“十一五”規(guī)劃要求，油氣勘探領(lǐng)域重點(diǎn)開發(fā)復(fù)雜地區(qū)油氣勘探、難動(dòng)用儲(chǔ)量開發(fā)和深水勘探開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)，老油田提高采收率技術(shù)和加氫脫硫技術(shù)等。“十一五”期間，油氣勘探領(lǐng)域先后有30余項(xiàng)（含2010年初審項(xiàng)目）技術(shù)成果獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)，一大批達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的勘探鉆井裝備研制成功，標(biāo)志著我國(guó)復(fù)雜地區(qū)油氣勘探關(guān)鍵技術(shù)邁上了新的臺(tái)階；自主開發(fā)的化學(xué)驅(qū)三次采油技術(shù)、微生物提高采油率技術(shù)和稠油開發(fā)技術(shù)，極大提高了老油田采油率；一系列具有國(guó)際先進(jìn)水平的脫硫加氫催化劑和先進(jìn)工藝技術(shù)，為我國(guó)汽柴油質(zhì)量升級(jí)和環(huán)境保護(hù)提供了有利的技術(shù)支撐。

      “十一五”期間，我國(guó)復(fù)雜地區(qū)油氣勘探關(guān)鍵技術(shù)邁上了新的臺(tái)階，取得了一批突破性成果。其中，海相深層碳酸鹽巖天然氣勘探技術(shù)和中低豐度巖性地層油氣藏勘探技術(shù)獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，海域復(fù)雜構(gòu)造安全快速鉆井技術(shù)，石油勘探開發(fā)過程中油層保護(hù)與改造新技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，另外一大批配套技術(shù)的突破和高端裝備的研制成功，有力推動(dòng)了復(fù)雜地區(qū)油氣勘探的發(fā)展。

    物探技術(shù)：攻克世界難題

    復(fù)雜地區(qū)的勘探對(duì)象主要是巖性、前陸、深層、老區(qū)和海洋等難動(dòng)用儲(chǔ)量開發(fā)領(lǐng)域，物探技術(shù)作為復(fù)雜地區(qū)的最有效勘探手段之一，已成為油氣勘探的主導(dǎo)技術(shù)。“十一五”期間，圍繞復(fù)雜山地、黃土塬等特殊地表和復(fù)雜陸相沉積地層等世界級(jí)難題，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)對(duì)提高資料信噪比、成像精度、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)效果的一體化物探技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，逐步形成了復(fù)雜山地、沙漠、黃土塬、過渡帶、大型城區(qū)、富油氣區(qū)帶、油藏地球物理、綜合物化探等8項(xiàng)特色技術(shù)系列及高密度、多波、全數(shù)字、四維地震、各向異性介質(zhì)校正等5項(xiàng)前沿技術(shù)，自行研制成功KLSeis、GeoMountain、GeoEast等軟件、大型地震數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)、大噸位可控震源及地震鉆機(jī)等硬件裝備，僅近5年就申請(qǐng)專利261件，取得授權(quán)專利170件，強(qiáng)大物探技術(shù)實(shí)力使我國(guó)在國(guó)際油氣勘探市場(chǎng)上占有舉足輕重的地位。

    2006年中國(guó)石油啟動(dòng)了“新型地震數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)研制”重大科技專項(xiàng)，截至2008年初各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)已實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，其中地震儀器的標(biāo)志性技術(shù)，高速數(shù)據(jù)傳輸能力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，比目前國(guó)際主流產(chǎn)品的數(shù)據(jù)傳輸能力提高了2~ 5倍。

 
    2008年5月底，中國(guó)石油完成了主機(jī)軟件開發(fā)及60道樣機(jī)聯(lián)調(diào)，經(jīng)過全面測(cè)試，軟硬件工作性能穩(wěn)定；2009年2月進(jìn)行了2000道系統(tǒng)野外試驗(yàn)及試生產(chǎn)，數(shù)據(jù)質(zhì)量達(dá)到國(guó)際同類系統(tǒng)水平。大型地震儀器的研制成功，可大幅節(jié)約購置成本，打破地震采集儀器長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面，為提高中國(guó)石油物探國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、樹立技術(shù)品牌起到了重要作用。

    儲(chǔ)層保護(hù)：首創(chuàng)膜化學(xué)固壁

    井壁失穩(wěn)和儲(chǔ)層損害已成為復(fù)雜地區(qū)石油勘探開發(fā)過程中的國(guó)際性技術(shù)難題，我國(guó)每年因井壁失穩(wěn)（包括井漏）造成的直接經(jīng)濟(jì)損失估計(jì)達(dá)22億元，間接損失更是巨大。為此，“十一五”期間，我國(guó)自主開發(fā)出國(guó)際首創(chuàng)的成膜化學(xué)固壁和儲(chǔ)層保護(hù)新技術(shù)，有效地阻止了固相和液相進(jìn)入地層，使我國(guó)穩(wěn)定井壁和儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從物理封堵方法向物理化學(xué)封堵方法的重大轉(zhuǎn)變。該項(xiàng)目研制出了兩種新型成膜有機(jī)材料，其中有機(jī)硅酸鹽材料能顯著改善泥頁巖膜效率，有機(jī)胺改性天然纖維聚合物材料能迅速在儲(chǔ)層井壁上形成無孔隔離膜。將這兩種新材料加入鉆井液中，通過材料的協(xié)同增效作用，形成水基鉆井液“雙膜”新技術(shù)。

    目前，這種新型鉆井液已在新疆、遼河、吉林、大港等油田得到廣泛應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，該技術(shù)在“十一五”前3年共推廣應(yīng)用6621口井，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)59.8億元。化學(xué)固壁與保護(hù)油氣儲(chǔ)層的鉆井液技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用項(xiàng)目，獲得2009年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

    深水勘探： 成功挑戰(zhàn)前沿科技

    石油鉆井是石油勘探和開發(fā)的重要手段，也是增加石油儲(chǔ)量和產(chǎn)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，高水垂比大位移鉆井技術(shù)是挑戰(zhàn)鉆井極限的前沿技術(shù)。“十一五”期間，我國(guó)自主開發(fā)了近海高水垂比大位移鉆井關(guān)鍵技術(shù)，形成了具有國(guó)際先進(jìn)水平的大位移和高水垂比大位移鉆井成套技術(shù)與實(shí)施準(zhǔn)則，其中包括大斜度長(zhǎng)裸眼延伸極限預(yù)測(cè)與控制、井下摩阻/扭矩預(yù)測(cè)與控制、套管磨損預(yù)測(cè)預(yù)防、井眼清潔及導(dǎo)向鉆井控制等。這項(xiàng)技術(shù)將喚醒我國(guó)沉睡多年的近海邊際儲(chǔ)量，使我國(guó)海洋復(fù)雜構(gòu)造的油氣藏可以經(jīng)濟(jì)地開發(fā)。

    目前，此項(xiàng)技術(shù)已在我國(guó)海上油田獲得成功應(yīng)用，并推廣應(yīng)用于中國(guó)陸地和灘海等地區(qū)的油氣勘探開發(fā)中。中國(guó)近海高水垂比大位移鉆井關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用項(xiàng)目獲得2007年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

    地質(zhì)導(dǎo)向鉆井：趕超世界高端

    地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)是20世紀(jì)90年代國(guó)際鉆井界發(fā)展起來的前沿鉆井技術(shù)之一，“十一五”期間，我國(guó)研發(fā)成功擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一套地質(zhì)導(dǎo)向鉆井裝備，使中國(guó)成為掌握該項(xiàng)高端技術(shù)的第三個(gè)國(guó)家。地址導(dǎo)向鉆井技術(shù)可以更好地引導(dǎo)鉆頭穿過薄層和復(fù)雜地層，相當(dāng)于在鉆頭上開了一個(gè)“窗口”，從而能夠及時(shí)“看到”所鉆井眼的具體情況，使鉆頭安全有效地沿著油層目標(biāo)鉆進(jìn)。該成套技術(shù)與裝備已在冀東、遼河和四川等油田13口定向井和水平井中成功應(yīng)用，總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

    全球最先進(jìn)的1.2萬米特深井交流變頻電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)也在“十一五”期間誕生，這臺(tái)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特深井鉆機(jī),創(chuàng)造了三個(gè)“世界之最”：同一產(chǎn)品獲得專利最多、研制時(shí)間最短、核心技術(shù)最先進(jìn)，完全滿足在地球任何地域、任何條件下的鉆探任務(wù)，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于美國(guó)的1.2萬米直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)。

    另外，我國(guó)自主研發(fā)生產(chǎn)的首臺(tái)海上人工島7000米環(huán)軌移動(dòng)石油鉆機(jī)，標(biāo)志著我國(guó)已成功掌握了海上石油陸采化移動(dòng)鉆機(jī)新技術(shù)。該鉆機(jī)采用全球首創(chuàng)的環(huán)形軌道移動(dòng)模塊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鉆井和采油同步進(jìn)行，極大地提高了海上油田鉆井效率。同時(shí)，該鉆機(jī)主模塊把地面設(shè)備全部集中到一個(gè)平臺(tái)上，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

三大技術(shù)：老油田煥發(fā)青春

    隨著地下油氣資源的不斷開采，油田日益老化，老油田數(shù)量越來越多，開發(fā)難度越來越大。目前我國(guó)石油產(chǎn)量的70%仍然來自老油田，其剩余可采儲(chǔ)量依然相當(dāng)可觀。“十一五”期間，我國(guó)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和科技攻關(guān)，自主開發(fā)的化學(xué)驅(qū)三次采油技術(shù)、微生物提高采油率技術(shù)和稠油開發(fā)技術(shù)打造了一副副提高采油率的“靈丹妙藥”，使我國(guó)老油田重?zé)ㄇ啻骸?/p>

    化學(xué)驅(qū)三次采油

    有人曾算過這樣一筆賬：我國(guó)老油田的采收率每提高一個(gè)百分點(diǎn)，就能增加可采儲(chǔ)量1億多噸，相當(dāng)于發(fā)現(xiàn)一個(gè)3億噸級(jí)的大型新油田。因此，大幅提高油藏采收率的化學(xué)驅(qū)三次采油技術(shù)備受矚目。

    “十一五”期間，由中石化勝利油田分公司開發(fā)的“表面活性劑+聚合物”二元復(fù)合驅(qū)技術(shù)，攻克了無堿條件下僅靠表面活性劑作用使油水界面張力達(dá)到超低的國(guó)際性難題，并在實(shí)踐中不斷提高油藏采收率。截至2009年底，覆蓋地質(zhì)儲(chǔ)量17135萬噸，預(yù)測(cè)最終可增加可采儲(chǔ)量1940萬噸。該技術(shù)獲得2009年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，目前，技術(shù)成果已在勝利油區(qū)進(jìn)行大規(guī)模推廣應(yīng)用。

    大慶油田在保持和發(fā)展原有化學(xué)驅(qū)油技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，拓寬了研究領(lǐng)域，形成了以化學(xué)驅(qū)油為主體，微生物驅(qū)油、物理驅(qū)油和化學(xué)輔助熱力驅(qū)共同發(fā)展的新局面。其中泡沫復(fù)合驅(qū)屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。目前，大慶油田經(jīng)過三次采油，依靠聚合物驅(qū)油產(chǎn)量超過1000萬噸，接近遼河油田一年的產(chǎn)量。

    微生物提高采油率

    微生物采油技術(shù)是指各種利用微生物及其代謝產(chǎn)物提高原油產(chǎn)量和采收率的技術(shù)。“十一五”期間，各種類型的微生物采油技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，并顯示出良好的發(fā)展前景。

    “十一五”期間，勝利油田和大慶油田分別采用內(nèi)源微生物采油技術(shù)，大大提高了采收率。勝利油田目前有6個(gè)區(qū)塊、1000余口油井采用該技術(shù)，累計(jì)增油28萬噸，單井日產(chǎn)油從3.4噸提高到10噸。大慶油田研制成功了能在油藏厭氧環(huán)境下生長(zhǎng)代謝的工程菌，激活內(nèi)源菌降低原油粘度70％左右，使水驅(qū)后油田采收率提高了9％。

    為解決二次采油中由于細(xì)菌導(dǎo)致的管道堵塞、腐蝕嚴(yán)重等問題，“十一五”期間，一種不含甲醛、丙烯醛的綠色殺菌劑在大慶油田成功應(yīng)用，殺菌效果顯著。這種殺菌劑主要用于油田回注水殺菌和工業(yè)循環(huán)水殺菌，具有用量小、殺菌效率高、不產(chǎn)生抗藥性等特點(diǎn)。目前，這種聚合物驅(qū)油殺菌劑已廣泛應(yīng)用在大慶油田各采油廠。

    在石油鉆井過程中，當(dāng)鉆井遇到油氣富集地層時(shí)，鉆井液的護(hù)壁防漏功能尤為重要。“十一五”期間，由中石化勝利油田鉆井工程技術(shù)公司承擔(dān)的生物酶可解堵鉆井液體系的研究項(xiàng)目，填補(bǔ)了我國(guó)生物酶技術(shù)在石油鉆井領(lǐng)域應(yīng)用的空白。這一技術(shù)可使原油采收率平均提高２５％以上，地層滲透性恢復(fù)到90％以上，在解放油氣層、保護(hù)油氣層方面有著廣闊的發(fā)展前景。

    稠油開發(fā)

    隨著輕質(zhì)油開采儲(chǔ)量的快速減少，稠油在石油開采中的地位日漸重要。但是，稠油特別是超稠油的黏度是常規(guī)稠油的數(shù)百倍，超稠油開采是一個(gè)世界級(jí)難題。

    “十一五”期間，由中國(guó)石油大學(xué)與中石化合作開發(fā)的特超稠油油藏HDCS強(qiáng)化采油技術(shù)，在勝利油田推廣應(yīng)用后已累計(jì)增油130多萬噸，標(biāo)志著我國(guó)特超稠油油藏開采技術(shù)在國(guó)際上已居領(lǐng)先地位。HDCS強(qiáng)化采油技術(shù)為有效開發(fā)國(guó)內(nèi)高達(dá)幾億噸的特超稠油資源提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐，目前已在勝利油田分公司10多個(gè)區(qū)塊推廣應(yīng)用。利用該項(xiàng)技術(shù)在勝利油區(qū)可實(shí)現(xiàn)1.2億噸超稠油儲(chǔ)量的有效動(dòng)用。
 

圖為中海油與美國(guó)康菲公司合作開發(fā)的PL19-3油田二期工程B平臺(tái)。（CFP供圖）

汽柴油升級(jí) ：脫硫加氫技術(shù)貢獻(xiàn)大

    為了提高汽柴油質(zhì)量，“十一五”期間，我國(guó)自主開發(fā)了一系列具有國(guó)際先進(jìn)水平的脫硫加氫催化劑和先進(jìn)工藝技術(shù)，為汽柴油質(zhì)量升級(jí)和環(huán)境保護(hù)提供了有利的技術(shù)支撐。

    國(guó)IV汽油質(zhì)量過硬

    “十一五”期間，中石化多家煉廠建設(shè)了催化裂化（FCC）汽油脫硫處理裝置，其中6家煉廠采用OCT-MD催化汽油選擇性加氫脫硫技術(shù)。該技術(shù)具有脫硫率高、辛烷值損失小、氫耗低、投資少等特點(diǎn)，還兼具生產(chǎn)國(guó)IV汽油的能力。

    另外，中石化撫順石油化工研究院研制開發(fā)的FF-14高活性FCC原料預(yù)處理催化劑，顯示出良好的加氫脫硫活性，不僅提高了FCC的轉(zhuǎn)化率和目的產(chǎn)品的產(chǎn)率，而且還使FCC的產(chǎn)品質(zhì)量得到較大提高，該催化劑已應(yīng)用于中石化部分分公司的蠟油加氫處理裝置。

    低硫柴油達(dá)歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)

    “十一五”期間，F(xiàn)HUDS-2和FHUDS-3柴油深度加氫脫硫催化劑相繼研制成功，催化性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中，F(xiàn)HUDS-3催化劑在生產(chǎn)歐Ⅲ和歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)柴油時(shí)，其脫硫活性比普通的FH-UDS催化劑提高30%以上。

    此外，由中石油石油化工研究院開發(fā)的PHF-101（DBS-10）超低硫柴油加氫精制催化劑在大慶石化新建120萬噸/年加氫精制裝置上平穩(wěn)運(yùn)行，每年將多產(chǎn)柴油3600噸，可增加經(jīng)濟(jì)效益2000多萬元。

    新技術(shù)層出不窮

    除了以上技術(shù)外，“十一五”期間，還涌現(xiàn)了一大批新技術(shù)、新工藝。中國(guó)石化撫順石油化工研究院開發(fā)的FDW-4臨氫降凝催化劑和FC-18加氫改質(zhì)催化劑，使我國(guó)加氫降凝組合工藝技術(shù)水平顯著提高。撫順石油化工研究院發(fā)明的“汽油選擇性加氫催化劑及工藝”在第十屆中國(guó)專利獎(jiǎng)評(píng)選中獲得中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。由烏魯木齊石化公司科研所承擔(dān)的DSO催化汽油加氫異構(gòu)脫硫成套技術(shù)可使產(chǎn)品達(dá)到歐Ⅲ、歐Ⅳ清潔汽油標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的硫含量指標(biāo)，該成果還在一定程度上彌補(bǔ)加氫過程中辛烷值的損失。中國(guó)科學(xué)院通過陽離子結(jié)構(gòu)改型，開發(fā)出了新的3-甲基吡啶基離子液體，這種離子液體可在室溫下有效地使柴油選擇性脫除雜環(huán)芳族硫化物，還可循環(huán)使用，使抽提脫硫性能更佳。

二○一○年十月二十六日，中國(guó)石化在蘇丹3/7區(qū)的鉆井隊(duì)，首次實(shí)現(xiàn)兩萬米鉆井。 （CFP供圖）