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2007年中国石油集团科技十大进展

发表日期:2008-01-15 摄影器材: 点击数: 投票数:
    2007年中国石油集团科技十大进展
    1、渤海湾石油勘探理论与配套技术突破指导南堡油田勘探获重大发现

  在南堡油田勘探过程中,渤海湾石油勘探理论与配套技术取得重大突破,形成了一套系统的富油凹陷勘探理论与技术,可总结为“一项理论、四项技术”。“一项理论”指东部陆相盆地富油气凹陷精细勘探理论,包括精细三维地震勘探、精细区域地质研究、精细油田地质特征研究、精细钻井方式、精细测井解释和精细组织管理等。“四项技术”包括三维地震精细描述技术、快速钻井与油气层保护技术、定向井钻井技术以及井筒储层和油气层评价技术。

  渤海湾石油勘探理论与配套技术在应用中,实现了南堡凹陷油气资源的工业化评价;形成了适合陆相地层岩性横向变化大、采集时间跨度大、采集参数变化大的大面积三维连片叠前时间偏移配套处理技术,以及综合去噪技术、基于覆盖次数能量均一化技术、合成记录约束反褶积参数优选技术和VSP资料综合建立速度模型等创新技术;提出了南堡凹陷东营组三个岩性地层单元所含粗粒沉积体系中成藏贡献最大的是南堡滩海东一段河控三角洲体系;将地震地层学方法与三维地震体解释技术有机结合,首次实现了南堡凹陷盆地级层序地层三维解释和岩性地层油气藏的工业化勘探。

  南堡油田是我国近40年来最重大的石油发现,三级储量达10.2亿吨。

2、岩性油气藏地质勘探理论与技术获多项创新成果

  中国石油组织实施的“岩性地层油气藏地质理论与勘探技术”研究,取得了重大地质理论突破、勘探技术创新与油气重大发现。主要体现在:形成了岩性地层油气藏区带成因理论,建立了岩性地层油气藏区带划分标准,提出了14种“构造-层序成藏组合”模式,突破了传统二级构造区带勘探思想,拓展了新的勘探领域;在陆相盆地发现了大型浅水三角洲砂体油气藏,创建了中低丰度岩性地层油气藏大面积成藏地质理论。通过模拟实验研究揭示了源下超压“倒灌式”成藏机理,开辟了在主力烃源岩下伏地层勘探的新领域;揭示了陆相坳陷、断陷、前陆和海相克拉通四类盆地的岩性地层油气藏富集规律,有效指导了油气勘探部署;提出以油气系统为单元的“四图叠合”区带评价新方法,形成了陆相层序地层学工业化应用、地震叠前储层预测两项核心技术,攻克了火山岩气藏等钻采技术,获得21项核心专利。

  该项研究创建的地质理论与勘探技术已成功地指导了岩性地层油气藏的大规模勘探和技术工业化应用,在松辽深层、鄂尔多斯西峰、四川川中、塔里木塔中等地区发现了多个亿吨级油气田。两年来共探明中低丰度岩性地层油气藏石油储量10.7亿吨、天然气储量5633.2亿立方米,经济与社会效益显著。

3、苏里格气田技术集成与规模开发取得突破性进展

  苏里格气田探明储量超过5000亿立方米,是国内规模开发的最大的低渗气田,具有低孔、低渗、低压、低丰度、低产的特点,开发难度大。中国石油通过技术攻关,创新集成了井下节流等多项经济有效开发特低渗气田的配套技术,使苏里格气田规模开发取得突破性进展。

  形成的关键技术包括:区块优选技术,提高了储层预测精度;井位优选技术,提升了钻井成功率;快速钻井技术,缩短钻井周期近1/2,降低钻井成本1/3以上;分压合采技术,缩短施工时间,减小了储层伤害;井下节流技术,降低井筒与集气管线压力,防止水合物形成,提高了气井携液能力,开井时率由以前的67%提高到97.2%;地面优化技术,简化集气流程,降低管网投资,减少井筒和采气管道积液。

  2007年底,苏里格气田已建成30亿立方米/年的生产能力,日产天然气可达1000万立方米,预计2008年将达到50亿立方米/年,日产天然气将超过1500万立方米。苏里格气田位于长庆气区,是我国天然气管网的枢纽,对安全稳定供气有着举足轻重的作用。另外,开发该气田将为低渗天然气资源的开发利用提供有力的技术支持,促进我国天然气业务的快速发展。苏里格气田的规模开发具有十分重要的战略意义。

4、扶余油田开发综合调整配套技术研究与应用成效显著

  扶余油田是吉林油田的发源地,曾经在年产100万吨水平线上稳产10年。20世纪90年代以来,扶余油田井况逐年变差、地面系统老化严重、注采井网不适应以及含水上升等矛盾日益突出,致使原油产量呈下滑趋势,到2003年,年产量已降到60万吨。为此,吉林油田于2005年启动了扶余油田调整改造项目。

  研究中开发出携砂液造缝高砂比压裂工艺技术、高强度水溶性压裂暂堵剂和HSG型高强度凝胶堵剂、窜流通道识别与评价方法等一系列的自主创新成果;筛选出对扶余油田适应性好、驱油效率高的微生物菌种;形成了三维地震采集与处理技术、剩余油分布规律研究和浅层定向井举升工艺、地面系统整体改造等系列集成创新成果。

  这些综合调整配套技术的应用,使油田新增探明储量6211万吨,新建产能70万吨,新钻油水井2220口,2004-2006年三年纯增产61.86万吨,净现值达到2.4亿元。经过近3年来的调整改造,原油产量重新登上100万吨台阶,整个油田获得了十分明显的经济效益。扶余油田调整改造的成功为全国老油田稳产增产、持续发展开辟了一条新路。

5、叠前储层描述技术工业化应用取得显著成果

  叠前储层描述技术能有效提高储层岩性、物性和流体识别精度。中国石油在叠前储层描述技术的研究中开发出地震岩石物理分析、地震资料保幅处理、叠前有效储层预测和烃类检测等一系列特色新技术,在多个含油气盆地取得显著应用效果。

  研究提出了岩性、储层和流体敏感性定量评价的地震岩石物理分析方法和流程;开发了敏感性参数自动分析技术;自主研发了两类10项叠前弹性参数反演和地震衰减流体检测新技术,其中地震衰减类气藏检测技术2005年获得WorldOil全球“最佳勘探技术奖”提名,得到了国际同行的认可;研发了基于起伏地表的静校正、分频去噪和精细速度分析等特色技术;建立了面向储层和流体描述的保幅处理流程。研究成果有力推进了我国叠前储层描述技术的发展与应用。

  叠前储层描述技术在中国石油油区得到积极推广,先后在鄂尔多斯、四川、塔里木、柴达木、渤海湾等盆地完成二维地震资料叠前处理与综合解释6265公里,三维地震1010平方公里,协助探明天然气2100亿立方米。经过43口井实钻检验,有效储层预测符合率达到近90%,烃类检测符合率近85%,取得了良好的应用效果,为中国石油的增储上产做出了积极贡献。

6、中国首台12000米钻机及配套顶驱装置研制成功

  我国首台拥有自主知识产权的12000米特深井石油钻机及配套顶驱装置研制成功。这台钻机不仅是国内外第一台陆地用12000米交流变频电驱动钻机,也是目前全球技术最先进的特深井陆地石油钻机。在此之前,仅美国在20世纪80年代生产过一台12000米模拟控制直流电驱动钻机。

  该钻机解决了大承载、高钻台底座与井架整体起升技术和耐低温材料焊接技术难题,在国内第一次成功研制出承载能力9000千牛顿的钻机底座、井架、天车、游车、大钩、吊环、吊卡,实现了全部配件国产化;攻克了高速大功率齿轮传动技术、大型绞车滚筒体结构设计加工技术和大模数弧形大型齿圈的工艺加工技术等技术难题;自主研制出国内第一台6000马力单轴绞车和盘刹;F-2200马力新型高压钻井泵试验取得突破,缸套活塞结构在40-52兆帕泵压条件下的寿命已经突破100小时,具有实际使用价值。

  12000米特深井石油钻机的研制成功,将把我国陆地和海洋深水油气田、大位移井及其他复杂油气田超深油气藏的勘探开发水平提高到一个新层次,并将极大地提升我国石油钻井队伍在国际油气勘探市场的竞争力。

7、超深井钻井技术应用连续创造多项集团公司新纪录

  2007年是中国石油超深井钻井技术取得突破进展的一年,分水1井、哈6井、莫深1井、轮东1井相继打破了集团公司陆上最深井的纪录,并在下套管、固井、高温高压作业等超深井钻井技术应用方面屡创佳绩,彰显了中国石油在超深井钻井方面的技术实力。

  分水1井位于四川黄金口构造带,在固井作业中采用自行设计和研制的直径127毫米尾管悬挂器、早强低密度防漏水泥浆体系,解决了深井高温、高摩阻、高泵压作业、易漏易窜等难题,完钻井深达到7353.84米。哈6井位于塔里木盆地塔北隆起哈拉哈塘凹陷,在没有邻井对比资料的情况下,克服了井深、地层复杂和井涌、井漏风险等难题,仅用286天就安全、优质、高效地完成了钻进任务,完钻井深7459米。莫深1井是克拉玛依油田的一口重点探井,采用我国第一套国产9000米钻机及顶部驱动装置,在提高钻井速度的同时创造了133/8英寸、95/8英寸套管的下深、悬重纪录以及单只钻头的进尺纪录。截至2007年12月21日,该井已钻达7500米,并准备完钻。轮东1井位于轮南低凸起东部斜坡带,钻进中采取了打划结合的策略以及“优化钻井参数”流程,克服了井下温度高、掉块多的难题,在252天的钻井周期中顺利完成钻进,完钻井深7620米。

  4口超深井在同一年内相继创下骄人成绩,标志着中国石油超深井钻井技术进入了一个新的发展阶段。

8、酸性火山岩测井解释理论与方法取得重大突破

  2002年,大庆油田在深层勘探中首次发现了火山岩气藏,当时的测井解释符合率不到70%,成为严重制约大庆油田深层勘探的瓶颈问题之一。从2003年开始,中国石油组织相关单位针对火山岩储层的测井评价难点联合攻关,酸性火山岩测井解释理论与方法取得重大突破。

  “酸性火山岩测井解释理论与方法”研究提出了非均质复杂岩性储层基质、裂缝孔隙度、饱和度定量计算的基础理论和实用模型,建立了酸性火山岩测井解释的核心框架。由此形成了酸性火山岩孔隙度与饱和度定量解释理论、裂缝参数提取及定量计算方法、三维空间岩性识别技术、流体性质判别方法、裂缝条件下饱和度校正计算方法等五项核心技术为代表的一整套适合酸性火山岩储层的测井解释理论与方法以及相应的测井资料处理软件。

  截至2007年10月,对大庆深层全部155口井的评价效果显著,测井解释符合率达到92%,超过研究开始前22个百分点。通过技术研究,为2005年提交1018.68亿立方米天然气探明地质储量和2006年新增天然气控制地质储量768.76亿立方米做出了重要贡献。折算产生直接经济效益53.2亿-66.5亿元。酸性火山岩等非均质孔隙度、饱和度定量计算理论和处理流程不仅适用于大庆油田火山岩,同时也可推广用于其他油田。

9、西气东输二线用X80钢大口径螺旋埋弧焊管研制成功

  西气东输二线管道工程是确保国家油气供应安全的重大工程。为了保证工程的高质量建设,经过中国石油和冶金行业多家单位一年时间的联合攻关,解决了厚壁管在板卷制造以及钢管成型焊接等方面的技术难题,保证了在大壁厚、高速焊接条件下具有较好焊缝形貌和表面质量。

  X80钢是目前世界管道中真正进入工程建设用的最高钢级,X80直径1219毫米×18.4毫米螺旋缝焊管的研制成功,使我国在X80钢材的冶炼轧制、制管和焊接技术等方面取得了跨越式进展,并达到了西气东输二线工程建设技术要求。X80直径1016毫米×15.3毫米焊管的焊接速度为1.25-1.3米/分钟,而X80直径1219毫米×18.4毫米焊管在批量试制中焊接速度达到1.65米/分钟,焊速提高27%-32%。这是我国将X80高强度管线钢大规模用于天然气管道建设的重大进展,也是我国石油行业与冶金行业联合推广应用X80钢的一项重要技术突破。

10、石蜡高压加氢催化剂及工艺首次成功工业应用

  中国石油抚顺石化新建的高压蜡加氢装置是我国首套年产20万吨的生产装置,装置的成功运行稳固了中国石油在世界石蜡生产和出口方面的优势地位,打破国外对高质量、高附加值石蜡及微晶蜡的垄断。装置成功运行的核心技术是高性能催化剂及优化工艺。

  针对我国原料蜡杂质含量高的特性和高压一段串联加氢工艺的特点,在技术研发中提出了“吸附-加氢精制”的蜡加氢机制和蜡加氢催化剂自我保护功能研究思路;开发了具有双峰孔径分布的Al203载体材料及其改性技术,解决了容纳杂质和提供活性表面的矛盾,保证了催化剂的活性稳定性和原料适应性;并通过两个反应器操作温度的匹配规律研究以及处理四种不同石蜡相互切换的回温性考查,获得了两个反应器操作温度的优化匹配条件,成功解决了稠环芳烃饱和、抑制含油回升与深度脱氮的矛盾;建立了原料性质、工艺条件、产品质量之间关联的数据库,为提高装置处理量、调节产品结构、优化工艺条件、扩大原料来源、降低操作费用提供了技术支持与保障。技术研发中形成发明专利两项。

  针对高压一段串联石蜡、微晶蜡加氢装置开发的新型SD-1催化剂顺利实现了工业放大生产和工业化应用,特别是在没有白土精制、操作压力比设计压力低3-5兆帕的条件下,产品质量优于出口协议指标。目前,催化剂已成功应用17个月,工艺运行平稳,产品质量稳定,年创经济效益16203.88万元。

作者:东方之子

《2007年中国石油集团科技十大进展》


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