摘要:智能钻头是未来智能钻井系统的核心装备之一,通过集成可在高温高压环境下稳定工作的传感器、智能自适应控制算法及优化的钻头结构,实现井下工况的实时监测、动态调整和精准执行,从而提升钻井效率。随着油气资源向超深层和非常规复杂难钻地层拓展,钻头将面临更加恶劣的地层条件。传统钻头在高温高压和复杂地质条件下面临钻头磨损快、寿命短、钻井成本高等挑战,亟需高性能钻头技术的发展及应用,这进一步凸显了智能钻头作为未来钻井提速增效的重要发展方向。通过系统总结和分析智能钻头的研究现状、核心技术及产品方面的进展,包括耐极端井下环境的多参数检测传感技术和基于机器学习与深度学习的自适应控制算法、智能钻头的结构及控制机构等研究进展,结合国内外在智能钻头领域的一些典型案例,进一步揭示了智能钻头在提高机械钻速、延长钻头寿命和减少非计划停工方面的优势。展望未来,智能钻头研究将朝着更高自主化、更广适应性以及与数字化平台深度融合的方向发展,有望在智能钻井技术体系中发挥更大的作用。

摘要：针对万米特深井S-1 上部大尺寸井眼钻头方案优选问题，建立综合考虑钻柱振动和钻头破岩的全井动力学模型，采用四川盆地北部地区HT-1 井钻具振动实测数据和实际钻速证明该模型的有效性，利用该模型计算并分析S-1井大尺寸井眼钻进侏罗系蓬莱镇组的钻柱动力学特性，并进行钻头优选。研究表明：在S-1 井蓬莱镇组钻进过程中，综合考虑6 种钻头的机械钻速以及井下钻具的横向、轴向、扭转振动特性，优选机械钻速最快且均值达7.12 m/h 的六刀翼双排布齿结构钻头，采用该钻头钻进时井下钻具振动均值处于中低水平。钻头入井实际钻速数据与动力学模型计算结果吻合度达90%以上，证明该模型可以用于钻头方案筛选。

摘要：油气调运系统是以油气管道为主体，道路、轨道、水路等多种调运方式协同构成、既相互独立性又彼此关联的交通运输网络系统，但中国的油气调运仍以单一管道、道路、轨道、水路调运方式为主。统筹考虑各种方式的油气调运规律，以及不同调运方式之间的匹配衔接关系，实现多种油气调运方式与运载工具组合、调运路径与设备设施的全局优化配置，是保障国家能源供应安全的重大需求。文章总结了天然气、成品油、原油的调运模式及管道、道路、轨道、水路调运的关键技术现状；指出了推动管道、道路、轨道、水路多种调运方式融合，建立油气综合立体调运系统，提升油气调运经济性、安全性、时效性、灵活性和韧性的发展趋势；阐述了油气综合立体调运大数据技术、调运网络耦合机制、调运系统一体化大模型仿真、调运优化决策、油气综合立体仿真优化调运平台开发5个方向面临的挑战；提出了4方面的理论技术研究和政策建议。

摘要：【目的】掺氢天然气运输是规模化输氢的路径之一，氢气的分离纯化则直接关系到终端用氢品质与经济效益。由于掺氢天然气氢含量低、组分复杂、压力范围广以及对分离后氢气与天然气的质量要求等，传统分离纯化技术面临分离效率低、能耗高、适应性不足等挑战。【方法】通过文献调研，系统综述了掺氢天然气氢气分离纯化技术研究进展，总结了掺氢天然气的特性与分离纯化要求，分析了变压吸附、膜分离、电化学氢泵及集成技术的发展情况和特点，并就实际应用的关键研究方向进行了展望。【结果】在经济效益的约束下，变压吸附面临性能不足与天然气再压缩问题，需开发高效低成本的吸附剂和优化工艺，探索氢气直接吸附与吸附热利用路径；膜分离技术工艺简单、回收率高、扩展性强，其性能、寿命及成本的改善将有力促进掺氢天然气氢气分离纯化的应用，应重点关注预处理方向的材料与装备开发，通过材料改性、支撑加工等方法提高分离效率与稳定性，加速规模化应用；电化学氢泵凭借高效、同步压缩等优势展现了集成潜力，但存在能耗成本高、水热管理难、杂质中毒等问题，未来需提高质子膜导电率与抗杂质渗透性，开发耐毒催化剂，优化流场与水热调控策略，进一步降低设备成本；集成技术兼顾纯度、回收率和成本，与掺氢天然气氢气分离纯化最为匹配，需继续优化多场景工艺流程，研究杂质协同处理方法并拓展新型集成工艺。【结论】目前掺氢天然气中氢气分离纯化技术的研究多集中于理论研究与实验阶段，需要尽快在天然气掺氢平台或项目上开展实际测试，结合真实场景推动工艺优化与装备开发，提高技术经济性、成熟度及适应性，助力氢能规模化应用。

摘要：为提升油田开发用油管的使用服役性能，以Ф73×5.51 mm J55油管为基体，运用自蔓延高温合成技术（SHS）在Al+Fe2O3 基本铝热体系中（B 组分）添加质量分数为4%Nb2O5、8%ZrO2、13%CrO3、5%SiO2 为新型SHS 材料体系，制备了新型陶瓷内衬耐磨涂层油管（A 组分）。运用SEM、EDS、XRD、FTIR等分析手段测试了耐酸性腐蚀、结合强度、弯曲强度和压溃强度等性能，对比分析结果表明：A组分制备的陶瓷内衬层的耐腐蚀性、弯曲强度、结合强度及压溃强度均优于B。其中，A 组分涂层和B 组分涂层1200 h 的流动腐蚀失重率分别为0.42%、0.54%，性能均优于J55油管基体。A组分制备的陶瓷内衬油管弯曲强度比B组分提升了15.9%。基于滑脱位置观测，确定了Fe-Fe界面部分冶金结合力与Fe-Al2O3界面机械结合力强弱的转换温度约为200℃，低温时机械结合力大于冶金结合力，高温时机械结合力小于冶金结合力。

摘要：在CO2捕集与转化技术领域，金属有机框架材料凭借其结构和功能的可调性、高孔隙率等优势而成为备受青睐的吸附剂和催化剂。关于金属有机框架及其衍生材料形成了研究热点，相关技术的全球专利申请数量也在持续增长。通过分析专利数据可以发现，中国在该领域的专利申请数量位居世界第一，是主要的创新来源国。在全球专利申请量排名前10 的申请人中，有7 家来自中国。然而，值得注意的是，国内申请人主要是高校和科研机构，从事产业化的企业在专利布局方面显得较为薄弱。此外，在专利价值评估和高被引专利数量上，我国与国外机构相比仍存在一定的差距。因此，建议我国的创新主体进一步挖掘核心技术，提高专利管理能力，以培育出更多具有市场竞争力的高质量专利。同时，企业应当加强与高校、科研机构的合作创新，促进产学研用相结合的创新生态系统的构建。

摘要：天然气作为衔接传统化石能源与可再生能源的关键桥梁，其战略价值作用在“十五五”能源转型关键期愈发凸显。为此，基于“十四五”时期中国天然气行业发展成果的系统梳理，结合新时期能源转型逻辑与供需预测，系统分析了“十五五”时期天然气行业发展面临的机遇与挑战，最后提出了发展策略与对策建议。研究结果表明：①天然气将在新型能源体系中承担替代高碳化石能源、充当新能源伴侣的双重重要角色；②“十五五”期间中国天然气产量有望突破3000×108m3/a ；③中国天然气行业预计呈现供应宽松、价格下行的态势，到2030年中国天然气市场空间将达5700×108～5900×108 m3，发展空间广阔，但行业同时面临新能源替代、储气调峰能力薄弱等挑战。从天然气产业链自身完善与政策引导2 个方面提出了对策和发展建议：①夯实气源保障基础，构建多元供给体系，增强可获得性；②破解天然气管网瓶颈，打通输配“最后一公里”，确保天然气运得到；③筑牢供应安全防线，构建韧性消费生态，增强供应稳定性；④聚焦气源端降本，破解成本痛点，提高天然气使用经济性；⑤践行低碳转型使命，构建可持续发展模式，强化责任担当；⑥在完善油气矿权出让机制、强化基础设施的监管与公平开放、健全天然气价格联动机制、完善天然气发电相关政策等方面加强改革力度与政策引导。

摘要：为提高低渗透油田采收率、攻克生产过程中的结垢腐蚀等问题，实现油藏的高效开发，不可避免地会用到油田化学剂，但目前已投入现场使用的油田化学剂大多为有机试剂，其会对环境造成极大的污染。随着人们环保意识的提高，新型环保型油田化学剂已成为热点研究方向。碳量子点（CQDs）具有良好的亲水性、低毒性、生物相容性、较稳定的物理化学性质，在油田化学领域具有广阔的应用前景。本文综述了CQDs在驱油剂、缓蚀剂、阻垢剂以及杀菌剂等油田化学剂领域的研究进展及作用机理，讨论了碳量子点化学剂残余浓度的检测方法，以期为CQDs在油田化学领域的应用提供参考。

摘要：【目的】随着“碳达峰、碳中和”战略加速落地，传统油气消费结构发生深刻变革，石油天然气需求增速趋缓，现有油气管道年均利用率下降。甲醇作为能源绿色低碳转型的关键载体，依托成品油管道顺序输送可实现长距离、规模化的输送目标，同时可盘活大量闲置或处于低负荷运行状态的管道资产，提升输送设施的整体利用率。国内外成品油管道顺序输送甲醇工程经验较少，相关研究不充分。甲醇与成品油物化性质存在显著差异，使得成品油管道顺序输送甲醇面临材料相容性、关键设备设施适用性、混油机理与控制、运行安全保障、管道设计与标准规范等难题。【方法】分析了成品油管道顺序输送甲醇工程发展现状，梳理了利用成品油管道顺序输送甲醇所面临的核心科学与技术挑战，提出研究展望与发展建议。【结果】材料相容性是核心挑战：碳钢、铝合金等金属材料在含杂质甲醇环境下存在腐蚀与应力腐蚀开裂风险，氟橡胶等非金属密封材料在甲醇环境中的溶胀失效风险显著高于成品油环境。关键设备设施需进行适应性分析与针对性改造：需评价成品油储罐防腐涂层、氮封系统、防爆设计及运维体系等方面的适应性；需分析成品油泵的材料、密封结构、气蚀与混油控制等在甲醇输送环境下的适应性；需明晰阀门的材料兼容性、密封可靠性、安全防护设计等问题。混油机理及控制是难点，需构建“机理-预测-控制-处理”全链条技术体系。需系统性研究成品油管道顺序输送甲醇的泄漏扩散演化规律，明晰事故演化特征，形成运行安全防控与应急处置技术。【结论】在此研究基础上，亟需开展工程示范，建立和完善成品油管道顺序输送甲醇标准规范体系，为中国成品油管道实现低碳化功能转型与资产高效利用提供理论支撑和实践指导。

摘要：极地油气资源丰富，随着全球能源需求的持续增长，极地油气资源的勘探与开发已成为国际能源战略的重要发展方向。然而，极地恶劣的自然环境（如超低温气候、巨厚冻土层、浅层地质灾害及井筒大温变等）给油气钻探带来了巨大挑战。为系统总结极地油气钻井技术与装备的适用条件和未来发展方向，系统分析了极地油气钻井面临的工程技术难题，从钻井地质灾害风险评价与环保技术、钻井关键装备及工具研发、钻井工艺及井筒工作液技术等方面，系统总结了极地油气钻井关键技术与装备的研究进展，并提出未来技术创新发展方向。研究结果表明：①极地浅层地质灾害风险识别与防护技术、冻土层钻井温控方法及环保废弃物处置技术是当前研究的重点；②低温环境下钻井装备的可靠性及工艺技术的适应性仍需进一步验证，特别是在－ 50 ℃超低温工况下的工程应用仍存在较大挑战；③未来应加强极地地质灾害动态监测与防控技术研究，优化冻土层钻井井筒温度调控方法以提升井筒稳定性，研发适应超低温环境的高可靠性钻井装备及工具，完善极地环保技术体系以推动废弃物无害化处理技术的应用，加快极地钻井技术的现场验证与商业化推广。结论认为，研究成果可为极地油气钻井技术的进步提供理论支撑和技术参考，并可为我国极地能源开发战略的实施、装备产业升级及国际竞争力提升提供有力支撑，进而助力我国在全球极地油气资源开发中发挥引领作用。