;甲烷分子在配位不飽和的單鐵中心上催化活化脫氫,獲得表面吸附態(tài)的甲基物種,進(jìn)一步從催化劑表面脫附形成高活性的甲基自由基,隨后生成乙烯和其他高碳芳烴分子,如苯和萘等。在反應(yīng)溫度1090攝氏度和空速21.4Lgcat-1·h-1條件下,甲烷的單程轉(zhuǎn)化率達(dá)48.1%,乙烯的選擇性為 48.4%,所有產(chǎn)物的選擇性>99%。在60小時(shí)的壽命評(píng)價(jià)過(guò)程中,催化劑保持了極好的穩(wěn)定性。與天然氣轉(zhuǎn)化的傳統(tǒng)路線(xiàn)相比,該技術(shù)徹底摒棄了高耗能的合成氣制備過(guò)程,縮短了工藝路線(xiàn),反應(yīng)過(guò)程本身實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的零排放,碳原子利用效率達(dá)到100%。研究團(tuán)隊(duì)還揭示了單鐵活性中心抑制甲烷深度活化從而避免積碳的機(jī)理,首次將單中心催化的概念引入高溫催化反應(yīng)。相關(guān)成果發(fā)表在2014年9日出版的美國(guó)《科學(xué)》雜志上,該成果代表了這一產(chǎn)業(yè)的重大變革。