中国油气工程领域“卡脖子”技术分析及建议-常规油气技术特征

　　气勘察开辟的中心手腕油气工程手艺是保证油，程范畴“洽商”瓶颈为理解决我国油气工，能源宁静保证国度，持、协同攻关等方面发力倡议从计谋规划、当局支，重器开展增进大国。

　　气资本十分丰硕我国十分规油，严重计谋代替资本是陆上油气勘察的，开辟的中心要素手艺是限制其。随钻地质导向体系为手腕智能导钻手艺是以精细，导向钻井东西经由过程新型扭转，油味”钻井完成“闻着，开辟进步油气产量必不成少的手艺长短通例油气藏和薄层油气藏勘察，周期、低落功课本钱的有用手腕也是完成一趟钻钻井、收缩钻井。成为通例的程度井钻井手艺外洋智能导钻手艺曾经开展，筒径向60m 的地层钻井过程当中可以探测井，迹的精准掌握可完成井眼轨。ise 智能扭转导向钻井体系哈里伯顿公司研发的iCru，h 钻头共同利用与GeoTec，精准导向、准确猜测可经由过程快速钻进、，效、降本的目标到达提速、提。可以探测到井眼四周60m 范畴内的油藏和流体鸿沟研发的EarthStar 超深电阻率随钻测井手艺。术还没有构成系统我国智能导钻技，或间接由外洋供给手艺效劳其枢纽组件次要从外洋引进。

　　能、智能质料等高新手艺快速开展物联网、大数据、云计较、野生智，科技及财产反动催生了新一轮。增进油气工程手艺晋级换代油气工程手艺跨界交融不竭，开辟的转型晋级 加快了油气勘察。用高机能计较手艺壳牌石油公司利，成具体的可视化图象将海量地动数据生，下油气资本供给手艺撑持为更快、更精确地定位地，盐下发明了超越1.5× 108bbl 石油在美国墨西哥湾Deimos 油田庞大机关，区干涸少油的看法突破了以往该地。在改动现有功课形式智能化钻完井手艺正，景构成详见图3陆地智能钻井全。手艺进步装备牢靠性、优化设想①假造生态体系：经由过程数字孪生；：毗连传统伶仃流程②多学科协同事情流，发一体化协同完成勘察开；成立数据尺度③数据中间：，数据阐发平台构建钻完井；中间：监控现场功课④钻完井地区功课，功课供给撑持为钻完井现场；装备：完成主动化掌握⑤主动化钻机及配套；器人干涉的海上操纵⑥平台机械人：机；及时获得井筒相干数据⑦井下测传控体系：。油气勘察开辟工程手艺不停交融纳米质料、智能质料等新质料与，物防砂筛管等曾经投入现场使用纳米钻井液系统、外形影象聚合，程手艺带来推翻性变化将来能够会给油气工。

　　力压裂等油气工程手艺的快速开展跟着深水钻井、超深井钻井、水，勘察开辟范畴拓宽了油气，等油气资本的经济有用开辟完成了深水、深层、十分规。深井钻探深度记载不竭革新环球陆地钻井功课水深、超，度海疆缔造了3107m的天下陆地钻井功课记载2011 年Transocean 公司在印。9 年201，钻探的轮探1 井完钻井深到达8882m中国石油自然气团体有限公司在塔里木盆地，上最深井记载革新了亚洲陆。量压裂减产办法开展成为通例开采手艺水力压裂手艺也由简朴的低液量、低排。A 统计据EI，占自然气总量的2/3 阁下美国水力压裂井消费的自然气，油总量的1/2 阁下消费的原油占美国原。公司猜测据BP ，5× 1012 bbl 油当量今朝环球已发明的油气资本量为5。中的1/10 停止开采经由过程现今的手艺可对其，2bbl 油当量即4.9×101。不竭前进跟着手艺，050 年估计到2，将进步30% 以上可开采油气资本量，12bbl 油当量到达7.3×10，消耗需求（图1）可以满意环球能源。

　　深层、十分规、极地等改变跟着油气勘察开辟向深水、，业情况庞大化进一步加重油气资本品格劣质化和作。薄、更低浸透等庞大地质工具油气勘察面对更深、更小、更，16年20，量9.1× 10 8t天下新增探明石油地质储，致密油占67%此中低浸透、；540× 108m3新增自然气地质储量6，致密气占73%此中低浸透、。进入“双高阶段”已开辟油田团体，开辟油田来看从中国陆上已，16 年末停止20，13%、含水率为87.7%天下油田采出水平为78.，田已进入特高含水阶段大庆、成功等主力油。日趋加大稳产难度，也日益艰难本钱掌握。

　　护和改进情况为了更好地保，、生态情况庇护与节能减排政策国度施行了愈加严厉的宁静消费，可、净化物总量掌握等环保轨制订定了生态庇护红线、排污许，力和环保收入不竭增大油气勘察开辟的环保压，级换代提出新的请求对油气工程手艺的升。时同，程功课来讲关于油气工，是第一名宁静永久，动化、智能化、无人化程度需求不竭进步油气工程自，型晋级增进转，业宁静包管作。

　　乞降科技开展趋向环绕国度计谋需，工程手艺程度研判我国油气，历程度的差异阐发与外洋先，成的手艺打破研讨能够形，计谋规划和计划布置做好严重科技开展，的范畴、亟待打破的枢纽手艺、优先开展的手艺肯定将来油气工程“洽商”手艺需求重点开展，开展途径建立手艺，手艺才能和程度提拔油气工程。时同，、智能芯片、高精度传感器、精细仪器等根底研发增强耐高温橡胶、耐高温电子元器件、耐磨质料，手艺的霸占供给计谋支持为油气工程“洽商”。

　　前当，层情况愈来愈庞大油气勘察面对的地，度请求愈来愈高对勘察仪器的精。件增减快速完成有线或节点形式收罗组件式百万道级地动仪器能够经由过程组，境下的勘察需求满意差别施工环，发明的主要手腕是进步油气藏。前目，用具备100 万道的收罗才能法国地球物理公司地动勘察仪，情况功课需求能满意差别，的产物可替换海内没有响应。体系以光纤为媒质光纤地球物理收罗，载体光为，输旌旗灯号感知传，声低、活络度高档特性具有事情频带宽、噪，辐射油气勘察的枢纽手艺是高温高压、强电磁强。只供给手艺效劳今朝外洋公司，及去噪才能方面与外洋公司还存在必然差异我国自立研发的体系在布景噪声、活络度。

　　信息、机器、电子、化学、质料等学科油气工程“洽商”手艺触及石油、，数几家单元难以霸占仅靠一家单元或少，部分牵头需求当局，企业为中心成立以石油，根底质料企业相共同的科研消费系统科研院所、高档院校、信息企业和。机构之间的交换协作加大差别窗科范畴，学研协作鞭策产，发历程放慢研，发风险低落研。究和协作研发重视开放式研，研发资本操纵环球，源互相弥补停止表里资，共进协同，、立异人材培育等方面的才能提拔根底研讨、枢纽手艺打破。论坛》2019年第5期登载期号：《石油科技，39页32-。

　　科研攻关颠末多年，术获得了严重前进我国油气工程技，术配备的国产化完成了枢纽技，善的手艺系统构成了较为完，油气勘察开辟需求根本满意了我国。储层精准革新手艺、地质工程一体化决议计划手艺等高端手艺方面还存在“洽商”手艺瓶颈但在精密勘察手艺、深海油气工程手艺、超高温井下东西、高机能智能导钻手艺、油气，气的高效勘察和效益开辟必然水平上影响了我国油。

　　磨擦晋级后中美商业，产权庇护为由美国以常识，口及外商间接投资手艺让渡等限定对中国高新手艺产物出，干中学”通道以阻断中国“，化吸取再立异的形式不愿定性增大使得高端油气工程手艺接纳引进消。域被敌手洽商为制止在枢纽领，停止中心手艺攻关请求我国集合力气，立异的壮大协力构成促进自立，牢把握在本人手中确保把大国重器牢。

　　据上游投资的60%油气工程投资约占，了可开采资本量及开采的经济性油气工程手艺及配备的程度决议，开辟转型晋级方面正饰演着无足轻重的感化其在增储上产、降本增效、促进油气勘察。

　　术因为其产物和工艺的庞大性油气工程范畴的“洽商”技，发周期长手艺研，风险高本钱，大对科研攻关力度需求从国度层面加，项研发方案订定严重专，攻关基金设立专项，展开攻关研讨针对共性成绩，究、功效转化的有机跟尾增强根底研讨、使用研，心手艺的研发历程放慢“洽商”核，科技范畴严重风险防备化解油气工程。

　　宁静环保日益严苛、大国合作进一步加重等内内部情况面对油气勘察开辟工具日趋庞大、油价中低位震动、，低落本钱、保证宁静等多重压力油气勘察开辟面对进步产能、，”手艺提出了火急需求对油气工程“洽商。

　　 年以来2014，疲软的两重驱动下油价狂跌在环球油气供应多余和需求，2015年40 多美圆的低谷由每桶110 美圆以上降至，美圆/bbl 高低颠簸然后在50 ～ 60 。位震动将成为“新常态”业内遍及以为油价中低，80 美圆/bbl 以下2025 年前将保持在，能把期望依靠于高油价油气工程手艺的开展不。油气项目标投资愈加慎重油价颠簸使石油公司对，油气工程用度其实不竭压减，压力宏大降本增效。

　　气资本丰硕我国深层油，7% 的盈余自然气资本散布在深层陆上39% 的盈余石油资本和5。外另，的探明率较低深层油气资本，% 和6.3%别离仅为12。气发明难过活趋加大跟着海内里浅层油，曾经成为我国增储上产的主要范畴深层、超深层油气资本勘察开辟。勘察开辟中深层油气，过175℃时本地层温度超，料和传统质料差别井下东西合用的材，工艺都需求从头设想从设想道理到制作。传感器、抗高温橡胶器件等根底质料方面还没有打破因为我国在抗高温电子元器件、抗高温芯片、抗高温，断绝密封东西和消费体系等次要由外洋公司供给效劳深层油气勘察开辟所需求的高温随钻测控东西、井下。sar 200℃井下东西参数表1 为哈里伯顿公司Qua，度、中子等测井东西方面具有抗温200℃才能在MWD、PWD 和天然伽马、电阻率、密。9 年2 月停止201，东西共完钻高温高压井71 口威德服公司200℃井下测井，5579m共钻进14，达199℃ 井底最高温度。

　　8 年201，4×108t和1254×108m3我国石油和自然气入口量别离达4.，9.8% 和45.3%对外依存度别离爬升至6。此为，海内油气勘察开辟力度国度提出要鼎力提拔，能源宁静保证国度。产量、完成经济开辟主要的决议前提油气工程是决议油气勘察发明、进步。术在油气勘察开辟中的感化经由过程论述我国油气工程技，在的“洽商”手艺瓶颈阐发我国油气工程范畴存，工程“洽商”手艺的需求分离内内部情况变革对油气，脖子”手艺开展对策倡议提出我国油气工程“卡，、保证国度能源宁静具有主要意义关于进步我国油气勘察开辟效益。

　　16 年末停止20，储量和自然气地质储量中天下累计探明石油地质，12% 和39%低浸透油气别离占。完成经济高效开辟低浸透油气藏要，行体积最大化和目的精准化革新需求操纵精准革新手艺对储层进，井产量的目标以到达进步单。前目，裂痕监测手艺还次要依靠外洋手艺我国储层革新优化设想软件、压裂。寿命压裂配备曾经研制胜利6000 型大功率超长，需求外洋引进但其中心部件。Stim 压裂泵功率为4474.2kW外洋AF Global 公司Dura，主动化完整，长冲程泵电气化，水力压裂功课特地用于持续，次轮回/min）特性具有低频次（约20 ，备的10%为传统设，轮回频次酿成的液力端破坏制止了传统柱塞泵因为高，装备利用寿命大幅耽误了。

　　级压裂手艺等油气工程手艺的不竭完美跟着“一趟钻”钻井手艺、程度井超，特低浸透油气的经济高效开辟完成了十分规油气、低浸透—。年来近，业服从进步50% ～ 150%工程手艺前进使美国页岩油气作，20% ～ 30%单井钻完井本钱低落，气钻完井本钱变革状况图2 为北美页岩油。/bbl 低落至2018 年的50 美圆/bbl页岩油开辟盈亏均衡点由2013 年的70 美圆，点仅为37 美圆/bbl部门优良中心区盈亏均衡。美国页岩油气反动手艺前进激发的，然气产量下跌的趋向改变了美国石油和天，天下能源格式深入影响了。年12 月2018 ，18× 10 4t/d美国页岩油产量为99.，产量的60.9%占美国原油消费总；43× 108m3/d美国页岩气产量为18.，产量的60.3%占美国自然气总。

　　井、钻井、消费数据停止油藏评价与工程设想地质工程一体化决议计划手艺是综合操纵物探、测，化、油藏性命周期勘察开辟综合效益最优化完成油气探明储量最大化、进步采收率最大，勘察开辟的主要手腕长短通例油气资本。建了地质工程一体化平台今朝外洋次要油公司构，办理和数据交融增进多学科构造，整和完美钻井、压裂等工程手艺计划经由过程多专业协同和数据发掘不竭调。术还处于向外洋跟踪进修阶段我国地质工程一体化决议计划技，数优化软件、跨专业协同事情智能钻完井软件等需求从本国引进基于大数据的钻井优化设想与风险辨认、储层革新工程设想与参。质、油藏、钻井和开辟等各个环节的数据康菲石油公司操纵大数据阐发平台阐发地，钻井周期以收缩，井设想优化完，层的熟悉进步对地。ord 页岩油气区使用在美国Eagle F，% 以上（图5）钻井周期削减50。

　　气储量宏大我国南海油， 8 ～300× 10 8t地质储量约为230× 10，资本量的1/3占我国油气总，00m 以上的深水地区此中70% 储藏于5。前目，鲸1 号、蓝鲸2 号等钻井平台我国建成了陆地石油981、蓝，操控体系依靠入口可是中心配备、；台还不具有制作才能深水浮式消费储油平；备处于起步阶段水下油气处置设。底工场水下油气处置设备（图4）挪威Equinor 公司的海，别离与产出水回注体系和海底输配电等可完成海底增压、海底气体紧缩、海底，少了对情况发生的影响进步了油气采收率、减。