摘要：甲烷是一种储量丰富的化石能源, 利用甲烷作为原料实现高值化学品生产具有重要研究价值和经济意义. 然而, 传统热催化甲烷转化过程存在反应条件苛刻、能耗高、易过度氧化等严峻挑战, 极大限制了相关技术的进一步发展. 太阳能作为广泛易得、清洁绿色的可再生能源, 是甲烷增值化利用的理想驱动力. 金属氧化物半导体由于合适的能带结构、良好的结构稳定性、丰富的表面配位形式等优良特性在光催化甲烷选择性氧化领域展现出了巨大潜力. 本文综述了近年来金属氧化物光催化甲烷选择性氧化制含氧化合物的研究进展, 聚焦于光催化反应过程、甲烷活化机制、金属氧化物半导体的调变策略和反应系统设计, 并对当下亟需解决的问题进行了讨论和展望.

摘要：随着全球对二氧化碳排放的关注日益增加，电催化二氧化碳还原（ECO2R）制甲醇在碳达峰背景下显得尤为重要。然而现有ECO2R催化剂在活性、选择性和稳定性等方面仍存在一些挑战，限制了其实际应用，这使得开发高效催化剂成为该领域的核心研究方向。传统的催化剂设计是通过试错法进行，效率低下。因此，需要寻找新的加速催化剂开发的方法。随着AI的快速发展，机器学习逐渐成为推动催化剂研发的重要工具。本文系统综述了ECO2R制甲醇的反应机理，总结了近年来铜基、非铜基及酞菁基催化剂的最新研究进展。最后介绍了机器学习应用的基本程序，从数据收集到模型验证，并重点阐述了其在催化剂活性预测、催化剂设计及优化方面的应用。尽管机器学习在ECO2R研究取得了显著进展，但仍存在若干挑战，包括数据稀缺、模型可解释性不足以及缺乏通用预测框架等。未来研究应致力于构建高质量的催化剂数据库，提升模型的可解释性和泛化能力。本综述旨在为ECO2R制甲醇的催化剂设计提供全面的视角，并强调机器学习在推动该领域实现突破性进展中的关键作用。

摘要：CO2腐蚀作为油气田开采中最普遍及严重的钢材腐蚀类型之一，其破坏性不容忽视。值得注意的是，在相同pH条件下，碳酸所致的腐蚀效应竟显著超越盐酸，已成为制约油气行业进步的重要瓶颈。采用缓蚀剂控制CO2腐蚀，被视为最经济且高效的策略。随着油气田钻井作业逐渐向深井延伸，高温高压环境下的CO2腐蚀问题日益严峻。本文深入探讨了碳钢在高温CO2条件下腐蚀作用机理，综述了国内外针对高温CO2以及含S环境下缓蚀剂的最新研究进展，着重介绍了咪唑啉类、季铵盐类和天然提取物类缓蚀剂的性能特点，剖析了缓蚀机制。最后，基于现有研究成果，对高温CO2缓蚀剂的发展趋势进行了前瞻性讨论，旨在为未来研究提供理论指导和技术支持。

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: 井下高温环境会对随钻仪器中大量的传感器、电路板等温度敏感元件的性能和使用寿命造成不利影响。为此, 提出了一种基于高效导热石墨烯材料的随钻仪器温度敏感元件被动冷却方法。通过试验模拟电子元件在工作过程中的发热情况, 测试导热工具的导热效果, 并将热仿真模拟与试验结果进行对照分析。研究结果表明: 导热仪器的整体导热系数超过650 W/(m·K) ,达到了6061铝合金材料导热系数的3.27倍; 在不同的室内试验温度下, 达到热平衡状态后的导热板表面不同区域温差极小, 均低于3℃; 对比室内试验和数值模拟结果, 不同环境温度下的导热板各测温点温度曲线变化趋势接近, 其导热能力稳定性好。研究结果可为随钻设备抗高温技术研究提供理论参考。

摘要：油气运输管道因长期服役于油、气混合物及H2S等环境中，极易产生应力，进而导致裂纹或其他形式损伤，定期对管道进行检测和维修已成为行业共识。为了促进我国管道检测机器人的技术发展，为油气管道运行提供安全保障，以被动式管道机器人、主动式管道机器人及管道外机器人为主，综述了近年来油气管道机器人的总体技术趋势，介绍了管道机器人的结构分类、检测方式，并对比了各种管道机器人的综合性能、适用管况及现场适用性。指出被动式和轮式油气管道机器人相较于其他几种行走机器人有较大优势，是未来管道机器人发展的主流趋势；未来油气管道检测机器人应重点解决功能问题、通信问题、图形识别问题、定位问题及检测技术受限问题。

摘要：【目的】随着“双碳”战略与可持续发展目标的不断推进，氢能作为来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源受到广泛关注。地下储氢是实现氢能大规模、长周期储存的有效途径，与国外相比，中国地下储氢研究与建设起步较晚，尚无已建成的地下储氢工程案例。【方法】围绕地下空间储氢技术展开调研，剖析了盐穴、枯竭油气藏、含水层、衬砌岩洞4 种储氢地质体类型的优缺点与储存特征。针对地下储氢技术关键难点与潜在风险点，结合国外氢气地下储存的典型案例，选取枯竭油气藏型与盐穴型两类储氢库为例，系统阐述了地下储氢在地质体完整性、井筒完整性、地球化学反应及微生物反应等方面面临的风险，对比了不同风险对两类典型储氢库的影响。为拓宽地下储氢的应用场景、推进氢能产业协同发展，利用氢场景多元化与地下储氢容量大、周期长、受地质条件限制的特点，探讨了电-氢、电-氢-电、电-氢-甲烷3 类用氢场景下的地下储氢适配模式，并对3 类应用模式的未来发展潜力进行了展望。【结果】枯竭油气藏型与盐穴型两类储氢库在实际运行过程中也面临众多风险挑战，但与枯竭油气藏相比，盐穴中氢气沿围岩发生泄漏的风险概率更低，因地球化学反应、微生物反应而产生的氢气损耗量更小。地下空间储氢技术在3 类用氢场景中均有适配发展潜力，但现阶段电-氢-电、电-氢-甲烷两种方式存在能量转化效率低、经济成本高等问题。【结论】地下空间储氢技术在未来氢能大规模应用中具有广阔的市场前景，结合国外地下储氢经验与现有风险难题，发现盐穴型是目前经验技术最成熟、最优质的地下储氢库类型。为建立绿色、高效、低成本的低碳能源体系，宜优先发展以氢气为终端应用的“电-氢”协同模式。

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：随着全球能源领域“数智”及人工智能时代的到来，油气勘探面临着前所未有的机遇和挑战。深度学习技术作为人工智能领域的重要分支，在油气勘探中应用场景广泛，对其综合分析可为解决新时代油气勘探中复杂问题提供新的思路和方法。为此，通过深度学习技术在地震勘探、测井、岩石薄片鉴定、油藏地质建模、油气大模型等勘探领域中的应用综述，重点阐述了卷积神经网络（CNN）及其变体在地震勘探中的应用，分析了其优势与局限性，并根据目前深度学习技术面临的挑战，指出了油气勘探领域对大模型的探索方向和应用潜力。研究结果表明：①深度学习技术已广泛应用于地震资料解释、测井分析、油藏评价等油气勘探领域，以CNN 为代表的深度学习方法在去噪、速度建模、构造解释、地震反演等地震资料的处理与解释方面展现出巨大的应用潜力；②深度学习技术在测井评价、岩石薄片鉴定、油藏地质建模、油气大模型等任务中不仅能有效地提升勘探效率和精度，还能从复杂数据中发现新的规律，提出对油气勘探中非线性问题的解决方案；③深度学习技术在训练数据的质量及代表性、数据集的整合和共享、技术合作与交流等方面还存在问题与挑战。结论认为，基于大数据的深度学习技术将是未来油气勘探的主要技术手段，应建立一套完善的数据管理框架，注重数据标准化和质量控制，创新或持续优化现有模型，加大数据整合与共享，注重地质复杂性和非结构化解释等方面工作，以上工作将有助于推动油气地质勘探领域的科技进步和数智化发展。

摘要：全球超深水油气资源主要集中在巴西桑托斯盆地、美国墨西哥湾、圭亚那盆地以及中国南海琼东南盆地等地区。近年来，中国海洋油气勘探开发实现了从浅水到深水、从深水到超深水的重大跨越，中国海洋油气钻探开发已迈入超深水行列。超深水油气资源开发是保障国家能源安全和实现能源转型的现实需要，目前南海琼东南盆地已成为中国最具潜力的超深水油气资源开发区域。为对标国内外深水关键装备的技术差距，明确技术发展方向，系统梳理了中国超深水钻井平台、精细控压钻井装备、旋转导向工具、水下生产系统和水下应急封井器的装备和技术现状，并与国际领先技术进行了对比分析，指出了中国超深水油气钻完井关键装备的发展方向。研究结果表明：①复杂的海洋环境、高风险作业条件和装备技术的进口依赖仍是制约超深水油气全面自主开发的重要瓶颈；②超深水油气开发面临复杂海洋环境、窄压力窗口及高温高压等多重挑战，核心钻完井装备的自主化、智能化和高效化发展是关键；③未来需加速关键装备国产化，构建智能化开发体系，创新适应极端环境的新型装备，并强化环保技术研发，积极构建自主、高效、绿色的开发能力，进而实现油气的绿色可持续发展。结论认为，通过技术创新和装备升级，可全面提升超深水油气资源的开发能力，以中国南海为核心的超深水油气区块开发取得了历史性突破，展现了中国在超深水钻完井领域的技术进步和实践能力，并为全球超深水油气开发提供了技术示范和实践经验。