“十一五”規(guī)劃要求，油氣勘探領(lǐng)域重點開發(fā)復雜地區(qū)油氣勘探、難動用儲量開發(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（含2010年初審項目）技術(shù)成果獲得國家科學技術(shù)進步獎，一大批達到國際先進水平的勘探鉆井裝備研制成功，標志著我國復雜地區(qū)油氣勘探關(guān)鍵技術(shù)邁上了新的臺階；自主開發(fā)的化學驅(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；一系列具有國際先進水平的脫硫加氫催化劑和先進工藝技術(shù)，為我國汽柴油質(zhì)量升級和環(huán)境保護提供了有利的技術(shù)支撐。

      “十一五”期間，我國復雜地區(qū)油氣勘探關(guān)鍵技術(shù)邁上了新的臺階，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)獲得國家科技進步一等獎，海域復雜構(gòu)造安全快速鉆井技術(shù)，石油勘探開發(fā)過程中油層保護與改造新技術(shù)等多項技術(shù)獲得國家科技進步二等獎，另外一大批配套技術(shù)的突破和高端裝備的研制成功，有力推動了復雜地區(qū)油氣勘探的發(fā)展。

    物探技術(shù)：攻克世界難題

    復雜地區(qū)的勘探對象主要是巖性、前陸、深層、老區(qū)和海洋等難動用儲量開發(fā)領(lǐng)域，物探技術(shù)作為復雜地區(qū)的最有效勘探手段之一，已成為油氣勘探的主導技術(shù)。“十一五”期間，圍繞復雜山地、黃土塬等特殊地表和復雜陸相沉積地層等世界級難題，中國石油天然氣集團對提高資料信噪比、成像精度、儲層預測效果的一體化物探技術(shù)進行攻關(guān)，逐步形成了復雜山地、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等硬件裝備，僅近5年就申請專利261件，取得授權(quán)專利170件，強大物探技術(shù)實力使我國在國際油氣勘探市場上占有舉足輕重的地位。

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

 
    2008年5月底，中國石油完成了主機軟件開發(fā)及60道樣機聯(lián)調(diào)，經(jīng)過全面測試，軟硬件工作性能穩(wěn)定；2009年2月進行了2000道系統(tǒng)野外試驗及試生產(chǎn)，數(shù)據(jù)質(zhì)量達到國際同類系統(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期依賴進口的局面，為提高中國石油物探國際競爭力、樹立技術(shù)品牌起到了重要作用。

    儲層保護：首創(chuàng)膜化學固壁

    井壁失穩(wěn)和儲層損害已成為復雜地區(qū)石油勘探開發(fā)過程中的國際性技術(shù)難題，我國每年因井壁失穩(wěn)（包括井漏）造成的直接經(jīng)濟損失估計達22億元，間接損失更是巨大。為此，“十一五”期間，我國自主開發(fā)出國際首創(chuàng)的成膜化學固壁和儲層保護新技術(shù)，有效地阻止了固相和液相進入地層，使我國穩(wěn)定井壁和儲層保護技術(shù)實現(xiàn)了從物理封堵方法向物理化學封堵方法的重大轉(zhuǎn)變。該項目研制出了兩種新型成膜有機材料，其中有機硅酸鹽材料能顯著改善泥頁巖膜效率，有機胺改性天然纖維聚合物材料能迅速在儲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，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)濟效益達59.8億元。化學固壁與保護油氣儲層的鉆井液技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用項目，獲得2009年度國家科技進步二等獎。

    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)，形成了具有國際先進水平的大位移和高水垂比大位移鉆井成套技術(shù)與實施準則，其中包括大斜度長裸眼延伸極限預測與控制、井下摩阻/扭矩預測與控制、套管磨損預測預防、井眼清潔及導向鉆井控制等。這項技術(shù)將喚醒我國沉睡多年的近海邊際儲量，使我國海洋復雜構(gòu)造的油氣藏可以經(jīng)濟地開發(fā)。

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

    地質(zhì)導向鉆井：趕超世界高端

    地質(zhì)導向鉆井技術(shù)是20世紀90年代國際鉆井界發(fā)展起來的前沿鉆井技術(shù)之一，“十一五”期間，我國研發(fā)成功擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的第一套地質(zhì)導向鉆井裝備，使中國成為掌握該項高端技術(shù)的第三個國家。地址導向鉆井技術(shù)可以更好地引導鉆頭穿過薄層和復雜地層，相當于在鉆頭上開了一個“窗口”，從而能夠及時“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鉆進。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)達到國際先進水平。

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

    另外，我國自主研發(fā)生產(chǎn)的首臺海上人工島7000米環(huán)軌移動石油鉆機，標志著我國已成功掌握了海上石油陸采化移動鉆機新技術(shù)。該鉆機采用全球首創(chuàng)的環(huán)形軌道移動模塊技術(shù)，實現(xiàn)了鉆井和采油同步進行，極大地提高了海上油田鉆井效率。同時，該鉆機主模塊把地面設(shè)備全部集中到一個平臺上，填補了國內(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。目前我國石油產(chǎn)量的70%仍然來自老油田，其剩余可采儲量依然相當可觀。“十一五”期間，我國加強基礎(chǔ)研究和科技攻關(guān)，自主開發(fā)的化學驅(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”，使我國老油田重煥青春。

    化學驅(qū)三次采油

    有人曾算過這樣一筆賬：我國老油田的采收率每提高一個百分點，就能增加可采儲量1億多噸，相當于發(fā)現(xiàn)一個3億噸級的大型新油田。因此，大幅提高油藏采收率的化學驅(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到超低的國際性難題，并在實踐中不斷提高油藏采收率。截至2009年底，覆蓋地質(zhì)儲量17135萬噸，預測最終可增加可采儲量1940萬噸。該技術(shù)獲得2009年度國家科技進步二等獎，目前，技術(shù)成果已在勝利油區(qū)進行大規(guī)模推廣應(yīng)用。

    大慶油田在保持和發(fā)展原有化學驅(qū)油技術(shù)優(yōu)勢的同時，拓寬了研究領(lǐng)域，形成了以化學驅(qū)油為主體，微生物驅(qū)油、物理驅(qū)油和化學輔助熱力驅(qū)共同發(fā)展的新局面。其中泡沫復合驅(qū)屬國內(nèi)外首創(chuàng)，達到國際領(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個區(qū)塊、1000余口油井采用該技術(shù)，累計增油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菌導致的管道堵塞、腐蝕嚴重等問題，“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。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，當鉆井遇到油氣富集地層時，鉆井液的護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)公司承擔的生物酶可解堵鉆井液體系的研究項目，填補了我國生物酶技術(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，地層滲透性恢復到90％以上，在解放油氣層、保護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，超稠油開采是一個世界級難題。

    “十一五”期間，由中國石油大學與中石化合作開發(fā)的特超稠油油藏HDCS強化采油技術(shù)，在勝利油田推廣應(yīng)用后已累計增油130多萬噸，標志著我國特超稠油油藏開采技術(shù)在國際上已居領(lǐng)先地位。HDCS強化采油技術(shù)為有效開發(fā)國內(nèi)高達幾億噸的特超稠油資源提供了堅實的技術(shù)支撐，目前已在勝利油田分公司10多個區(qū)塊推廣應(yīng)用。利用該項技術(shù)在勝利油區(qū)可實現(xiàn)1.2億噸超稠油儲量的有效動用。
 

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

汽柴油升級 ：脫硫加氫技術(shù)貢獻大

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

    國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，還兼具生產(chǎn)國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。

    低硫柴油達歐Ⅳ標準

    “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，催化性能達到國際先進水平，其中，F(xiàn)HUDS-3催化劑在生產(chǎn)歐Ⅲ和歐Ⅳ標準柴油時，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)運行，每年將多產(chǎn)柴油3600噸，可增加經(jīng)濟效益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”在第十屆中國專利獎評選中獲得中國專利優(yōu)秀獎。由烏魯木齊石化公司科研所承擔的DSO催化汽油加氫異構(gòu)脫硫成套技術(shù)可使產(chǎn)品達到歐Ⅲ、歐Ⅳ清潔汽油標準規(guī)定的硫含量指標，該成果還在一定程度上彌補加氫過程中辛烷值的損失。中國科學院通過陽離子結(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，中國石化在蘇丹3/7區(qū)的鉆井隊，首次實現(xiàn)兩萬米鉆井。 （CFP供圖）