不忘初心奋斗路——记中国石油集团工程技术研究院有限公司优秀共产党员靳建洲

身为石油人,靳建洲受到大庆精神、铁人精神的鼓舞,树立了一个个小梦想,实现了一个个小目标。在科学家精神的感召下,他追求"比肩国际"的固井技术之梦,并为之而努力奋斗!靳建洲是中国石油集团工程技术研究院有限公司固井研究所党支部书记、所长,在科技攻关、经营管理、改革创新等方面取得了突出成绩.

中国石油新型储能技术进展与前景展望

全球能源领域正在发生巨大变革,传统国际油公司纷纷布局新能源,向绿色低碳方向转型。储能具有能量存储与灵活调度等功能,在油气田风光发电的电源侧、电力输送的电网侧以及油气行业上中下游的用户侧存在众多应用场景,将发挥重要作用。文章研究梳理了储能行业发展态势及各类先进储能技术的特点与成熟度,探讨了油气行业所需的低成本、高安全、耐宽温、大容量等先进储能技术类型,提出了当前在技术成本、容量和规模、循环寿命和可靠性、地理限制和环境影响、法规和政策支持等方面面临的挑战。在对国际油气与能源公司的储能布局调研分析的基础上,按小规模(<1MW/1MW·h)、中等规模(1MW/1MW·h~100MW/100MW·h)、大规模(>100MW/100MW·h)对油气行业储能需求进行分类。“十三五”以来,中国石油储能在钛酸锂电池、水系锌离子电池、液流电池等电化学储能技术以及盐穴压缩空气、飞轮储能为主的物理储能技术等方面取得了系列创新成果。面对储能技术路线多样、迭代迅速和产业链长等特点,油气企业需依托自身需求与特色应用场景以推动储能业务发展。具体建议:发挥储能的纽带作用,加速油气行业与新能源融合发展;发展符合油气行业需求的特色储能技术,快速形成标准体系;加强跨学科人才培养力度,培养适应油气行业储能技术发展的工程技术人才;发挥储能在未来综合能源系统中的核心作用,支撑油气企业向综合性能源公司转型。

中国石油陆相页岩油钻井技术现状与发展建议

中-高成熟度页岩油是中国页岩油战略突破的重点领域,加强陆相页岩油勘探开发是保障国家能源供应安全的重要途径。详细介绍了中国石油天然气集团有限公司(简称中国石油)在鄂尔多斯、准噶尔和松辽等盆地页岩油钻井工程技术进展。包括大平台工厂化布井、水平井井身结构优化、分井段“一趟钻”、水平井高性能钻井液、一体化地质导向等关键技术。对标北美先进页岩油钻井技术,分析了国内页岩油钻井在布井方式与井身结构、地质工程一体化及导向技术、钻井提速配套技术、钻井液及固井配套技术等方面的差距和发展趋势。提出了持续推进大平台工厂化作业和优化井身结构、集成配套提速技术、加强地质工程一体化研究和加快新一代导向工具研发攻关等发展建议,以促进陆相页岩油钻井提速、降本、增效,引领页岩油革命工程目标实现。

中国石油科技创新基金管理机制优化策略

中国石油为支持基础研究、加强科技创新,1993年设立科技创新基金,主要面向高等院校和各大科研院所的中青年科技人才,构建开放的科技创新生态。经过30年发展,资助经费超3亿元,已成为高校和中国石油共同提升基础研究能力的创新平台。近年来,中国石油加快推进基础研究工作,进一步健全基金资助体系,对科技创新基金进行科研管理范式变革显得更为迫切。面对新时代学科发展需要、国家对国企开展基础研究的新要求、科研管理信息化发展等趋势与挑战,中国石油科技创新基金稳步推进“明确项目资助导向、完善项目资助体系、优化科技成果转化”三大核心改革任务,从指南体系、资助形式、人才团队建设、成果转化应用方面,探索创新发展的管理新机制。同时建设信息管理平台,开发科技创新基金系统,实现项目全流程管理,进一步促进了科研管理新机制与信息化的融合。

中国石油企业工程技术服务海外业务高质量发展路径探讨

中国石油集团工程技术服务业务在海外的发展整体上经历了三个阶段,初步实现了国际化,在“一带一路”沿线国家面临机遇与挑战并存的外部环境,且机遇多于挑战。中国石油集团工程技术服务海外业务的国际资源整合能力需要进一步提升,针对海外油服项目的专项攻关不足,工程技术服务标准制约市场的拓展,技术相关资源整合能力有待提升。一体化成为中国石油集团工程技术服务业务重要的比较优势;业务链完整,具备油气田勘探开发综合一体化服务能力;特色技术、交付能力和成本管控结合,在不发达国家市场占据优势。建议:国家层面,推动建立相关法律与机制,加强油气工程技术服务业务与金融、税收政策的融合,推动与“一带一路”国家间的标准互认。企业层面,完善与“一带一路”市场相适应的体制机制顶层设计;研究制订“一带一路”上下游一体化考核办法和激励机制;加强科技创新,打造工程利器,提高工程技术服务企业核心竞争力。

中国石油深井、超深井和水平井钻完井技术进展与挑战

深层、超深层和非常规成为我国油气勘探开发的重要增储上产领域,“十三五”以来,工程技术围绕“五油三气”六大盆地勘探开发重点和高温高压、窄密度窗口等钻井提速难点,通过持续攻关,取得了一大批技术成果。深井、超深井、非常规水平井钻完井关键技术快速发展,形成了以非常用井身结构优化、安全高效优快钻井、抗高温钻井液、精细控压钻完井、膨胀管等为核心的关键技术,成功实施了一批标志性超深井的钻探作业。研制了大功率顶驱、一体化地质导向系统、绿色经济储层改造等装备工具,研发了耐高温高性能井筒工作液、高效防漏堵漏材料等核心助剂,加快了非常规油气资源的低成本、规模效益开发。深井钻深能力突破9000m,水平井水平段长度突破5000m,一趟钻进尺最长3700m,部分指标比肩北美,助推了塔里木富满、四川双鱼石、大庆古龙等大型油气田的发现与开发,为提高油气资源开发力度和效益提供有力的工程技术支撑。随着油气勘探开发不断推进,钻井面临的工程地质风险、新的挑战仍然不断出现,还需进一步开展地层压力精确预测、井身结构优化拓展、井眼轨迹控制、抗高温工作液体系、高效破岩与提速工具、地质工程一体化等攻关研究,以实现钻井关键技术与装备的不断迭代升级,支撑深层、超深层、非常规油气资源高效勘探开发。

复杂地质条件储气库井工程评估及建设技术——中国石油集团工程技术研究院成果

地下储气库作为天然气“产供储销”的重要环节,是世界各国保障天然气安全消费的重要基础性设施。近年来,我国天然气需求快速增长,对外依存度高达40%,而储气库实际调峰能力约为消费量的5%,远低于国外天然气消费大国15%的比例。我国天然气储备不均衡的现象日益突出,经济发达的东部沿海地区和需要采暖的华北、东北地区储备相对不足,冬季天然气供应紧张,而中西部和海洋地区储备充足。因此,加快构建天然气商业储备体系,建设天然气地下储气库势在必行。

我国油气工程技术装备智能化和智能制造的探索与实践

经过数十年发展,我国油气工程技术装备整体水平步入国际先进行列,实现了从初期的机械化到自动化和信息化,以及目前部分数字化与智能化的跨越。分析和描述了万米特深井钻机、“一键式”自动化钻机、智能钻井系统、5G加持的压裂机组、自动化连续管装备、连续管作业智能支持中心、智能导向钻井控制系统、万米自动化顶驱、智能钻杆等国内典型油气工程技术装备的关键技术特征和智能化水平。认为国内油气工程技术装备的智能化依然以第一代“自动化”、第二代“数字化+网络化”为主,要全面实现第三代智能化,任重道远。论述了智能制造的内涵、国内油气工程技术装备智能制造的发展概况,认为国内油气工程技术装备的智能制造取得了长足进步,尤其是在应用层面已经跟上了全球发展步伐,在某些方面形成了中国特色。以连续管作业装备为制造对象,构建了“基于工业互联网的连续管装备智能制造整体解决框架”,剖析了智能工厂、制造知识、精益生产、智能装备、工业软件等关键要素。研究结果可为全面实现油气工程技术装备智能制造提供参考。

我国石油工程技术与装备走向高端的发展战略思考与建议

我国石油工程技术与装备历经多年科技攻关,特别是国家科技重大专项开展以来,发展完善了以地震勘探、电缆测井、水平井、欠平衡钻井、钻井提速、储层改造、带压作业、注水采油为核心的常规石油工程主体技术与装备,实现全面国产化。高端石油工程技术与装备取得重大突破,拓宽了油气勘探开发领域,实现页岩油气、致密油气、深层和深水等油气资源的经济有效开发。当前,油气资源效益开发对石油工程技术提出更高要求,亟待石油工程企业快速提升自主研发能力,突破“卡脖子”问题,掌握高端技术,科技发展需抓住跨界融合的新动能。为了促进我国石油工程高端技术快速成为主体技术、常规与高端技术接替上升,提出了下一步重点攻关方向。在“十六五”末打造一批以智能化地球物理勘探装备、超高温高压与深远探测测井装备、自动化智能化钻井高端装备、高性能旋转导向系统、高效智能破岩工具、安全环保高效能工作液、万米特深井钻完井技术、大功率电驱智能压裂装备、精细化智能化分层注采技术、海上压裂船与多功能作业船等为代表的高端技术与装备,高水平实现石油工程技术自立自强,高质量保障国家能源安全。

着重创新驱动 激发动力活力 打造国内领先比肩国际工程技术研究院

当前,世界经济和能源格局深刻变革,受国际形势和能源供求关系的影响,国际油价长期处于低位,同时,新一轮能源革命的蓬勃兴起,对传统能源行业带来了巨大冲击。为了应对诸多矛盾相互叠加的严峻挑战,确保国家能源供给安全,工程技术作为油气勘探开发的主力支撑作用日益凸显。“十三五”以来,中国石油集团工程技术研究院有限公司在集团公司党组战略决策部署下,优化重组,紧紧围绕“四提”(提质、提速、提产、提效)和“四个能力”(保护和发现油气藏、识别和评价油气藏、改造油气藏和提高单井产量、提高动用率和采收率)建设,通过核心技术研发体系建设、合作研发平台建设、一体化管控与组织模式构建、科研管理及薪酬分配机制改革等一系列举措,强化技术、模式、管理三方面创新,形成7大技术系列20余项特色技术,有力支撑了集团公司重点上产区域的勘探开发,有效提升了集团公司工程技术核心竞争力。

深层超深层钻井液技术研究进展与展望

系统论述目前国内外深层超深层钻井液技术研究进展,分析存在的关键问题并提出未来发展方向。针对深层超深层复杂油气层钻井过程中面临的高温高压高应力、裂缝发育、井壁失稳、钻井液漏失等问题,国内外学者研发了深层超深层抗高温高盐水基钻井液技术、抗高温油基/合成基钻井液技术、储层保护钻井液技术以及钻井液防漏堵漏技术,但仍存在抗高温高压和高应力能力不足、井壁易失稳以及钻井液漏失严重等关键问题。由此提出未来深层超深层钻井液技术的发展方向:(1)抗高温高盐水基钻井液技术需致力于提升高温稳定性,改进流变性能,强化滤失量控制,提高与地层的相容性。(2)抗高温油基/合成基钻井液技术需在高温稳定剂、流型调节剂等低毒易降解的环保型添加剂和相关配套技术方面进一步攻关。(3)储层保护钻井液技术应致力于新型高性能添加剂和材料的研究,通过引入先进的传感器网络和人工智能算法,完善实时监测技术。(4)钻井液防漏堵漏技术应更加注重智能化技术的集成与应用、高性能堵漏材料的研发与应用、多元化堵漏技术与方法的探索以及环境保护与安全生产意识的提高。

我国石油工程技术与装备中长期发展战略研究

我国石油工程技术与装备历经多年科技攻关,发展完善了以地震勘探、电缆测井、水平井、欠平衡钻井、钻井提速、储层改造、带压作业、注水采油为核心的常规石油工程主体技术与装备,实现了全面国产化.高端石油工程技术与装备取得重大突破,拓宽了油气勘探开发领域,实现页岩油气、致密油气、深层和深水等油气资源的经济有效开发.当前,油气资源效益开发对石油工程技术提出更高要求,亟待石油工程企业快速提升自主研发能力,突破"卡脖子"问题,掌握高端技术,抓住跨界融合的新动能,高水平实现石油工程技术自立自强,高质量保障国家能源安全.

精细控压钻井技术及装备研究进展

精细控压钻井技术可使复杂地层普遍存在的井涌、漏失、坍塌、卡钻等井下复杂,特别是“溢漏同存”的窄密度窗口钻井难题得到有效解决,并提高复杂地层钻井成功率,实现安全、高效、快速钻井作业。实践证明,精细控压钻井技术越来越多地体现出常规钻井技术无法比拟的技术优势。文章介绍了精细控压钻井技术及装备的发展过程,重点介绍了笔者研究团队研发的控压钻井工况模拟装置及评价方法、精细控压钻井成套装备、集“钻、录、测”于一体的控压钻井方法以及欠平衡精细控压钻井工艺技术等核心技术,分析了精细控压钻井技术现场应用效果与适用性,提出了下步发展方向。精细控压钻井技术作为一项先进钻井技术,将是未来闭环钻井技术发展的重要基础。

压缩空气储能井大尺寸套管固井技术研究与应用

压缩空气储能是实施规模化电力存储的关键技术之一。压缩空气储能注采井(以下简称“注采井”)普遍具有“地层温度低、井眼及套管尺寸大、固井长期封隔质量要求高”等特点。通过开展低温高活性水泥浆体系关键材料研究,优选出了高性能早强材料DRA-1L、膨胀增韧材料DRE-3S,形成了适用于注采井固井的盐水型低温高活性水泥浆体系1套,工程性能良好,低温30℃以下起强度时间小于10 h,24 h抗压强度大于14 MPa,强度发展快,最终强度高,结合大尺寸套管固井针对性技术对策,解决了大尺寸注采井固井顶替效率不高、水泥石低温强度发展慢、抗压强度低等问题。该项技术成功应用于湖北云应盆地压缩空气储能项目注采井表层套管及生产套管固井,固井质量合格率100%,优质率大于95%,保障了该项目的顺利实施,同时对低温大尺寸井眼条件下固井质量的提升具有良好的借鉴意义。

控压钻井关键技术研究与应用

控压钻井技术在现代石油工程中具有非常重要的作用,主要包括井底压力控制技术、井筒压力监测技术、钻井液性能优化技术和钻井参数优化技术等四方面。控压钻井技术在不同地质条件、钻井深度和钻井环境中的应用效果显著,通过有效控制井底压力和监测井筒压力,可以提高钻井效率和安全性。优化钻井液性能和钻井参数可以降低钻井成本并减少环境污染。因此,控压钻井技术对于提高钻井效率、保障安全和保护环境具有重要意义。

含油钻屑处理技术研究进展与展望

使用油基钻井液在钻井过程中会产生大量含油钻屑,处理不当会对生态环境和人类健康造成危害。世界各国针对含油钻屑的排放制定了严格标准,要求含油钻屑必须处理达标后方可排放。介绍国内外含油钻屑处理的相关法规和标准,对国内外含油钻屑处理技术的主要研究成果及应用现状进行综述,并阐述其技术原理。通过对各类含油钻屑处理技术的归纳总结,明确不同类型处理技术的优缺点,最后对未来含油钻屑处理技术应用研究的发展进行展望。未来含油钻屑处理技术应向着新材料、新装备、新技术的方向发展,以实现含油钻屑的无害化、资源化处理。

玛18井区水平井井壁失稳机理及强封堵钻井液技术研究

为解决玛湖油田玛18井区致密油气藏水平井钻井过程中存在掉块、垮塌和缩径等井壁失稳问题,对克上组及百口泉组岩心进行了X射线衍射、扫描电镜、接触角、岩石力学实验,分析了该地层的理化性质、微观结构和力学性能。实验结果表明,黏土水化作用、岩石孔缝十分发育、钻井液侵入降低结构面强度是导致井壁失稳的主要原因。根据现场实际,采用油基钻井液增强对岩石的水化抑制效果。针对目的层岩石具有较多微纳米孔隙及裂缝的特征,研发出新型纳米封堵剂聚丙二醇接枝改性纳米SiO_(2),粒径范围为17~197 nm,优选出复合型强封堵剂“3%氧化沥青+2%超细碳酸钙+2%纳米封堵剂”,构建了强封堵油基钻井液体系,该体系在120℃热滚16 h后,高温高压滤失量仅为1.2 mL,两次滚动回收率均大于97%,60 min后渗透性封堵滤失量为1.4 mL,具有良好的流变性、抑制性及封堵性。研究成果有效解决了玛18井区水平井井壁失稳难题,具有广阔的推广应用前景。

塔河地区特深井底部钻具组合力学模拟分析研究

特深层油气资源的高效开发对保障国家能源安全、实现能源接替具有重要意义,是当前油气勘探开发的重点领域。塔河地区油气资源丰富、埋藏深,勘探潜力巨大。为解决特深井钻探面临井底高温致使垂钻系统无法使用、常规钻具防斜能力弱、钻速低等难题,基于广义纵横弯曲法、钻头-地层相互作用模型评价了邻井钻具防斜性能,反演了地层倾角、走向、各向异性系数。为特深井TS-X井提供现场支撑,针对寒武系与震旦系地层特性分析不同BHA结构对井斜影响效果,设计了包含螺杆钻具的底部钻具组合,并形成了最优结构方案。现场施工中代入实钻数据实时预测钻具防斜能力,形成了最优钻压参数方案。实钻结果表明,使用设计钻具具有防斜效果好、钻速快等优点,验证了模型的正确性和优化设计的合理性。研究结果对塔河地区其他特深井安全高效钻探、实现防斜打快具有重要指导意义。

文23储气库钻井工程关键技术

文23储气库地层压力低、层系复杂、流体矿化度高,长期交变注采易造成生产套管及水泥环失效,给钻完井工程带来了一系列挑战。从文23储气库井身结构、钻井液体系、储层保护、井筒密封完整性等方面着手,优化形成了适用于文23储气库井的三开次和四开次井身结构设计方案,研发出了适用于文23储气库低压、易漏储层的微泡防漏钻井液体系,优化设计了以可自降解超细钙、可变形封堵剂、微纤维为主要屏蔽暂堵剂的储层保护基础配方,研制了适用于非盐层段技术套管、盐层段技术套管以及生产套管段的水泥浆体系,结合配套的固井工艺,形成了盐盖层和低压易漏地层固井技术。现场应用结果表明,该技术有效保护了文23储气库枯竭储层,提高了井筒密封完整性,进而保障了储气库的安全平稳运行。

中低熟页岩油原位转化技术研究现状及发展趋势

中低熟页岩储层是指埋深为300~3000 m、富含稠化液态石油烃和未转化有机质的页岩,我国已探明的中低熟页岩油资源储量居世界第四位,是保证我国能源安全的重要战略资源。文章介绍了中低熟页岩油地下原位转化的概念和现有地下原位转化技术。研究了加热时间、热解温度、压力和升温速率等因素对中低熟页岩油热解的影响。重点介绍了三种不同类型的纳米级催化剂,并分析了催化剂对中低熟页岩油热解的机理。同时,阐述了高温超临界二氧化碳、超临界甲苯、超临界水等超临界流体在原位开采中低熟页岩油方面的应用。最后,展望了超临界流体协同催化剂热解中低熟页岩油技术发展前景。