中石油深层煤岩气钻完井工程技术现状及展望

摘要: 中国能源禀赋结构以煤炭为主,全国埋深2 000 m 以深的煤岩/煤层气资源量超过40.71×1012m3,深层煤岩气资源丰富,但深层煤岩气在地质方面与中、浅层煤层气差异显著,具有储层埋深大、游离气与吸附气并存、富割理等特点,对钻完井技术带来诸多挑战。近年来,中国石油天然气集团有限公司( 中石油) 在深层煤岩气钻完井工程技术方面采用系列关键核心技术,并对现场应用效果进行了系统分析。中石油深层煤岩气开发初步形成了深层煤岩气“水平井+大规模压裂”的主体开发模式,在深层煤岩气建井过程中面临基础理论研究薄弱、优质储层钻遇率低、一趟钻占比低、长水平段井壁失稳严重等系列问题。针对深层煤岩气规模化发展趋势提出建议: 围绕现场实际生产需求,坚持地质—工程一体化为核心,强化基础理论研究,创新发展深层煤岩气优快水平井钻完井技术,着力打造适应深层煤岩气的工程技术与装备,持续提升储层钻遇率和单井产量,探索颠覆性与引领性融合开发模式,实现深层煤岩气提质、提产、提速、提效“四提”目标,最终推进低碳绿色发展,助力实现“双碳”目标。

深地勘探钻井技术现状及发展思考

摘要: 中国深地油气资源丰富,随着油气勘探开发的进一步发展,深地领域将是中国未来油气勘探开发的主要发展方向,对保障国家能源安全具有重要的战略意义。文章通过调研国内外深地勘探钻井的发展现状,分析总结了深地勘探钻井技术中的关键技术———井身结构设计、高效破岩、钻井提速、抗高温高压测控工具、耐高温钻完井液、井筒压力精细控制、复杂故障防控、高温固井、钻井装备等在深地勘探钻井中的发展状况,并在此基础上提出了未来深地勘探钻井中有待继续攻关完善上部大尺寸井眼的钻井、多压力系统安全钻进、抗超高温井筒工作液以及抗高温高压随钻测量工具等关键技术及装备,并指明在地质工程协同发展基础上,大尺寸井眼提速、多压力系统安全钻井、高温井筒工作液、高温高压随钻测量和井下工具、完井试油技术和装备发展等关键技术及装备的攻关思路,期望为中国深井超深井钻完井技术的发展提供参考借鉴。

“一带一路”油气勘探开发合作成果与展望

摘要:2023年是共建“一带一路”倡议提出10 周年。以共建“一带一路”倡议为契机,我国石油企业加速出海布局,在油气能源领域与沿线国家开展广泛合作,积累了丰富的经验。文章回顾了我国石油企业在“一带一路”跨国油气勘探、开发合作中取得的丰硕成果,总结了合作现状,分析了合作中呈现的潜力和面临的机遇。针对中美博弈全面加剧、乌克兰危机影响外溢、国际投资合作环境日趋复杂、能源转型日益紧迫等诸多挑战,文章提出了4 点战略方向和建议:(1)打造互利共赢的油气合作利益共同体,稳健提升能源合作抗干扰能力;(2)推进人民币国际化结算体系建设,系统提升抗金融风险能力;(3)突出油气合作主线,牵动新能源接续发展;(4)以科技创新和精益管理为抓手,持续提升我国石油企业在国际市场上的核心竞争力。希望这些建议能为我国石油企业在国际合作中更好保障国家能源安全、正确抉择发展方向、深入拓展国际合作空间提供参考。

炼油厂重芳烃油加工路线优化

摘要:某炼化企业原设计中,所产重芳烃油作为原料全部进入延迟焦化装置进行加工,其所产焦化柴油再进入柴油加氢裂化(DHC)装置进行二次加工,存在加工流程较长,加工效率低的问题。应用PetroSIM流程模拟软件建立了延迟焦化装置、DHC装置、柴油加氢精制(DHF)装置的机理模型,从总流程角度对3套装置进行联合诊断,印证了重芳烃油加工路线确实存在加工效率低的问题。通过对重芳烃油全流程的模拟与优化,提出了重芳烃油的加工优化方案:大部分重芳烃油按照溶剂油出厂外销,少量重芳烃油进入DHF装置或DHC装置进行加工。重芳烃油加工路线优化后,缩短了重芳烃油加工路线。生产报告显示优化后一个季度整体经济效益提升了3997.33万元,达到了运营优化和效益提升的目的,对同类型炼油厂重芳烃油全流程优化加工具有较好的借鉴意义。

从“十五五”规划纲要看油气管网发展趋势

摘要: 【目的】“十五五”时期是中国初步建成新型能源体系、全面推进能源强国建设的关键阶段,油气管网作为国家战略性基础设施面临功能定位的根本性转变。基于此,从“十五五”规划纲要的顶层设计出发,系统梳理油气管网的发展方向,以期为科技研发与管理决策提供参考。【方法】基于“十五五”规划纲要及国家部委解读、行业发展规划与企业工程实践,结合油气管网与新能源的融合、数字化转型与智能化升级等技术发展,以及油气市场体系改革、进口税收优惠政策、标准体系建设等制度保障,系统分析并深入总结了油气管网在新型能源体系中的战略定位、布局优化及融合路径。【结果】“十五五”时期油气管网将呈现三大核心特征:①在战略定位上,从单一油气输送通道向多能源融合的综合性能源输送网络转型,成为现代油气产业体系的核心载体、新型能源体系的重要组成及能源安全保障的战略支撑。②在空间布局上,天然气干线“全国一张网”持续完善,原油、成品油管道以局部优化为主;储气调峰设施与天然气管网协同布局,并与电网、氢能管网等基础设施统筹规划,推动构建新型能源质能网,形成布局更优、覆盖更广、协同更强的能源动脉格局。③在发展路径上,天然气管道掺氢输送、成品油管道顺序输送甲醇、原油管道及储库多元化利用等技术路径加速突破;降低氢能输送投资需求紧迫,成为增强能源供应链弹性与韧性的重要依托;数字化转型与智能化升级作为核心驱动力,“人工智能+”将深度融入管网调度优化、故障预警、安全巡检等核心业务;与之相适应的市场机制、价格体系与标准规范同步完善,为管网高质量运营提供保障。【结论】“十五五”时期,中国油气管网将朝着多能融合、协同优化、智能管控、综合服务的方向演进,如期建成现代油气产业体系,需统筹规划、系统推进油气管网与上下游资源市场的协同发展,强化技术创新与制度保障双轮驱动,为能源安全与绿色转型提供必要支撑。

不同基质超疏水材料及其在油水分离中的应用

摘要:现有清理或回收泄漏石油的许多方法不仅经济成本高,还可能对环境造成二次污染。超疏水材料在油水分离方面显示出巨大的潜力,在处理溢油问题中得到广泛应用。介绍了超疏水材料的除油方法及制备方法,综述了以工业产品、天然无机材料、生物质材料和新兴材料为基质制备的超疏水材料在油水分离中的应用,分析了各自的特点与优点。提出了现有超疏水材料在油水分离领域存在的不足,并对未来的研究前景进行了展望。

“双碳”驱动的地质储氢技术:潜力、瓶颈与创新

摘要:【目的】针对氢能大规模、长周期储能需求,聚焦地质储氢技术在全球能源转型背景下的技术潜力与发展路径,旨在构建覆盖技术评估、风险管控及产业化推进的全链条解决方案,为“双碳”目标下氢能产业链完善提供科学支撑。【方法】通过整合全球典型地质储氢工程数据,建立多维度技术评价指标体系,系统梳理国内外地质储氢构造空间类型,分析地质储氢技术的发展历程与现状,归纳总结当前地质储氢技术的潜力与瓶颈,并展望未来地质储氢技术的重点发展方向。【结果】①地质储氢技术在氢能产业链中具有显著的协同效应,能够有效平衡氢能供需波动,降低跨区域调配成本,并适配交通、工业、发电等多场景需求;②地质储氢在需求端、资源端、经济端及安全端都展现出极大潜力,有望实现大规模地质储氢;③地质储氢面临地质完整性评价、井筒完整性检测与评价、氢与储层介质化学反应、储氢库地面注采技术、储氢库安全监测体系、储氢库长期稳定性评估等多种技术挑战,应加快相关理论技术攻关。【结论】未来地质储氢可从技术创新、管理创新、商业模式及政策保障方面协同推进:①聚焦储层地质与工程体系优化,研发基于多物理场融合的井筒智能监测技术,建立数字孪生储气库系统以实现全生命周期预测预警;②促进氢能产业链上下游协同,构建标准化战略体系,制定分级标准与全生命周期质量控制规范,形成可复制推广的技术方案;③探索“氢储能收益权质押+区块链溯源”的金融创新,设计绿氢供应与储氢服务捆绑的一体化方案及“风光发电+地质储氢+调峰供电”的能源套餐;④构建技术创新支持体系,加速地质储氢设施及氢气管网建设,为氢能产业规模化发展奠定基础。

原油管道内腐蚀在线监测技术现状及发展趋势

摘要:管道是石油、天然气等能源介质相对安全的主要运输方式,但由于原油管道铺设距离较长,内部流质环境复杂,且输送的介质具有一定的腐蚀性,导致原油管道内腐蚀泄露事故时有发生,严重影响了管道的日常生产管理。管道内腐蚀在线监测,是即时、准确获取管道内腐蚀状况,保证原油管道安全运行的有效手段。研究原油管道腐蚀类型及机理可为在线监测技术的改进提供良好的参考。本文针对原油管道的内腐蚀类型、机理以及目前应用较为广泛的管道内腐蚀监测技术进行了论述,分析对比了多种管道内腐蚀在线监测技术的优缺点以及应用情况,对输油管线内腐蚀在线监测技术的选择、改进及发展前景提出了展望,指出未来管道内腐蚀在线监测技术将向智能化、自动化和远程监控的方向发展,为相关科研人员及企业进行现场创新应用提供了有价值的参考资料。

全球煤岩气资源潜力与分布

摘要:基于全球94 个主要含煤盆地的区域地质、地震、钻井、测井、录井和生产动态等资料,在煤资源筛选和统计的基础上,参考国内煤岩气界定方法和评价标准,类比中国沉积盆地煤岩的构造沉积和埋藏热演化条件,以体积法为主,部分地区采用容积法,估算全球煤岩气资源潜力,明确资源分布;基于5 类共14 项参数指标体系及赋分标准,对盆地排队优选,指出未来重点攻关方向。研究表明:①全球煤岩主要发育在4 类原型盆地的4 类沼泽环境,分布于五大成煤期和八大聚煤带,煤地质资源量约为42×1012 t,其中1 500 m 以深煤岩的地质资源量为22×1012 t。②全球深层煤岩中赋存的煤岩气地质资源量约为232×1012 m3,其中俄罗斯、加拿大、美国、中国和澳大利亚5 个国家煤岩气地质资源量之和占比超过90%,中国占比为24%。③全球煤岩气资源量前10 大盆地为阿尔伯塔、库兹涅茨克、鄂尔多斯、东西伯利亚、博文、西西伯利亚、四川、南图尔盖、勒拿—维柳伊、塔里木,占比75%;二叠系、白垩系、石炭系、侏罗系、古近系—新近系的煤岩气资源量占比分别为32%,30%,18%,10%,7%。④综合评价全球煤岩气勘探开发最为现实的前10 大重点盆地为阿尔伯塔、鄂尔多斯、库兹涅茨克、圣胡安、四川、东西伯利亚、落基山、博文、准噶尔、沁水。在中国成功开发实践的推动下,煤岩气目前正处于理论突破、技术创新和产量增长期,或将引领新一轮全球非常规油气革命。

分子蒸馏及其在石油化工领域中的应用

摘要:分子蒸馏作为一种低碳、环保的新兴分离技术,在高沸点、热敏性物质的分离过程中展现出独特优势,国内外正处于开发利用的活跃期。文中系统介绍了分子蒸馏技术的分离原理、分离过程、影响因素等,并对分子蒸馏自身的优缺点、不同蒸馏设备之间的优缺点进行了总结对比,重点探讨了其在油品分离、油品分析、废油品回收等石油化工领域的应用。指出现阶段对分子蒸馏技术的基础理论研究不足,尤其是在反应过程的流体力学、传质传热数学仿真模型建立方面,并对扩大工业实际应用规模提出了建议。