復(fù)雜地質(zhì)條件下油氣資源富集理論與分布預(yù)測(cè)新方法
本項(xiàng)成果是重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目“復(fù)雜地質(zhì)條件油氣成藏與剩余油預(yù)測(cè)”的標(biāo)志性成果之一。
　　該項(xiàng)成果創(chuàng)建了凹槽區(qū)油氣富集機(jī)理與模式，揭示了凹槽區(qū)油氣成藏的主控因素；建立了斷裂控藏機(jī)理與模式，預(yù)測(cè)了渤海海域三個(gè)勘探區(qū)帶并已獲得油氣發(fā)現(xiàn)；建立了疊合盆地油氣輸導(dǎo)體系的類型和結(jié)構(gòu)模式，闡明了典型地層油氣藏的成藏機(jī)理、分布規(guī)律及主控因素，有效地指導(dǎo)了準(zhǔn)噶爾盆地勘探目標(biāo)的選擇；闡明了天然氣高效成藏的機(jī)理與控制因素，明確了源儲(chǔ)剩余壓力差、斷裂的輸導(dǎo)和蓋層的封閉在天然氣高效成藏中的作用，提出了天然氣高效成藏的定量評(píng)價(jià)方法及新指標(biāo)；提出了臨界成藏新理論觀點(diǎn)，揭示了排烴門限、聚烴門限和資源門限及其聯(lián)合控藏規(guī)律；闡明了三個(gè)地質(zhì)門限的聯(lián)合控油氣作用機(jī)制與判別標(biāo)準(zhǔn)，解決了資源評(píng)價(jià)中有效源巖判別、主要成藏時(shí)間厘定、油氣分布預(yù)測(cè)等地質(zhì)難題。
　　該成果獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)4項(xiàng)，已在三大石油公司應(yīng)用，在東部地區(qū)確定出15個(gè)新的資源領(lǐng)域、360個(gè)新的有利區(qū)帶和500個(gè)新的有利目標(biāo)，探井成功率平均較原有方法提高20%。
　　非均勻介質(zhì)中地球物理場(chǎng)特征分析
我國(guó)80%以上油氣藏皆呈現(xiàn)較強(qiáng)的非均質(zhì)性，現(xiàn)有地球物理探測(cè)技術(shù)存在嚴(yán)重不適用性。該成果在非均勻介質(zhì)中地球物理場(chǎng)特征分析方向取得了重要研究進(jìn)展，是重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目“非均質(zhì)油氣藏地球物理”的標(biāo)志性成果之一。
　　在非均質(zhì)儲(chǔ)層地震物理模型實(shí)驗(yàn)分析方面，發(fā)展了裂縫介質(zhì)地震波傳播理論、建立了裂縫介質(zhì)物理模型及正演計(jì)算方法，在國(guó)際上首次采集到一套裂縫介質(zhì)三維寬方位縱波資料，并作為標(biāo)準(zhǔn)模型被廣泛使用；創(chuàng)立了巖心制作新工藝，在國(guó)際上首次成功制作出接近地下真實(shí)裂縫儲(chǔ)層的人造巖心，并研究了對(duì)不同裂縫尺度的地震響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了含不同流體非均質(zhì)砂體地震反射滯后效應(yīng)。在地球物理資料信息融合模型及處理解釋一體化技術(shù)方面，研究團(tuán)隊(duì)建立了不同物理性質(zhì)、觀測(cè)方式的地球物理信息的融合模型，為減小油氣儲(chǔ)層預(yù)測(cè)地球物理反演的不適定性、降低其多解性，探索了油氣勘探地球物理多信息融合的理論和適用途徑。在綜合地球物理信息融合模型的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)主要用于油氣勘探的“地球物理資料綜合處理解釋一體化系統(tǒng)”。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了單項(xiàng)資料和地震、非地震資料綜合處理、成像、地球物理解釋和地質(zhì)解釋一體化。
　　海洋叢式井定向鉆井力學(xué)與設(shè)計(jì)控制方法研究
在海洋叢式井鉆井工程中定向鉆井是關(guān)鍵，尤其是其中的大位移定向鉆井，是挑戰(zhàn)定向鉆井極限的前沿技術(shù)。
　　該成果針對(duì)南海叢式井與大位移井工程中的定向鉆井技術(shù)難題，重點(diǎn)研究了海洋叢式井定向鉆井力學(xué)與設(shè)計(jì)控制方法，提出了“等效時(shí)間法”優(yōu)選鉆井平臺(tái)位置的整體思路及方法，建立了以“等效鉆進(jìn)時(shí)間最短”為指標(biāo)的鉆井平臺(tái)位置優(yōu)選模型，同時(shí)提出了一套穿越斷層及破碎帶的叢式定向井軌道設(shè)計(jì)方法，建立了相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算模型，形成了一套海洋叢式井鉆井平臺(tái)優(yōu)選與井眼軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)。
　　此外，該成果提出了大位移鉆井延伸極限的新概念，建立了一套先進(jìn)適用的定量評(píng)估模型及風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)控制準(zhǔn)則；建立了三維井眼約束管柱的摩阻/扭矩預(yù)測(cè)模型和優(yōu)化算法，自主研發(fā)出了先進(jìn)的大位移井摩阻和扭矩?cái)?shù)值模擬系統(tǒng)；建立了非線性套管磨損預(yù)測(cè)模型，形成了大位移鉆井套管磨損預(yù)測(cè)預(yù)防技術(shù)；建立了大位移鉆井導(dǎo)向鉆具組合分析與設(shè)計(jì)方法，提出了大位移鉆井軌跡的導(dǎo)向控制模式及測(cè)量誤差分析方法；將定量計(jì)算與定性分析相結(jié)合，采用多種方法對(duì)大位移鉆井進(jìn)行綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為優(yōu)化風(fēng)險(xiǎn)控制方案提供科學(xué)依據(jù)。
　　該成果在南海等油氣田開發(fā)中推廣應(yīng)用，獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，受到國(guó)內(nèi)外同行的關(guān)注。
化學(xué)方法提高油藏采收率理論與技術(shù)
該成果經(jīng)過近20年的攻關(guān),以“優(yōu)勢(shì)通道的描述及調(diào)控理論”為基礎(chǔ)，重點(diǎn)研發(fā)優(yōu)勢(shì)通道調(diào)控工藝及配套功能材料，逐漸形成了獨(dú)具特色的“高含水油田優(yōu)勢(shì)通道定量描述與調(diào)控技術(shù)”。
　　一是發(fā)明了多井示蹤劑組合解釋模型、油田竄流通道監(jiān)測(cè)理論圖版以及優(yōu)勢(shì)通道形成與演化的流固耦合模擬方法，創(chuàng)建了優(yōu)勢(shì)通道的定量描述與預(yù)測(cè)技術(shù)，解決了優(yōu)勢(shì)通道調(diào)控盲目性難題，提高調(diào)控措施有效率30%以上。二是發(fā)明了至今應(yīng)用范圍最廣的區(qū)塊整體堵調(diào)PI和RE優(yōu)化決策方法，自主研發(fā)了油水井堵調(diào)驅(qū)多層次調(diào)控系列新工藝，發(fā)明了優(yōu)勢(shì)通道調(diào)控的新型功能材料，創(chuàng)建了常規(guī)水驅(qū)油藏優(yōu)勢(shì)通道調(diào)控技術(shù)。三是首次提出了聚驅(qū)后利用地層殘留聚合物調(diào)控優(yōu)勢(shì)通道的方法，發(fā)明了殘留聚合物再利用的固定劑、絮凝劑及注入工藝，創(chuàng)建了聚驅(qū)后利用地層殘留聚合物提高采收率的首選接替技術(shù)，大幅度節(jié)約了生產(chǎn)成本。
　　研究成果在中石油、中石化、中海油三大石油公司的18個(gè)主要油田實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，推廣面達(dá)到90%以上，取得顯著經(jīng)濟(jì)效益。
　　多品種原油同管道高效安全輸送新技術(shù)
西部原油管道是我國(guó)“西油東送”的戰(zhàn)略通道。在該管道設(shè)計(jì)、投產(chǎn)及運(yùn)行的過程中，研究團(tuán)隊(duì)基于在原油流變學(xué)、輸油管道非穩(wěn)態(tài)熱力水力耦合問題數(shù)值求解算法等基礎(chǔ)研究方面長(zhǎng)期積累的成果，破解了一系列高難度技術(shù)問題，獲2010年中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，同時(shí)入選中石油2010年“十大科技進(jìn)展”。
　　該成果創(chuàng)新形成了多品種原油加劑改性順序輸送技術(shù)，成功解決了超長(zhǎng)站間距管段的熱力約束難題，實(shí)現(xiàn)了多品種多批次原油加劑改性順序輸送常態(tài)化運(yùn)行；突破了長(zhǎng)距離管道冷熱原油交替順序輸送技術(shù)，在國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用于長(zhǎng)輸管道的常態(tài)化運(yùn)行；發(fā)展了含蠟原油長(zhǎng)輸管道間歇輸送技術(shù)，成功開發(fā)了準(zhǔn)確、高效的含蠟原油管道間歇輸送數(shù)值模擬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了792公里的玉門—蘭州管段間歇輸送設(shè)計(jì)與常態(tài)化運(yùn)行；揭示了同溝敷設(shè)管道熱力影響的規(guī)律，研發(fā)了同溝敷設(shè)管道熱力影響數(shù)值模擬軟件，發(fā)現(xiàn)了同溝敷設(shè)管道熱力影響的規(guī)律，目前已推廣應(yīng)用于指導(dǎo)國(guó)內(nèi)多條同溝敷設(shè)管道的設(shè)計(jì)。
本項(xiàng)成果是重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目“重油輕質(zhì)化理論及關(guān)鍵技術(shù)”的標(biāo)志性成果之一。
　　兩段提升管催化裂化是循環(huán)流化床催化裂化技術(shù)的發(fā)展，在工程上成功實(shí)現(xiàn)了新鮮原料和循環(huán)油在條件各自優(yōu)化的提升管中分別進(jìn)行反應(yīng)，每段提升管引入再生劑進(jìn)行催化劑接力，以及提高劑油比、大幅度縮短反應(yīng)時(shí)間的技術(shù)理念。該技術(shù)具有極強(qiáng)的靈活性，可顯著提高煉廠催化裂化裝置的加工能力和產(chǎn)品的產(chǎn)率，可根據(jù)市場(chǎng)需求靈活調(diào)節(jié)柴汽比，降低后續(xù)加氫過程的負(fù)荷和操作成本；在保證目的產(chǎn)品收率不損失的前提下，降低汽油的烯烴含量。
　　該技術(shù)目前有十余套工業(yè)生產(chǎn)裝置在運(yùn)行，達(dá)到了提高輕質(zhì)油收率、改善產(chǎn)品質(zhì)量的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。該技術(shù)的操作靈活性，可顯著提高企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)變化的能力。輕質(zhì)油收率增加則提高了石油資源的有效利用率，降低生產(chǎn)單位目的產(chǎn)品的碳排放量。此項(xiàng)成果2010年獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
清潔柴油生產(chǎn)催化劑和工藝
本項(xiàng)成果是重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目“油氣轉(zhuǎn)化催化理論與催化劑”的標(biāo)志性成果之一。
　　中國(guó)石油大學(xué)工業(yè)催化學(xué)科近年來在劣質(zhì)柴油加氫精制催化劑制備新技術(shù)和工藝技術(shù)的研究開發(fā)方面開展了卓有成效的工作，取得了關(guān)鍵技術(shù)的突破。提出了Co和Ni通過降低載體的強(qiáng)相互作用、分散和供電子起到對(duì)Mo的助劑作用的新見解，更新了MoS2催化作用機(jī)理的認(rèn)識(shí)；發(fā)現(xiàn)了Co和Ni主要通過提高M(jìn)oS2的氫解活性促進(jìn)具有空間位阻的烷基苯并噻吩的加氫脫硫反應(yīng)的機(jī)理；提出劣質(zhì)柴油加氫精制催化劑的設(shè)計(jì)新思路等，研制出了高脫硫活性新型脫硫、脫氮和芳烴飽和活性高的劣質(zhì)柴油加氫改質(zhì)復(fù)合載體型催化劑FDS-1。工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明，該催化劑具有高脫硫活性的同時(shí)，還具有良好的脫氮和脫芳性能。2011年，該成果獲得中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
　　深井、超深井套管磨損機(jī)理及監(jiān)測(cè)預(yù)防技術(shù)研究
油氣井管柱、鉆、采、輸及煉化用大型動(dòng)力機(jī)組、油氣管道等關(guān)鍵技術(shù)裝備失效或故障頻發(fā)導(dǎo)致生產(chǎn)事故，是影響我國(guó)當(dāng)前油氣生產(chǎn)過程安全、平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重大制約因素。該技術(shù)包含了套管磨損故障診斷及預(yù)防控制技術(shù)和基于磁記憶效應(yīng)的油氣井管柱及油氣管道損傷檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)。
　　套管磨損故障診斷及預(yù)防控制技術(shù)研制成功世界上首臺(tái)滑臺(tái)式全尺寸動(dòng)載套管磨損試驗(yàn)機(jī)，研制出可在地面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下套管磨損的診斷系統(tǒng)，提出了深井超深井套管防磨設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，建立起結(jié)合鉆井工程設(shè)計(jì)、套管磨損監(jiān)測(cè)與防磨工藝措施合理應(yīng)用的綜合防磨技術(shù)體系，并成功應(yīng)用于工程實(shí)際。油氣井管柱及油氣管道損傷檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)研制成功鉆具疲勞檢測(cè)系統(tǒng)，開發(fā)出了適合在生產(chǎn)線使用的組合式油管磁記憶檢測(cè)系統(tǒng)，開發(fā)出了適合油氣管道使用的強(qiáng)磁記憶傳感器及檢測(cè)裝置。