中國石油
1．古老海相碳酸鹽巖天然氣成藏地質理論技術創(chuàng)新指導安岳特大氣田戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn)和快速探明
中國石油依托重大科技項目研究，解決了制約震旦系—寒武系油氣勘探的關鍵地質問題及技術瓶頸，在四川盆地深層海相碳酸鹽巖天然氣勘探領域取得多項重大理論技術創(chuàng)新，有效指導了安岳特大型氣田的戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn)和快速探明。
研究取得了4項理論創(chuàng)新認識：（1）首次在四川盆地深層發(fā)現(xiàn)晚震旦世—早寒武世德陽—安岳大型臺內裂陷，重新評價盆地震旦系、寒武系天然氣資源量。（2）首次建立上揚子震旦系燈影組內克拉通鑲邊臺地沉積和寒武系龍王廟組沉積的新模式。（3）創(chuàng)建震旦系—寒武系古油藏裂解氣成藏模式。（4）創(chuàng)新建立安岳特大型氣田在構造背景上燈影組巖性—地層型、龍王廟組構造—巖性型兩類氣藏模式。創(chuàng)新集成4項工程配套適用技術及20項關鍵技術。特別是在地震儲層預測和測井油氣層評價方面取得重大技術創(chuàng)新，為四川安岳特大氣田的戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn)和快速探明提供重要的技術支撐。
該成果是我國震旦系—寒武系油氣地質理論研究與深層復雜碳酸鹽巖高效勘探技術攻關的重大創(chuàng)新性成果，指導部署多口探井在震旦系、寒武系獲百萬立方米高產(chǎn)氣流，落實三級儲量近萬億立方米，實現(xiàn)了四川盆地天然氣的戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn)和高效勘探，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。項目成果整體達國際先進水平，古老碳酸鹽巖油氣成藏地質理論認識，對推動中國乃至世界新元古界—下寒武統(tǒng)成藏理論創(chuàng)新和勘探實踐突破具有深遠的歷史意義。
2．非常規(guī)油氣地質理論技術創(chuàng)新有效指導致密油勘探效果顯著
中國石油通過致密油等非常規(guī)油氣地質理論與技術攻關，強有力地引領和推動了我國非常規(guī)油氣獲重大突破和快速發(fā)展。
創(chuàng)新發(fā)展了連續(xù)型油氣聚集理論，初步建立非常規(guī)石油地質學，提出敞流湖盆大型淺水三角洲、砂質碎屑流、湖相碳酸鹽巖三類沉積新模式，開辟出湖盆中心致密油氣勘探新領域。創(chuàng)新形成了“非常規(guī)油氣資源評價方法、微納米孔油氣定量評價、致密油氣、頁巖氣甜點預測”等關鍵技術，創(chuàng)新集成了“非常規(guī)油氣開發(fā)方式與井網(wǎng)優(yōu)化、油層測井識別與評價、水平井鉆完井、體積壓裂”等配套技術。開發(fā)出以納米CT為核心的國際先進非常規(guī)實驗技術系列，建立了國家能源致密油氣研發(fā)中心和頁巖氣研發(fā)（實驗）中心，為我國非常規(guī)油氣可持續(xù)發(fā)展提供研發(fā)平臺。
出版《非常規(guī)油氣地質學》等專著4部，編制《致密油地質評價方法》《頁巖氣地質評價方法》等5項國家行業(yè)標準。創(chuàng)新成果有效指導和支撐了鄂爾多斯、準噶爾、松遼、柴達木等盆地陸相致密油以及四川盆地海相頁巖氣獲得重大突破與工業(yè)化示范區(qū)建設，成為中國非常規(guī)油氣勘探的引領者、推動者和標準制定者。
3．三元復合驅大幅度提高采收率技術配套實現(xiàn)工業(yè)化應用
中國石油在大慶油田成功開展了三元復合驅油技術配套攻關和大規(guī)模礦場試驗，取得了很好的應用效果，展示了良好的規(guī)模應用前景，形成了三元復合驅大幅度提高采收率技術系列和標準規(guī)范體系，使我國成為世界上唯一實現(xiàn)三元復合驅商業(yè)化應用的國家。
創(chuàng)新形成了六大技術系列：（1）系列表面活性劑研制及生產(chǎn)技術，研發(fā)了烷基苯磺酸鹽4項配套生產(chǎn)技術，建成了工業(yè)生產(chǎn)線，已應用20萬噸，研發(fā)了石油磺酸鹽并已應用了3萬噸，表面活性劑實現(xiàn)了多元化和系列化；（2）油藏工程方案設計技術，研發(fā)了數(shù)值模擬器，首創(chuàng)了油藏方案設計方法并規(guī)模實施；（3）全過程跟蹤調控技術，確定了分階段調控原則和主體措施的實施標準；（4）配注工藝技術，創(chuàng)新形成了“集中配制、分散注入”的“低壓二元～高壓二元”配注工藝，與原工藝比面積減少50％，投資降低30％，建成調配站58座；（5）防垢舉升工藝技術，揭示了油井結垢機理及特征，開發(fā)了專家實時診斷系統(tǒng)，研制并規(guī)模應用了系列耐垢泵和化學清防垢劑，檢泵周期由試驗階段的200天提高至350天；（6）采出液處理工藝技術，揭示了采出液難處理的機理，優(yōu)化了原油脫水設備和處理劑，固化了采出液處理流程，改善了處理效果，降低了處理成本。
應用三元復合驅技術后，2014年產(chǎn)油量突破200萬噸，采收率在水驅基礎上提高20％以上，突破了“雙高”階段常規(guī)技術的禁區(qū)，奠定了我國在此領域的國際領先地位。三元復合驅已成為大慶油田提高采收率的主體技術之一，可以實現(xiàn)“十三五”期間產(chǎn)油2500萬噸的目標，同時可成套輸出到國內外同類油田，實現(xiàn)更大的經(jīng)濟和社會效益。
4．三相相對滲透率實驗平臺及測試技術取得重大突破
中國石油通過持續(xù)技術攻關，自主研發(fā)出基于CT掃描的三相相對滲透率實驗平臺及測試技術，解決了油氣水三相飽和度同步精確識別、三相飽和度定量表征、不同飽和歷程模擬三大問題，大大提升了室內評價實驗對油氣田開發(fā)的技術支撐能力，總體達到國際先進水平。
取得的技術創(chuàng)新包括：針對三相流體飽和度在線同步精確識別的技術難題，建立了CT雙能同步掃描方法，實現(xiàn)了三相流體飽和度的在線定量表征；通過掃描條件的優(yōu)化、CT增強劑的篩選和計算校正方法等方面的創(chuàng)新，大幅度提高了三相流體飽和度的測量精度，測量誤差由5％以上降到1％以下；自主研制了適用于CT掃描的多種規(guī)格耐高壓高溫巖芯夾持器、巖芯定位裝置、恒溫加壓裝置，研發(fā)了國內首套巖石CT圖像數(shù)據(jù)處理軟件及集成化多相相對滲透率計算軟件，形成的基于CT掃描的三相相對滲透率測試實驗平臺達到國際先進水平；針對油氣水滲流和油田生產(chǎn)的實際情況，建立了模擬油藏實際流動過程的多飽和歷程測試方法，消除了實驗中末端效應的影響，成功獲取了兩種典型飽和歷程下的三相相對滲透率曲線。
創(chuàng)新成果已成功應用于吉林二氧化碳驅試驗、大慶多層砂巖油藏水驅規(guī)律評價、大慶聚驅后泡沫驅評價、新疆礫巖油藏剩余油分布、委內瑞拉泡沫油評價等科研生產(chǎn)項目，取得了良好的效果。
5．LFV3低頻可控震源實現(xiàn)規(guī)模化應用
地震資料中的低頻信息一直被認為是含油氣的重要屬性之一，對提高儲層分辨率、全波場地震反演、改善深部成像以及油氣直接檢測十分有效。中國石油自主研發(fā)的第三代低頻可控震源LFV3，以全新設計的振動器結構與液壓伺服系統(tǒng)保證了低頻地震信號的穩(wěn)定激發(fā)，提高了向地下傳播地震信號的效率，拓寬了地震資料的倍頻程數(shù)，大幅度提升了地震資料的品質及解決地質問題的能力。
LFV3 低頻可控震源的三項標志性技術是：（1）穩(wěn)定的低頻信號激發(fā)技術，可以使用線性掃描信號，輸出信號畸變更低，評價簡單、易行；（2）均勻地震波場激發(fā)技術，有利于分方位處理與成像；（3）液壓系統(tǒng)合流控制技術，采用工業(yè)計算機控制，系統(tǒng)更安全、可靠。低頻震源與常規(guī)震源的核心區(qū)別在于全行程或全流量下最低激發(fā)頻率以及下傳地震信號的能量。常規(guī)震源一般在5赫茲或6赫茲附近，而LFV3震源全流量最低頻率可以達到3赫茲，不用特殊設計的掃描信號就可以穩(wěn)定地激發(fā)1．5赫茲的地震信號，低頻起始頻率指標遠高于國外同類商業(yè)化產(chǎn)品；LFV3震源的重錘最大行程達到178毫米，超過國外同類商業(yè)化產(chǎn)品中最大的 101毫米，能量下傳效率提高約15％。
LFV3 震源已經(jīng)量產(chǎn)，并在哈薩克斯坦、準噶爾盆地、柴達木盆地、吐哈及內蒙古等地規(guī)模化應用，線性信號最低起始頻率1．5赫茲，頻帶寬度達到6個倍頻程，作業(yè)的可靠性得到充分驗證，展示了廣闊的應用前景。LFV3作為一項特有的工程利器，使中國石油成為目前全球唯一進行低頻地震勘探規(guī)模化工業(yè)應用的先行者。
6．多頻核磁共振測井儀器研制成功
中國石油歷經(jīng)多年攻關，多頻核磁共振測井儀器研制取得重大突破，為解決測井“孔、滲、飽”三大問題，有效識別和評價油氣層提供了有力工具。多頻核磁共振測井儀器基于地層中氫核與外加磁場的相互作用產(chǎn)生共振吸收原理，測量自旋回波信號，從而得到孔隙度、孔徑分布、流體性質等重要的地層信息，對研究地質構造、儲層特性、預測產(chǎn)能等均具有重要意義。
儀器研制取得的突破包括：（1）解決了磁體材料選擇、結構設計以及制作工藝難題，實現(xiàn)了探頭核心部件的技術突破；（2）采用多頻工作模式，突破大功率發(fā)射與微弱信號檢測關鍵技術，實現(xiàn)了回波信號的高精度測量；（3）通過優(yōu)化采集方式和觀測模式，實現(xiàn)了橫向弛豫時間T2和擴散系數(shù)D的有效測量，能夠更準確地識別流體性質；（4）解決了儀器刻度、回波預處理、T2譜反演等技術難題，形成了高效處理技術與軟件；（5）建立了配套的檢驗檢測設施和制造工藝流程，實現(xiàn)了儀器批量生產(chǎn)。
在長慶、華北、青海等油田已投入應用，20余口井一次下井成功率100％。儀器的重復性、一致性、穩(wěn)定性良好，孔隙度、流體識別等主要指標與國外儀器相當，應用效果顯著，為成像裝備規(guī)模化應用和替代進口打下了基礎。該儀器的研制成功標志著國產(chǎn)高端裝備又添利器，必將進一步提高國產(chǎn)測井裝備整體水平和提升復雜油氣解釋評價能力。
7．四單根立柱9000米鉆機現(xiàn)場試驗取得重大突破
深層超深層油氣資源是重要的戰(zhàn)略接替資源，為滿足塔里木、川渝和松遼等復雜深層油氣資源勘探開發(fā)需要，中國石油創(chuàng)新提出了一套超長立柱施工工藝，研制成功適用于超深鉆進的四單根立柱9000米超深井鉆機，大大減少了復雜深井超深井鉆井起下鉆時間長、次數(shù)頻繁、起下鉆時間占鉆井時間比例高等問題，對提高鉆井效率、縮短鉆井周期、降低鉆井成本、節(jié)能降耗、保護環(huán)境意義重大。
這臺9000米超深井鉆機是世界上首臺四單根立柱陸上移動鉆機，解決了超高井架抗風載設計和整體起升、高容繩量絞車及高強度鋼絲繩設計、超長立柱作業(yè)維持穩(wěn)定與安全控制等核心技術難題。通過增加小二層臺的設計，保證了小尺寸鉆桿起下鉆過程中的鉆柱穩(wěn)定和順利施工。井架創(chuàng)新使用高強度和耐低溫新材料，配套研制了國內最高功率最高壓力級別的3000型泥漿泵，形成了超長井架及提升系統(tǒng)重載下測試和檢驗技術，所提出的超長立柱施工工藝已形成完整的技術規(guī)范。
首套四單根立柱9000米超深井鉆機在塔里木山前地區(qū)成功完成大北305井的鉆井任務，安全鉆達完鉆井深7515米，鉆井周期440多天，全井周期內遭遇兩次10級至12級大風，鉆機井架抗風載能力和整體穩(wěn)定性均滿足施工要求。與鄰井傳統(tǒng)三單根立柱鉆機相比，全井起下鉆綜合提速15％左右，同時由于四單根立柱劃眼空間大、減少了在復雜井段停留時間，全井段遭遇復雜工況時效明顯減少，全井安全無事故，鉆井周期縮短6％。四單根立柱9000米鉆機創(chuàng)新發(fā)展了我國深井鉆機系列，深井超深井鉆井作業(yè)效果良好，為復雜深井提速提效提供了新的技術支撐，應用前景十分廣闊。
8．油氣管道重大裝備及監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件實現(xiàn)國產(chǎn)化
依托管道建設工程和重大科技專項，中國石油在油氣管道重大裝備及監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)軟件國產(chǎn)化方面取得重大突破，扭轉了我國油氣管道建設所需重大裝備及軟件長期依賴進口的局面，對我國油氣管道建設降本增效、保障國家能源安全具有重要的現(xiàn)實意義。
中國石油在油氣管道重大裝備及SCADA系統(tǒng)軟件國產(chǎn)化方面實現(xiàn)五大突破：一是國產(chǎn)20兆瓦級電驅壓縮機組順利完成4000小時工業(yè)試驗，我國首座全部采用國產(chǎn)電驅壓縮機組的高陵壓氣站4臺國產(chǎn)機組已平穩(wěn)運行2．4萬小時，標志著我國電驅壓縮機組制造技術達到國外先進水平。二是國產(chǎn)30兆瓦級燃驅壓縮機組完成出廠鑒定，3臺國產(chǎn)燃驅壓縮機已經(jīng)進行安裝調試，即將投入工業(yè)應用。三是6臺國產(chǎn)2500千瓦級自潤滑輸油泵機組實現(xiàn)工業(yè)化應用，一次投產(chǎn)成功。四是調節(jié)閥、電動和氣液執(zhí)行機構、超聲流量計、渦輪流量計等關鍵設備實現(xiàn)國產(chǎn)化，并通過出廠鑒定。五是自主研發(fā)的大型油氣管道SCADA系統(tǒng)軟件實現(xiàn)國產(chǎn)化，系統(tǒng)首次將管道調控業(yè)務應用集成到SCADA系統(tǒng)軟件，建立了完全自主的油氣管道SCADA系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)、集成、維護與服務體系。
國產(chǎn)化裝備及軟件可降低引進投資20％以上，縮短平均供貨周期3個月以上，節(jié)約運行成本30％以上。油氣管道重大裝備及SCADA系統(tǒng)軟件的全面國產(chǎn)化，擺脫了對國外產(chǎn)品的依賴，將有力支撐我國未來油氣管道建設實現(xiàn)自主化、國產(chǎn)化、替代化，提升了中國石油在油氣管道行業(yè)的核心競爭力和管道自動化科技自主創(chuàng)新能力，保障了國家能源動脈安全可靠、平穩(wěn)運行。
9．超低硫柴油加氫精制系列催化劑和工藝成套技術支撐國V車用柴油質量升級
中國石油自主開發(fā)的超低硫柴油加氫精制系列技術取得成功，包括PHF系列加氫技術和FDS系列加氫技術，均具備生產(chǎn)國IV/國V車用柴油調和組分的能力，整體達到國際先進水平。
PHF 系列技術可在超深度脫硫同時實現(xiàn)氮、多環(huán)芳烴同步深度脫除，抗結焦能力強，產(chǎn)品收率高，可適應硫含量1000μg/g至10000μg/g、氮含量 100μg/g至3000μg/g范圍的混合原料，大幅度改善柴油產(chǎn)品質量。在遼陽石化完成的國V柴油工業(yè)試驗標定結果表明：加工硫含量為1852μg /g的直餾柴油、催化柴油、焦化汽柴油混合原料，加氫柴油硫含量5．4μg/g，柴油收率99．63％。2010年至今，PHF技術已在大慶石化等4家企業(yè)的柴油加氫裝置成功應用，總規(guī)模達660萬噸/年，可生產(chǎn)國IV/國V標準的柴油。
FDS 系列技術，具有制備簡單、生產(chǎn)成本低、開工過程無需預硫化、操作簡便等特點，可使開工周期由96小時縮短為24小時。特別適用于煉廠老裝置升級改造、大修時間短、柴油加氫催化劑再生后短時間開工的工況。工業(yè)標定結果表明，采用硫含量為1061μg/g、氮含量為822μg/g的催柴/直柴混合原料，生產(chǎn)出硫含量為6μg/g、氮含量為4μg/g的柴油，達到國V柴油的生產(chǎn)技術要求。FDS系列催化劑在大港石化50萬噸/年柴油加氫精制工業(yè)裝置已經(jīng)連續(xù)平穩(wěn)運轉5年，F(xiàn)DS－1催化劑2013年7月在長慶石化60萬噸/年液相加氫裝置上配套使用至今，F(xiàn)DS－2催化劑2013年在長慶石化20萬噸/年柴油液相加氫裝置完成了6個月的滿負荷國V運行試驗。
自主研發(fā)的超低硫柴油加氫精制系列催化劑與配套工業(yè)設計成套技術的成功開發(fā)應用，可以滿足中國石油國IV/國V車用柴油質量升級的技術需求。
10．合成橡膠環(huán)保技術工業(yè)化取得重大突破
中國石油多家單位聯(lián)合開發(fā)的環(huán)保型丁腈橡膠和環(huán)保型丁苯橡膠及配套環(huán)保填充油成套技術在獨山子石化、蘭州石化、克拉瑪依石化、遼河石化等公司實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。生產(chǎn)的環(huán)保丁腈橡膠不含內分泌干擾物、致癌物。成功開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權的環(huán)保丁苯橡膠以及利用中國石油特有的環(huán)烷基資源配套開發(fā)的橡膠填充油，可以滿足歐盟環(huán)保REACH法規(guī)的要求，標志著國產(chǎn)橡膠制品已經(jīng)打破了歐美發(fā)達國家的貿易技術壁壘。
在環(huán)保丁腈橡膠的研究中，建立了丁腈橡膠的環(huán)保助劑評價方法體系，采用差異化長效環(huán)保防老劑體系開發(fā)了系列環(huán)保丁腈橡膠產(chǎn)品，解決了產(chǎn)品儲存穩(wěn)定性差等諸多難題。在環(huán)保丁苯橡膠ESBR的研究中，開發(fā)了調節(jié)劑多點補加工藝，有效控制丁二烯—苯乙烯共聚物的結合苯乙烯含量和膠乳門尼黏度的方法，采用聚合釜空白物料隔離技術，實現(xiàn)產(chǎn)品的結合苯乙烯含量穩(wěn)定控制，解決了結合苯乙烯含量波動大、牌號切換過渡料多、物料損失大的難題。在環(huán)保丁苯橡膠SSBR的研究中，以中國石油自產(chǎn)的環(huán)烷基環(huán)保型填充油，通過調節(jié)丁二烯、苯乙烯比例和結構調控技術，開發(fā)生產(chǎn)了環(huán)保型溶聚丁苯橡膠新產(chǎn)品2557S、2564S和 72612S，三年累計生產(chǎn)銷售8萬多噸，替代了國外進口產(chǎn)品。
丁腈橡膠、丁苯橡膠（SSBR、ESBR）以及填充油環(huán)保化的成功，標志著中國石油在產(chǎn)品差別化生產(chǎn)方面邁出了新步伐，進入大規(guī)模工業(yè)化推廣應用階段，對提升中國石油橡膠產(chǎn)品的競爭力具有重要意義。
國際石油
1．細粒沉積巖形成機理研究有效指導油氣勘探
隨著數(shù)字露頭、礦物元素分析QEMSCAN、水槽模擬實驗、成像測井等先進技術的廣泛應用，二十一世紀以來，細粒沉積學在細粒沉積過程模擬、泥頁巖成巖作用與精細表征等方面取得重大進展，加深了細粒沉積巖形成機理與分布的認識。
細粒沉積水槽模擬實驗揭示了紋層狀頁巖主要是由流體搬運形成，而并非傳統(tǒng)認識的緩慢沉降形成，創(chuàng)新了頁理的形成機理；現(xiàn)代考察與水槽模擬發(fā)現(xiàn)細粒沉積快速埋藏能有效保存大量有機質，指出長期水體分層并非是黑色頁巖形成的必要條件，黑色頁巖可以在較淺的陸緣海廣泛分布；礦物元素分析技術能精細識別泥頁巖的礦物含量和沉積組構，成像測井技術可以有效識別泥頁巖的孔隙特征；地下狀態(tài)的成巖過程模擬揭示了泥頁巖滲透率的各向異性與原始有效應力的關系，模擬了頁巖油氣儲量的衰減模型。
細粒沉積巖作為烴源巖不但控制了常規(guī)油氣藏的形成與分布，而且與致密油氣、頁巖油氣等非常規(guī)油氣資源緊密相關。國外海相細粒沉積巖形成機理與巖石組構的創(chuàng)新性認識，拓展了油氣勘探領域，推動了北美地區(qū)非常規(guī)油氣的勘探進程。
2．CO2壓裂技術取得重大突破
儲層改造技術已經(jīng)成為低滲、超低滲油氣藏和致密油氣藏等非常規(guī)油氣藏有效開發(fā)的關鍵技術，水力壓裂是目前儲層改造技術的主體。由于其自身特點，水力壓裂存在對水敏/水鎖性儲層傷害大、耗水量大、環(huán)保矛盾突出等缺陷。近年來，CO2壓裂技術的發(fā)展和進步，有望成為解決這一問題的重要途徑之一。
CO2 壓裂技術源于北美，已經(jīng)從早期的CO2增能伴注壓裂和CO2泡沫壓裂發(fā)展到CO2干法加砂壓裂技術。CO2干法壓裂技術的主要特點是用液態(tài)CO2代替常規(guī)水基壓裂液，技術難點是帶壓密閉條件下輸砂、液態(tài)CO2黏度改性和施工裝備配套等。美國貝克休斯公司已經(jīng)開發(fā)出成套技術與裝備，現(xiàn)場應用3000余井次，在強水敏/水鎖非常規(guī)油氣藏中增產(chǎn)效果顯著，同比單井產(chǎn)量提高50％以上。其中美國Devonian頁巖氣藏采用CO2加砂壓裂改造后，9個月后產(chǎn)量相當于氮氣壓裂井的2倍，相當于CO2泡沫壓裂井的5倍；美國泥盆系頁巖15口壓裂井進行對比試驗，生產(chǎn)37個月后，用CO2加砂處理井的單井產(chǎn)氣量為CO2 泡沫處理井的4倍，為氮氣處理井的2倍。我國川慶鉆探與長慶油田等單位聯(lián)合攻關，在CO2密閉混砂裝置與CO2增黏技術上取得重要突破，2013年8月長慶蘇里格氣田蘇東44－22井先導試驗取得成功，2014年8月吉林油田在黑＋79－31－45井也進行了先導試驗。
CO2 干法加砂壓裂技術具有“無水壓裂”的特性，可消除儲層水敏和水鎖傷害，提高壓裂改造效果，具有壓裂液無殘渣、有效保護儲層和支撐裂縫、實現(xiàn)自主快速返排、大幅縮短返排周期、節(jié)約水資源等特點，有利于頁巖氣、煤層氣吸附天然氣的解析，在低滲、低壓、水敏性儲層開發(fā)中具有廣闊的應用前景，正在成為水力壓裂技術的有效補充。
3．低礦化度水驅技術取得重大進展
水驅仍將是油田開發(fā)的主導技術，但注水的技術內涵和作用機理正在逐漸深化發(fā)展。賦予水驅除補充能量以外的其他功能，成為各大石油公司攻關的熱點。低礦化度水驅、設計水驅、智能水驅等技術通過調整注入水的離子組成和礦化度，改變油藏巖石表面潤濕性，從而提高原油采收率，無論在室內實驗還是現(xiàn)場試驗都取得了顯著效果。
在現(xiàn)場應用方面，BP公司繼北美阿拉斯加北坡的恩迪科特油田先導試驗后，聯(lián)合康菲、雪佛龍和殼牌公司在英國北海ClairRidge油田啟動了世界上第一個海上低礦化度水驅項目，利用海水凈化裝置將海水礦化度降低至300ppm至2000ppm并直接注入油藏，預計可使該油田增產(chǎn)4200萬桶原油。科威特石油公司在世界第二大油田布爾甘油田開展低礦化度水驅試驗，將礦化度從140000ppm降低到5000ppm，當含水飽和度降低5％時，每桶增加的成本僅為10美元。沙特阿美石油公司在Kindom碳酸鹽巖油藏進行現(xiàn)場試驗，結果顯示在常規(guī)海水驅替后轉智能水驅可提高水驅采收率7％至10％。中國石油離子匹配精細水驅技術，研發(fā)了針對長慶、吉林等油區(qū)低滲油藏的水驅體系，室內評價提高采收率5％至15％，有望為我國大規(guī)模的低滲透油藏提高采收率提供新的技術手段。
與化學驅、熱采等其他EOR技術相比，低礦化度水驅采油技術的驅替效果相當且具有簡單有效、經(jīng)濟可行以及風險較低的特點，具有很大的應用潛力和推廣空間。
4．聲波全波形反演技術走向實際應用
全波形反演方法利用疊前地震波場的運動學和動力學信息重建地下速度結構，通過更新迭代初始模型進而減小計算數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)之間的誤差；逐步逼近真實模型，是提高速度模型精度、改善復雜目標成像效果的主要手段，具有揭示復雜地質背景下構造與巖性細節(jié)信息的潛力。但由于其計算量大、算法不穩(wěn)定等因素，給實際應用帶來了許多困難，一直未能廣泛投入商業(yè)化應用。
近年來，隨著計算機計算能力的不斷提高，寬頻、大偏移距采集技術的進步以及理論方法研究的不斷深入，全波形反演技術快速發(fā)展：持續(xù)完善工作流程，開發(fā)自適應數(shù)據(jù)選擇方法，減少了由于周期跳躍引起的假象及速度誤差；利用概率性質量控制方法，量化初始模型周期跳躍，克服周期跳躍對全波形反演的限制；聲波全波形反演從理論研究形成產(chǎn)品，應用于海上三維實際資料處理中，改善了深水鹽下復雜構造成像效果，用于精細地質解釋；此外，利用高分辨率全波形反演速度模型更好地約束Q層析參數(shù)等，優(yōu)化成像結果。
國內外多家公司對墨西哥灣、西非海上、巴倫支海挪威海域等地區(qū)的地震資料，尤其是全方位、寬頻、大偏移距地震數(shù)據(jù)進行全波形反演，獲得了高分辨率速度模型，有效改善了鹽下等復雜構造成像質量。目前全波形反演技術還在進一步深化研究，陸上資料的全波形反演技術應用還存在很大的挑戰(zhàn)。隨著計算能力的進一步提高以及理論方法研究的不斷深入，全波形反演技術應用也將不斷發(fā)展，應用潛力巨大，是今后地震技術發(fā)展的重要方向。
5．地震導向鉆井技術有效降低鉆探風險
地震導向鉆井技術作為一項新興的開發(fā)地震技術，以地震數(shù)據(jù)為主，充分利用鉆井、測井、錄井、開發(fā)等各專業(yè)數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)驅動與融合，獲得最佳的地震反演效果，實時預測斷層及巖性突變等地質異常，修正地質模型，幫助鉆井部門做出快速決策，優(yōu)化井眼軌跡，降低鉆探風險，提高儲層鉆遇率，指導油氣田開發(fā)，是地震技術在油田開發(fā)領域應用的一項重大進步。
地震導向鉆井技術改進了傳統(tǒng)導向流程，在鉆進過程中，實時利用物、測、鉆等各專業(yè)數(shù)據(jù)，改變了以往各專業(yè)獨立運作，最后綜合應用各專業(yè)結果相互補充的局面，真正實現(xiàn)了多學科融合；另外，地震導向鉆井技術改變了以往靜態(tài)模型導向方式，實時更新地質模型，動態(tài)調整鉆頭鉆進軌跡，減少鉆井風險。地震導向鉆井技術更加注重強調地震技術的作用，充分利用地震技術橫向高分辨率的特點，為鉆井提供地震導向全程跟蹤服務。
目前，地震導向鉆井技術已在中國和墨西哥灣進行了測試應用。在中國的高陡復雜構造氣藏及蘇里格氣田低滲透碎屑巖氣藏應用地震導向鉆井技術，有效提高了儲層鉆遇率及單井產(chǎn)能；在墨西哥灣，通過多次更新速度模型，及時修整鉆井設計方案，避開斷裂，有效降低了開發(fā)風險與成本。未來，隨著地震、測井、鉆井、地質、油藏一體化工作平臺的建立，地震導向鉆井技術將更加有效地融合多學科技術，降低鉆探風險優(yōu)化開發(fā)方案，在油氣田開發(fā)中發(fā)揮更大的作用。
6．巖性掃描成像測井儀器提高復雜巖性儲層評價精度
現(xiàn)今油藏復雜性的不斷增加要求準確了解地層元素組分和礦物含量，特別是非常規(guī)油氣藏，定量測量礦物和有機碳含量對資源評價至關重要。巖性掃描成像測井儀器結合非彈性和俘獲伽馬能譜測量的優(yōu)點，大幅提高地層元素測量的精度，并能獨立地定量確定總有機碳含量（TOC），使得TOC測井成為現(xiàn)實，對非常規(guī)和常規(guī)油氣評價具有非常重要的作用。
該儀器結合了現(xiàn)代閃爍探測器、高輸出脈沖中子發(fā)生器和非常快速的脈沖處理系統(tǒng)，極大地提高了能譜測井質量。首先，儀器采用大型摻鈰溴化鑭（LaBr3：Ce）伽馬射線探測器及先進的耐高溫光電倍增管。LaBr3：Ce探測器具有優(yōu)異的性能：光輸出量大，比NaI高約50％，有助于提高光譜分辨率；高溫性能優(yōu)異，200攝氏度時光輸出和分辨率只有少量降低；光衰減時間比NaI要快一個數(shù)量級，利于提高測量精度和測速。其次，儀器采用新一代脈沖中子發(fā)生器，每秒至少產(chǎn)生3億個中子，是放射性同位素源的8倍。第三，采用專利電子元件，對每秒超過250萬之高的計數(shù)率實現(xiàn)快速處理。
新儀器已經(jīng)在美國和加拿大的主要非常規(guī)油氣藏進行了廣泛的現(xiàn)場測試。測試結果顯示，在測速為每小時900英尺時儀器的重復性很好，在測速每小時3600英尺時重復性變差，但仍能比現(xiàn)有儀器更好地定量描述巖性。為了驗證測井結果的準確性，將測井與巖芯分析結果進行了對比，兩者的一致性非常好，特別是TOC。
7．多項鉆頭技術創(chuàng)新大幅度提升破巖效率
近年來，國外在鉆頭材料、設計、制造等領域的技術創(chuàng)新持續(xù)不斷，破巖效率不斷提升，從而不斷提高鉆井效率，縮短鉆井周期，降低鉆井成本，提高井身質量和作業(yè)安全性。通過持續(xù)的研發(fā)投入，多家公司的鉆頭產(chǎn)品不斷推陳出新，引領了鉆頭技術的發(fā)展。
超硬材料技術：廣泛應用脫鈷技術，大幅度提高了脫鈷凈度和脫鈷深度。脫鈷深度已達到0．5毫米至0．6毫米。在不犧牲硬度和沖擊強度的前提下，改善了PDC 鉆頭的抗熱磨損性。鉆頭制造技術：采用粉末鋪層等方法制備聚晶金剛石復合片材料，使硬質合金體的硬度呈非均勻分布，形成硬度梯度，從而提高表面硬度，改善自銳性能。3D打印技術：通過一次成型的制造工藝，顯著增強鉆頭應對極端環(huán)境的能力。齒形設計技術：多家公司創(chuàng)新推出了設計新穎、性能更優(yōu)的切削齒。錐形 PDC切削齒，改變了PDC切削齒一直以來的平面結構，將其安裝在鉆頭切削面的中心，起定心作用，可增強鉆頭的穩(wěn)定性，延長鉆頭使用壽命，同時提高機械鉆速；可旋轉的ONXYPDC切削齒，解決了PDC切削齒在一個方向磨損的問題，有效發(fā)揮切削齒的潛能，延長了鉆頭的使用壽命；波紋頂面復合片則是通過特殊設計的波狀輪廓金剛石頂面有效降低復合片表面的摩擦力，減少切削過程中產(chǎn)生的熱量，從而提高破巖的機械比能。
鉆頭技術的創(chuàng)新發(fā)展大幅度提高了油氣鉆井的破巖效率，同時也為石油公司提高油氣勘探開發(fā)效率與效益提供了重要手段。近年來應用新型鉆頭完成的鉆井作業(yè)，在提高鉆井速度的同時，在降低鉆井成本和保障鉆井安全等方面發(fā)揮了重要作用。
8．干線管道監(jiān)測系統(tǒng)成功應用于東西伯利亞—太平洋輸油管道
俄羅斯東西伯利亞—太平洋輸油管道系統(tǒng)一期工程成功應用干線管道監(jiān)測系統(tǒng)，解決了管道線路長，途經(jīng)凍土區(qū)、地震高發(fā)區(qū)（8級）、滑坡地帶等多種惡劣自然條件下的管道安全運營問題，通過對影響管道狀態(tài)的各種參數(shù)進行經(jīng)常性的監(jiān)測，有助于消除這些地區(qū)地質活動對管道造成的不利影響。
干線管道監(jiān)測系統(tǒng)是根據(jù)管道線路的航天監(jiān)測、航空目測和陸地地質考察、自動化監(jiān)測系統(tǒng)所監(jiān)測到的復雜地質情況參數(shù)來判定“大氣—土地—管道—運輸介質”系統(tǒng)之間相互影響的過程。該監(jiān)測系統(tǒng)由兩部分組成：一個是持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，可以接收來自自動監(jiān)測系統(tǒng)的土壤參數(shù)和管道位置情況等信息；另一個是以定期觀測為基礎的周期性監(jiān)測系統(tǒng)。這兩個系統(tǒng)所獲取的信息全部進入數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，經(jīng)過分析計算，成為下一步評價管道技術狀態(tài)和采取控制措施的依據(jù)。通過對上述監(jiān)測數(shù)據(jù)和特征進行分析、研究，加上其他形式的管道預測結果，可以估計當前的管道狀況，并及時采取有效的處理方案。
干線原油管道監(jiān)測系統(tǒng)是以信息自動化、高科技設備、先進的技術和程序方案為基礎的現(xiàn)代科技系統(tǒng)，可以使原油管道在計劃的輸油工況下保持良好的可靠性及安全性，并符合相關標準規(guī)范。該技術在東西伯利亞—太平洋輸油管道上的成功運用，為管道安全高效運行提供了保障。
9．煉油廠進入分子管理技術時代
煉油廠“分子管理”技術是近年來國際石油公司提出的一項突破傳統(tǒng)的對石油餾分的粗放認知，從體現(xiàn)原油特征和價值的分子層次上深入認識和加工利用石油的先進技術，目前已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)應用并取得了巨大的經(jīng)濟效益。
“分子管理”包含的關鍵技術為分子指紋識別技術（含油品分析和分子表征）、分子組成層次的模擬技術以及基于前兩者的過程優(yōu)化技術等，從分子水平上認識、加工和管理石油資源，實現(xiàn)對石油加工過程的極致精細化管理，推動石油組分實現(xiàn)“宜油則油、宜烯則烯、宜芳則芳”，使石油資源物盡其用，加工過程中消耗最低。埃克森美孚公司提出了結構導向集總（SOL）方法用于油品分子表征技術，估算其分子組成，并利用該方法建立了催化裂化、催化石腦油加氫脫硫、潤滑油加氫裂化、再精制、溶劑抽提、溶劑脫蠟和催化脫蠟等過程的結構導向集總動力學模型。成功應用于多個煉廠，進行產(chǎn)品產(chǎn)率和性質預測、原料優(yōu)化配置、加工方案調優(yōu)等。在此基礎上，將油品分子表征技術、集總反應動力學模型與計劃優(yōu)化系統(tǒng)、生產(chǎn)調度及實時優(yōu)化系統(tǒng)相結合構建煉廠整體優(yōu)化模型，對煉油過程進行整體優(yōu)化。通過分子管理項目，埃克森美孚公司下游業(yè)務獲益超過7．5億美元/年。
面對原油資源的劣質化和日益嚴格的環(huán)保要求等多元化挑戰(zhàn)，通過優(yōu)化煉油生產(chǎn)，實現(xiàn)精細化加工，以最低的成本生產(chǎn)效益最好的產(chǎn)品，已成為全球煉油企業(yè)的共識。 “分子管理”技術的出現(xiàn)恰恰契合了這一理念，隨著分析技術、信息技術等相關領域研究的進一步深入，“分子管理”技術在我國石油加工行業(yè)的全面應用也將不再遙遠。
10．甲烷無氧一步法生產(chǎn)乙烯、芳烴和氫氣的新技術取得重大突破
傳統(tǒng)的甲烷轉化路線投資和消耗高，由于采用氧分子作為甲烷活化的助劑或介質，過程中不可避免地形成和排放大量溫室氣體，致使總碳利用率降低。由大連化物所研究的甲烷高效轉化技術，實現(xiàn)了甲烷在無氧條件下選擇活化，一步高效生產(chǎn)乙烯、芳烴和氫氣等化學品。
研究團隊基于“納米限域催化”的新概念，將具有高催化活性的單中心低價鐵原子通過兩個碳原子和一個硅原子鑲嵌在氧化硅或碳化硅晶格中，形成高溫穩(wěn)定的催化活性中心；甲烷分子在配位不飽和的單鐵中心上催化活化脫氫，獲得表面吸附態(tài)的甲基物種，進一步從催化劑表面脫附形成高活性的甲基自由基，隨后生成乙烯和其他高碳芳烴分子，如苯和萘等。在反應溫度1090攝氏度和空速21．4Lgcat－1·h－1條件下，甲烷的單程轉化率達48．1％，乙烯的選擇性為 48．4％，所有產(chǎn)物的選擇性>99％。在60小時的壽命評價過程中，催化劑保持了極好的穩(wěn)定性。與天然氣轉化的傳統(tǒng)路線相比，該技術徹底摒棄了高耗能的合成氣制備過程，縮短了工藝路線，反應過程本身實現(xiàn)了二氧化碳的零排放，碳原子利用效率達到100％。研究團隊還揭示了單鐵活性中心抑制甲烷深度活化從而避免積碳的機理，首次將單中心催化的概念引入高溫催化反應。相關成果發(fā)表在2014年9日出版的美國《科學》雜志上，該成果代表了這一產(chǎn)業(yè)的重大變革。