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“211工程”三期八大標志成果


  
  復雜地質條件下油氣資源富集理論與分布預測新方法
本項成果是重點學科建設項目“復雜地質條件油氣成藏與剩余油預測”的標志性成果之一。
  該項成果創(chuàng)建了凹槽區(qū)油氣富集機理與模式,揭示了凹槽區(qū)油氣成藏的主控因素;建立了斷裂控藏機理與模式,預測了渤海海域三個勘探區(qū)帶并已獲得油氣發(fā)現;建立了疊合盆地油氣輸導體系的類型和結構模式,闡明了典型地層油氣藏的成藏機理、分布規(guī)律及主控因素,有效地指導了準噶爾盆地勘探目標的選擇;闡明了天然氣高效成藏的機理與控制因素,明確了源儲剩余壓力差、斷裂的輸導和蓋層的封閉在天然氣高效成藏中的作用,提出了天然氣高效成藏的定量評價方法及新指標;提出了臨界成藏新理論觀點,揭示了排烴門限、聚烴門限和資源門限及其聯(lián)合控藏規(guī)律;闡明了三個地質門限的聯(lián)合控油氣作用機制與判別標準,解決了資源評價中有效源巖判別、主要成藏時間厘定、油氣分布預測等地質難題。
  該成果獲得國家科技進步二等獎4項,已在三大石油公司應用,在東部地區(qū)確定出15個新的資源領域、360個新的有利區(qū)帶和500個新的有利目標,探井成功率平均較原有方法提高20%。
  非均勻介質中地球物理場特征分析
我國80%以上油氣藏皆呈現較強的非均質性,現有地球物理探測技術存在嚴重不適用性。該成果在非均勻介質中地球物理場特征分析方向取得了重要研究進展,是重點學科建設項目“非均質油氣藏地球物理”的標志性成果之一。
  在非均質儲層地震物理模型實驗分析方面,發(fā)展了裂縫介質地震波傳播理論、建立了裂縫介質物理模型及正演計算方法,在國際上首次采集到一套裂縫介質三維寬方位縱波資料,并作為標準模型被廣泛使用;創(chuàng)立了巖心制作新工藝,在國際上首次成功制作出接近地下真實裂縫儲層的人造巖心,并研究了對不同裂縫尺度的地震響應,發(fā)現了含不同流體非均質砂體地震反射滯后效應。在地球物理資料信息融合模型及處理解釋一體化技術方面,研究團隊建立了不同物理性質、觀測方式的地球物理信息的融合模型,為減小油氣儲層預測地球物理反演的不適定性、降低其多解性,探索了油氣勘探地球物理多信息融合的理論和適用途徑。在綜合地球物理信息融合模型的基礎上,團隊成功研發(fā)主要用于油氣勘探的“地球物理資料綜合處理解釋一體化系統(tǒng)”。該系統(tǒng)實現了單項資料和地震、非地震資料綜合處理、成像、地球物理解釋和地質解釋一體化。
  海洋叢式井定向鉆井力學與設計控制方法研究
在海洋叢式井鉆井工程中定向鉆井是關鍵,尤其是其中的大位移定向鉆井,是挑戰(zhàn)定向鉆井極限的前沿技術。
  該成果針對南海叢式井與大位移井工程中的定向鉆井技術難題,重點研究了海洋叢式井定向鉆井力學與設計控制方法,提出了“等效時間法”優(yōu)選鉆井平臺位置的整體思路及方法,建立了以“等效鉆進時間最短”為指標的鉆井平臺位置優(yōu)選模型,同時提出了一套穿越斷層及破碎帶的叢式定向井軌道設計方法,建立了相應的設計計算模型,形成了一套海洋叢式井鉆井平臺優(yōu)選與井眼軌道優(yōu)化設計技術。
  此外,該成果提出了大位移鉆井延伸極限的新概念,建立了一套先進適用的定量評估模型及風險設計控制準則;建立了三維井眼約束管柱的摩阻/扭矩預測模型和優(yōu)化算法,自主研發(fā)出了先進的大位移井摩阻和扭矩數值模擬系統(tǒng);建立了非線性套管磨損預測模型,形成了大位移鉆井套管磨損預測預防技術;建立了大位移鉆井導向鉆具組合分析與設計方法,提出了大位移鉆井軌跡的導向控制模式及測量誤差分析方法;將定量計算與定性分析相結合,采用多種方法對大位移鉆井進行綜合風險評估,為優(yōu)化風險控制方案提供科學依據。
  該成果在南海等油氣田開發(fā)中推廣應用,獲國家科技進步二等獎2項,受到國內外同行的關注。
化學方法提高油藏采收率理論與技術
該成果經過近20年的攻關,以“優(yōu)勢通道的描述及調控理論”為基礎,重點研發(fā)優(yōu)勢通道調控工藝及配套功能材料,逐漸形成了獨具特色的“高含水油田優(yōu)勢通道定量描述與調控技術”。
  一是發(fā)明了多井示蹤劑組合解釋模型、油田竄流通道監(jiān)測理論圖版以及優(yōu)勢通道形成與演化的流固耦合模擬方法,創(chuàng)建了優(yōu)勢通道的定量描述與預測技術,解決了優(yōu)勢通道調控盲目性難題,提高調控措施有效率30%以上。二是發(fā)明了至今應用范圍最廣的區(qū)塊整體堵調PI和RE優(yōu)化決策方法,自主研發(fā)了油水井堵調驅多層次調控系列新工藝,發(fā)明了優(yōu)勢通道調控的新型功能材料,創(chuàng)建了常規(guī)水驅油藏優(yōu)勢通道調控技術。三是首次提出了聚驅后利用地層殘留聚合物調控優(yōu)勢通道的方法,發(fā)明了殘留聚合物再利用的固定劑、絮凝劑及注入工藝,創(chuàng)建了聚驅后利用地層殘留聚合物提高采收率的首選接替技術,大幅度節(jié)約了生產成本。
  研究成果在中石油、中石化、中海油三大石油公司的18個主要油田實現規(guī)?;瘧?,推廣面達到90%以上,取得顯著經濟效益。
  多品種原油同管道高效安全輸送新技術
西部原油管道是我國“西油東送”的戰(zhàn)略通道。在該管道設計、投產及運行的過程中,研究團隊基于在原油流變學、輸油管道非穩(wěn)態(tài)熱力水力耦合問題數值求解算法等基礎研究方面長期積累的成果,破解了一系列高難度技術問題,獲2010年中國石油天然氣集團公司科技進步一等獎,同時入選中石油2010年“十大科技進展”。
  該成果創(chuàng)新形成了多品種原油加劑改性順序輸送技術,成功解決了超長站間距管段的熱力約束難題,實現了多品種多批次原油加劑改性順序輸送常態(tài)化運行;突破了長距離管道冷熱原油交替順序輸送技術,在國內首次應用于長輸管道的常態(tài)化運行;發(fā)展了含蠟原油長輸管道間歇輸送技術,成功開發(fā)了準確、高效的含蠟原油管道間歇輸送數值模擬技術,實現了792公里的玉門—蘭州管段間歇輸送設計與常態(tài)化運行;揭示了同溝敷設管道熱力影響的規(guī)律,研發(fā)了同溝敷設管道熱力影響數值模擬軟件,發(fā)現了同溝敷設管道熱力影響的規(guī)律,目前已推廣應用于指導國內多條同溝敷設管道的設計。
本項成果是重點學科建設項目“重油輕質化理論及關鍵技術”的標志性成果之一。
  兩段提升管催化裂化是循環(huán)流化床催化裂化技術的發(fā)展,在工程上成功實現了新鮮原料和循環(huán)油在條件各自優(yōu)化的提升管中分別進行反應,每段提升管引入再生劑進行催化劑接力,以及提高劑油比、大幅度縮短反應時間的技術理念。該技術具有極強的靈活性,可顯著提高煉廠催化裂化裝置的加工能力和產品的產率,可根據市場需求靈活調節(jié)柴汽比,降低后續(xù)加氫過程的負荷和操作成本;在保證目的產品收率不損失的前提下,降低汽油的烯烴含量。
  該技術目前有十余套工業(yè)生產裝置在運行,達到了提高輕質油收率、改善產品質量的設計指標要求,創(chuàng)造了巨大的經濟效益。該技術的操作靈活性,可顯著提高企業(yè)適應市場變化的能力。輕質油收率增加則提高了石油資源的有效利用率,降低生產單位目的產品的碳排放量。此項成果2010年獲國家科技進步二等獎。
清潔柴油生產催化劑和工藝
本項成果是重點學科建設項目“油氣轉化催化理論與催化劑”的標志性成果之一。
  中國石油大學工業(yè)催化學科近年來在劣質柴油加氫精制催化劑制備新技術和工藝技術的研究開發(fā)方面開展了卓有成效的工作,取得了關鍵技術的突破。提出了Co和Ni通過降低載體的強相互作用、分散和供電子起到對Mo的助劑作用的新見解,更新了MoS2催化作用機理的認識;發(fā)現了Co和Ni主要通過提高MoS2的氫解活性促進具有空間位阻的烷基苯并噻吩的加氫脫硫反應的機理;提出劣質柴油加氫精制催化劑的設計新思路等,研制出了高脫硫活性新型脫硫、脫氮和芳烴飽和活性高的劣質柴油加氫改質復合載體型催化劑FDS-1。工業(yè)試驗結果表明,該催化劑具有高脫硫活性的同時,還具有良好的脫氮和脫芳性能。2011年,該成果獲得中國石油天然氣集團公司科技進步一等獎。
  深井、超深井套管磨損機理及監(jiān)測預防技術研究
油氣井管柱、鉆、采、輸及煉化用大型動力機組、油氣管道等關鍵技術裝備失效或故障頻發(fā)導致生產事故,是影響我國當前油氣生產過程安全、平穩(wěn)、經濟運行的重大制約因素。該技術包含了套管磨損故障診斷及預防控制技術和基于磁記憶效應的油氣井管柱及油氣管道損傷檢測評價技術。
  套管磨損故障診斷及預防控制技術研制成功世界上首臺滑臺式全尺寸動載套管磨損試驗機,研制出可在地面實時監(jiān)測井下套管磨損的診斷系統(tǒng),提出了深井超深井套管防磨設計準則,建立起結合鉆井工程設計、套管磨損監(jiān)測與防磨工藝措施合理應用的綜合防磨技術體系,并成功應用于工程實際。油氣井管柱及油氣管道損傷檢測評價技術研制成功鉆具疲勞檢測系統(tǒng),開發(fā)出了適合在生產線使用的組合式油管磁記憶檢測系統(tǒng),開發(fā)出了適合油氣管道使用的強磁記憶傳感器及檢測裝置。