过去一年以来,中国石油取得了哪些科技进步?近日,十项中国石油年度有重要突破的科技进展被公布。
1、深地钻探关键技术取得重大进展,钻深突破万米
针对万米特深井超高温、超高压、压力系统复杂等难题,中国石油研制出“1.2万米自动化钻机、抗高温井筒工作液、抗高温水泥浆体系”等核心技术装备,集成万米钻探工艺,支撑深地塔科1井实现最快突破全球陆上万米大关。
为深地塔科1井打造的深地钻探大国重器,创造了世界陆上钻探一万米深井用时最短纪录,是亚洲首口、世界第二口垂深超万米井,在我国钻探工程史上具有里程碑意义。
2、自主茂金属催化剂实现规模化工业应用突破
茂金属聚乙烯(mPE)性能优异,其生产技术水平是衡量一个国家聚烯烃产业发展水平的重要标志。茂金属催化剂是生产mPE的“芯片”,长期依赖进口且受配额限制,严重制约高端聚烯烃业务发展。聚焦茂金属催化剂结构设计和性能调控等关键科学问题和技术难题,自主攻关开发高效茂金属聚乙烯催化剂,生产mPE产品超万吨,抢占茂金属聚烯烃科技竞争和未来发展制高点。
自主催化剂在兰州石化30万吨/年和大庆石化7.8万吨/年气相法聚乙烯装置实现工业应用,生产茂金属聚乙烯产品1.208万吨,催化剂综合性能优异,可替代进口催化剂,实现了茂金属聚乙烯核心技术自主可控,推动了中国石油高端聚烯烃业务高质量发展。
3、700亿参数昆仑大模型建设成果正式发布
加快发展新一代人工智能是赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手,中国石油构建了覆盖上、中、下游全业务域的昆仑大模型,全方位、深层次推进人工智能赋能新型工业化。技术自主可控,实现安全防护核心数据全生命周期。大模型运行性能较传统方法提升了100%,实现了固井质量评价效率提升了3至5倍、在装备制造方面实现液控专业设计文档自动生成,设计效率提升70%等诸多成效。
昆仑大模型是首个面向能源化工全领域、面向社会开放使用的行业大模型,2024年11月入选工业和信息化部组织的“人工智能赋能新型工业化”典型应用案例。
4、大型地质工程一体化压裂软件实现国产化替代与工业化应用
压裂软件是非常规储层改造的必备工具,以往完全依赖进口且核心技术受制于人。中国石油突破非平面三维裂缝模拟、复杂人工裂缝模拟、四维地应力模拟等11个关键技术卡点,成功研发出国内首套具有完全自主知识产权的大型地质工程一体化压裂优化设计软件平台FrSmart,在各油气田实现规模化应用。
5、首套移动式井场岩样“核磁-激光-CT”一体化集成测量装备研发成功
井场第一时间对岩芯近原位高保真测量,是克服油气散失、应力及结构改变带来的误差,精确确定储层物性、含油气性的关键。中国石油成功研制出国际首套移动式井场岩样“核磁-激光-CT”一体化集成测量装备,实现重大突破。
该技术在长庆油田、大庆油田和塔里木油田等17家油气田现场应用210井次,累计测量全直径岩芯6800余米,推动实验技术由室内单点、单属性向井场连续、多属性测量全新变革,为油气高效勘探开发提供关键技术支撑。
6、3000米oSeis海洋节点仪器支撑超深水油气勘探
深海是油气勘探开发重大战略的接替领域。面对国外500米以深海洋节点对我国禁售的困境,中国石油在国内率先攻克了超高静压密封、长时间守时等卡点技术,研发出国内首套“3000米oSeis海洋节点仪器”,性能达到国际先进水平,支撑超深水地震采集装备自主可控。其中,首创出适用海洋节点的120毫瓦国产低功耗芯片级原子钟,创新微型原子气室、CPT真空封装技术、多路时钟授时和校准方法,使产品价格降低了20%,打破了国外技术垄断。
该技术通过国际地震行业最有影响力的VeRIF-i产品认证,为国家深海战略和提高中国石油在海洋物探高端市场的竞争力提供自主装备保障。
7、全油气系统地质理论创新,推动准噶尔风城组源内规模储量发现
准噶尔盆地风城组发育咸化(碱)湖盆碳酸盐细粒沉积,非常规油气勘探前景巨大,但存在储层控制因素不清、成藏机理不明等问题,严重制约了勘探进程。中国石油通过多学科联合协同攻关,创新形成了准噶尔盆地风城组全油气系统地质理论与勘探配套技术,支撑了10亿吨级源内非常规资源新发现。
该技术指导了风城组油气勘探从盆缘区源边砾岩常规油藏,走向斜坡-凹陷区源内非常规油气藏,开辟了3个井组试验区,年产油量超10万吨。在国际上率先发现了全油气系统勘探实例,具有重要的学科发展意义和勘探实践意义。
8、以苯为单一原料的尼龙66成套技术实现重大突破
尼龙66关键单体及高品质服用纤维尼龙66生产技术长期被国外垄断,极大影响产业链自主可控性,制约我国重点工业等领域高质量发展。针对急需轻质、耐磨、阻燃尼龙66的需求,中国石油自主开发以苯为单一原料的尼龙66成套技术,发挥苯资源优势,打造自主可控的产业链,为重点领域工业发展安全提供保障。
该技术形成国内首套以苯为单一原料的尼龙66成套技术工艺包,支撑5万吨/年己二腈、5万吨/年己二胺、10万吨/年尼龙66装置建设,奋力跨入国内尼龙产业第一方阵,有效保障我国新材料相关产业链供应链的安全和自主可控。
9、气相法聚烯烃弹性体(POE)技术开发及商业化
中国石油在国内首次成功开发出气相法聚烯烃弹性体(POE)生产技术,突破高含量低碳α-烯烃共聚、催化剂体系、热力学平衡重构等多个瓶颈难题,开辟较溶液法流程更短、成本更低、可推广性更强的气相法新路线,有力保障我国新能源用关键材料自主可控。
该技术在12万吨/年气相法生产装置上开发出7个新产品,稳定生产1万余吨,成功应用20家典型客户,综合性能达国际先进水平,保障新能源用关键材料自主可控和产业链供应链安全稳定。
10、1兆瓦井下大功率电加热蒸汽干度提升技术助力深层稠油高效开采
针对稠油开发千米深层蒸汽干度不达标、注汽锅炉能耗高、碳排高且无革命性替代技术的问题,通过多管缆结构、绝缘主料、外铠材料、预制工艺创新,突破外径38毫米小尺寸极限预制、4千伏高电压绝缘、450摄氏度高温、5千瓦每米高功率密度等技术难题,并在国际首创1兆瓦井下大功率电加热蒸汽提干技术。在辽河油田曙一区成功开展中试,干度提升了36个百分点,并连续2年入围国际“海湾能源信息卓越奖”。
该技术入选中国石油重大装备目录。在辽河油田曙一区杜84-33-69井开展电加热中试,井组产量提升22%,节气27%。可实现千米深层蒸汽干度70%,采收率大幅提高30%以上,助力深层稠油高效动用。工业化应用后可实现中国石油9.3亿吨深层稠油储量高效动用,引领稠油开发能耗、碳排双下降。