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2021年, 第40卷, 第3期
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发挥新型举国体制优势　实施国家科技重大专项　支撑引领油气行业高质量发展 戴厚良 2021, 40(3): 0.  摘要 ( )   PDF(640KB) ( )

专家观点

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中国石油工业上游科技进展与未来攻关方向 贾承造 2021, 40(3): 1-10.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.001 摘要 ( )   PDF(2317KB) ( )   石油天然气是全球最重要的一次能源，未来10~20年全球石油生产仍将稳中有升，天然气产量将有较快增长。我国石油企业认真落实国家油气发展战略部署，实施科技创新驱动发展战略，大力提升国内油气勘探开发力度，形成了6大技术系列和26项重大技术，上游科技创新能力和科技水平整体大幅提升，形成多项标志性成果，为攻克大型油气田勘探开发瓶颈、实现我国油气增储上产目标提供了重要的科技支撑。在新的历史时期，我国石油工业上游发展面临一系列重大挑战和技术需求，应大力实施国家科技创新战略，努力提升自主创新和原始创新能力，不断提高油气自给率。未来亟须重点攻关的方向包括石油大幅度提高采收率技术、大气田勘探与复杂气田提高采收率技术、非常规油气勘探开发技术、海洋及深水油气勘探开发技术与装备、海外油气勘探开发技术、新一代石油工程服务技术装备和数字化转型等重点领域。

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中国天然气“十三五”勘探开发理论技术进展与前景展望 赵文智　贾爱林　王坤　高阳　位云生　黄福喜 2021, 40(3): 11-23.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.002 摘要 ( )   PDF(6861KB) ( )   “十三五”是我国天然气勘探开发理论技术进展与成效最显著的5年。古老海相碳酸盐岩“四古”控藏理论、前陆冲断带“被垛式富灶+构造抽吸富集”天然气成藏理论和页岩气“三高一保一适中”富集成藏理论等勘探新理论，推动了四川盆地安岳、塔里木盆地库车和川南页岩气3个万亿立方米大气区的发现和探明；致密砂岩气藏开发技术、碳酸盐岩气藏开发技术、深层高压气藏和页岩气一体化开发技术不断取得新进展，支撑了天然气产量持续快速增长，2020年全国天然气产量达到1925×108m3，同比增长9.3%。随着“双碳”战略目标的实施，天然气作为相对清洁的化石能源将迎来重要发展机遇期，“十四五”乃至更长时期内，我国天然气储产量将继续保持快速增长。

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提高采收率技术创新支撑我国原油产量长期稳产 袁士义　王强　李军诗　高明　韩海水 2021, 40(3): 24-32.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.003 摘要 ( )   PDF(3845KB) ( )   提高采收率技术已成为我国油田开发可持续发展和高质量发展的重中之重。在国家科技重大专项等项目的带动下，依靠持续自主创新，我国陆上油田已形成精细水驱、化学驱、稠油热采、气驱、微生物驱等提高采收率理论技术系列，总体处于国际领先水平，在大庆、长庆、胜利、辽河、新疆和大港等油田成功实现工业推广应用，为保障国家原油产量长期稳产发挥了重大作用。文章系统总结了提高采收率技术取得的创新成果及突破性成就：精细水驱推动老油田水驱技术升级，对延缓产量递减发挥重要作用；化学驱理论技术多方位持续创新，技术水平和应用规模保持世界前列，其中聚合物驱在大庆油田二类油层矿场提高采收率约14%，二元复合驱表面活性剂关键技术取得突破，矿场提高采收率18%以上，三元复合驱矿场提高采收率20%以上；稠油热采由蒸汽吞吐向蒸汽驱、SAGD和火驱技术跨越发展；注气形成较成熟的配套技术，矿场取得良好增油效果，具备5~10年上产千万吨潜力；微生物驱核心技术取得突破，矿场提高采收率7%以上。针对低油价、降本增效和节能环保等新形势新要求，我国提高采收率技术需持续加强基础理论研究，不断升级核心技术、探索颠覆性技术，加大试验和工业化力度，为保障国家石油安全发挥更大作用。

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碳酸盐岩深层油气开发技术助推我国石油工业快速发展 李阳　康志江　薛兆杰　张允 2021, 40(3): 33-42.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.004 摘要 ( )   PDF(3854KB) ( )   我国碳酸盐岩缝洞型深层油气资源量丰富，累计探明石油地质储量达40.66×108t，已成为中国油气勘探开发和油气增储上产的重要领域。由于埋深在6500m以下的碳酸盐岩缝洞体描述精度低、流动模式多样、模拟预测难度大，注水窜流易造成油井暴性水淹，此类油藏开发是世界级难题。经过近20年的技术攻关与实践，创新形成碳酸盐岩深层油气开发技术系列。（1）创建绕射波分离和逆时深度偏移高精度成像、缝洞体内部结构刻画及断溶体预测技术，形成基于地质知识库和动态约束的岩溶地质建模技术；（2）建立多尺度复合介质耦合数值模拟理论，形成洞、缝、孔变重耦合的数值模拟技术与并行计算软件，提高了油藏模拟精度与速度；（3）发展缝洞型油藏注水开发理论，建立空间结构井网设计方法，实现缝注洞采、低注高采、同层注采，表层岩溶、古暗河岩溶及断控岩溶的储量控制程度明显提高；（4）揭示注氮气洞顶驱机理，形成单井、井组注氮气选井与注采参数优化技术；（5）形成非主应力任意方向靶向酸压改造技术，实现单向变多向、单缝变多缝，提高了酸压中靶率及酸压改造效果。通过碳酸盐岩深层缝洞型油气藏开发关键技术应用，塔河油田新井建产率达91.7%，年产油长期稳产在550×104t以上，支撑了顺北10亿吨级大油气田的发现与快速上产。

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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 孙金声　刘伟 2021, 40(3): 43-55.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.005 摘要 ( )   PDF(5519KB) ( )   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。

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国家科技重大专项支撑中国海油增储上产 邓运华　徐建永　孙立春　曹静　许亮斌 喻西崇　刘丽芳　张会来　朱玥珺　刘志峰 2021, 40(3): 56-71.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.006 摘要 ( )   PDF(6315KB) ( )   海洋石油工业具有高技术、高投入、高风险“三高”特点，这决定了在海洋油气资源勘探开采过程中必须要不断进行理论技术创新和实践，实现海洋油气资源的高效、安全合理开发利用。中国海油以国家科技重大专项为依托，“产学研用”相结合，通过联合攻关，在海洋油气勘探、开发、钻采、工程建设等方面取得了丰硕的理论认识创新、技术进步和实践成果。建立并完善了中国近海深层湖相烃源岩大规模生气和成藏理论、近海高温高压天然气成藏理论、近海新近系岩性油气藏成藏理论、盆地边缘富烃凹陷形成机制地质认识，形成了适用于近海独特地质条件的高效地震勘探配套技术，推动了中国海域渤中19-6、垦利6-1、惠州26-6等26个大中型油气田的发现；形成并丰富了海上常规稠油水驱综合调整及高效开发钻采技术、非常规稠油多轮次吞吐与规模化热采配套技术、海上油田化学驱技术，大幅提高了海上油田开发采油速度和采收率；攻克海上高温高压钻井难题，促成中国海上最大高温高压气田东方13-2成功投产；形成了具有自主知识产权的深水油气开发工程技术体系及深水工程实验技术体系，建成流花油田群示范工程，自主设计建造了世界首个带凝析油储存功能的深水半潜式平台“深海一号”。以部分典型案例为代表，论述国家科技重大专项成果为中国海油增储上产起到了支撑作用。

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非常规油气勘探开发理论技术助力我国油气增储上产 邹才能　赵群　王红岩　孙倩　邵男 胡志明　张辰君　孙玉平　王玫珠　刘德勋 2021, 40(3): 72-79.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.007 摘要 ( )   PDF(2495KB) ( )   “十三五”期间，中国已成为世界最大能源生产国、消费国和进口国，正处于“洁煤、稳油、增气”能源转型过程的关键时期，非常规油气理论、技术及管理创新，推动了我国石油上游业务从常规油气向非常规油气的跨越式发展。2020年中国非常规天然气产量为732×108m3，占天然气总产量的38%；致密油与页岩油等勘探评价在鄂尔多斯、准噶尔和松辽等多个盆地取得战略性突破，2020年产量约为200×104t，是未来国内原油稳产增产的重要领域。非常规油气产业发展具有与常规油气不同的开发理念、技术及管理模式。“十四五”时期，努力实现非常规油气以川南海相古老页岩开发为代表的“页岩气规模上产”，以中低成熟度、中高成熟度页岩油开发为代表的“页岩油规模有效突破”，以煤炭地下气化为代表的“煤制气战略突破”，夯实中国油气发展的非常规基础。2035年非常规天然气产量有望超天然气总产量的50%，非常规油产量将占原油总产量的20%。

科技管理

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企业为主体“举国体制”创新体系探索与实践 匡立春　钟太贤　傅国友　赵孟军　裘智超 2021, 40(3): 80-86.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.008 摘要 ( )   PDF(2591KB) ( )   国家科技重大专项启动实施是社会主义市场经济条件下科技创新的新生事物。中国石油作为油气开发专项牵头组织单位，在不断探索中形成了以国家需求为导向、以企业为主体的“举国体制”创新体系组织实施模式；实行“产学研用”深度融合，科研项目攻关与示范工程相结合；采取“中央财政投入引领、企业自筹为主体”的多元投入模式。新型举国体制优势有力支撑了国家科技重大专项的顺利实施，总体目标按期完成，同时提升了企业核心竞争力，促进了国家创新体系建设，提升了我国自主创新能力，并为重大科技创新提供了组织实践经验与借鉴依据。

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国家科技重大专项技术支持与管理机制创新探索 赵孟军　赵力民　郭燕华　于豪　马锋　姜林　郭岩松　刘忠　董洪奎 2021, 40(3): 87-93.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.009 摘要 ( )   PDF(2626KB) ( )   “大型油气田及煤层气开发”国家科技重大专项作为16个重大专项之一，对于实施我国“深化东部、发展西部、加快海上、拓展海外”油气战略具有重要意义。油气重大专项管理秘书处作为油气专项直属技术支持机构，针对专项目标定位层次高、实施管理幅度大、技术体系跨度大、成果转化效率低、资金投入规模大等特点，创新构建了“主体+外围”的技术支持体系构架及“条+块”结合的运行机制。探索形成了国家科技重大专项技术支持5方面主要经验：（1）立足大型骨干企业创新主体地位，探索“新型举国创新体制”；（2）加快重大成果形成与转化，做好“项目与示范工程有机结合”；（3）保障专项成果高质量、高水平及落地孵化，做好“产学研用”深度融合；（4）面向国家重大需求与战略目标，做好“专项顶层设计和重大标志性成果实现”；（5）“国家财政投入引领、企业投入为主体”双驱动，做到专项科研资金科学高效使用。这套适合油气开发专项特点的技术支持体系和管理办法，为确保专项顺利组织实施和总体战略目标按期完成发挥了重要作用。

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中国石化国家科技重大专项管理创新与实践 何治亮　齐艳平　关晓东 2021, 40(3): 94-100.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.010 摘要 ( )   PDF(2766KB) ( )   结合中国石化10多年来油气勘探开发重大科技攻关组织实施运行情况，分析国家科技重大专项的项目全生命周期管理特点，总结了专项组织管理、制度管理、关键节点过程管理、预算与财务经费管理、绩效考核管理、成果管理等方面的创新实践。国家油气重大专项管理措施包括：落实专项专业管理机构和管理队伍；制定完善专项管理制度，高效落实贯彻；加强关键节点、关键任务管理，专项管理与服务一体化协同；实行三级质量监控体系，推行动态定期报送制度；加强科研与计划、财务、审计、合同“四融合”管理；激励费支出实施“四有”举措，有效发挥激励作用；推动产学研用深度融合，促进成果转化与应用。中国石化形成了一批重大标志性科技成果，探索总结出一套适合重大攻坚、大兵团作战的专项管理行动方案和创新经验。

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中国海油国家科技重大专项管理体系创新与实践 周建良　林琳　张媛　马巍巍 2021, 40(3): 101-107.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.011 摘要 ( )   PDF(4614KB) ( )   中国海洋石油集团有限公司结合多年实施国家科技重大专项的管理实践，提出科技创新要以产业发展为导向，油公司与服务公司密切融合；科技管理要与财务管理和采办管理相结合，共同构建合规高效的管理制度体系；科研经费以国家经费为引导，企业配套经费为主体，统筹管理、精准投用。以此为基础，创建了“以产业发展为导向、科技创新为主体、管理制度和资金投入为保障”的国家科技重大专项管理体系。通过专项实施，开展精准科研攻关，打造高水平的技术产品线管理模式、产业化体系和科研支撑体系，为公司增储上产和海洋石油行业技术进步提供了重要支撑。中国海油新增石油、天然气探明地质储量约33×108t、1.6×1012m3，支撑油气田产能建设约1.7×108t油当量，研制产品装备100余台（套），创造产值超230亿元。

案例研究

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海洋重大技术装备项目管理成效与启示——以“海洋石油981”平台研制为例 周守为　曾恒一　林瑶生　谢彬　粟京　李清平　谢文会 2021, 40(3): 108-112.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.012 摘要 ( )   PDF(2454KB) ( )   我国南海深海油气资源丰富，开发这些资源急需超深水半潜式钻井平台。中国海油依托国家科技重大专项和863计划等项目，强强联合，集成国内科研优势，组建“产学研用”一体化攻关团队。研发设计、建造全过程严格质量管理，创新研发了“海洋石油981”自主知识产权新船型与本质安全型钻井作业装备，建立了我国自主的深水半潜式钻井平台设计、建造、运营技术体系。“海洋石油981”半潜式钻井平台首次采用DP3动力定位和锚泊定位的组合定位系统，可变载荷达9000t，研发世界顶级超高强度R5级锚链，平台可抵御南海200年一遇的环境条件，带动了我国相关产业的发展，实现了3000m深水油气田自主勘探能力，为开发南海深水油气田奠定了坚实基础。

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CIFLog测井软件自主研发与发展方向 李宁　王才志　武宏亮　王克文 2021, 40(3): 113-117.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.013 摘要 ( )   PDF(3406KB) ( )   中国石油新一代测井软件CIFLog自2011年发布以来，从最初的单井处理解释到多井和水平井的多级跨越，现已成长为装机量大、年处理井数多、全部关键核心技术具有自主知识产权的测井行业重器。软件原创性应用了井下密闭取心饱和度值（点）与“电阻增大率—饱和度”通解方程最优特解（线）为约束的裂缝含气饱和度定量计算科学方法，以及基于岩石矿物组分最优化处理的高精度孔隙度计算方法，有效解决了裂缝储层油气饱和度计算和致密储层低孔隙度计算等世界性难题。随着油气勘探向深层、非常规推进，我国测井科技正朝着“发展一个学科、构建两大实体、研制两套装备”目标发展。

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“产学研”联合攻关破解特高含水老油田提高采收率难题 王凤兰　由春梅　陈宝玉 2021, 40(3): 118-123.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.014 摘要 ( )   PDF(2852KB) ( )   面对制约高/特高含水老油田开发效率及效益难题，大庆油田设立重大专项项目，探索已开发油藏特高含水期以后进一步提高采收率技术。为了推进研发任务有序衔接和高效集成，构建了研发、试验、应用“三位一体”管理体系；整合优势资源，从团队建设、人才培养、人才激励、文化建设等方面，打造产学研联合攻关团队；创新建立了高端合作、借脑引制、共建共享、企业内多专业协同等攻关模式。通过联合攻关，集成创新了水驱精细挖潜控水提效配套技术，发展完善了二类油层聚合物提质提效配套技术，形成了复合驱降本增效等大幅提高采收率新技术，整体水平达到国际领先，实现大庆油田主体开发技术的接替发展，有力支撑了大庆油田4000×104t稳产及振兴发展战略的实施，13年间累计多产原油4900×104t。创新成果在国内外广泛应用，引领国内同类油田深度高效开发，产学研一体化联合攻关模式实现可复制、可推广。

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优化科技创新组织模式　推动物探装备与软件发展 张少华　苟量　郝会民　宋强功　宋建军　朱光　蔚宝强 2021, 40(3): 124-128.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.015 摘要 ( )   PDF(2637KB) ( )   物探工程技术作为国家科技重大专项的重要课题，攻关中发挥综合一体化优势，以技术创新战略引领、协同高效组织管理、开放联合技术获取与利用、双轮驱动激励机制为主线，持续优化科技创新组织模式，完善配套机制，快速实现关键核心技术重要突破，自主创新能力显著提升，成功实践了新型举国体制科技创新。宽频高精度可控震源达到国际领先水平，实现高效、绿色勘探；百万道级地震仪器引领行业技术发展，推动地震数据采集模式变革；大型物探工程软件系统跻身全球行业先进行列，成为科技自立自强典范。技术管理创新和专项实施直接推动了地球物理勘探装备与软件实现了“从无到有”到“做大做强”的转变，显著提升了油气勘探开发服务能力和国际竞争力，为我国实现海内外油气资源战略目标提供了有力技术支撑。

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“产学研用”一体化攻关实现大型压裂装备自主研发 王峻乔　王云海　潘灵永　张波 2021, 40(3): 129-133.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2021.03.016 摘要 ( )   PDF(2806KB) ( )   国内压裂设备研发坚持面向工程需求，依托国家科技重大专项，实施“产学研用”一体化攻关。以企业作为创新主体，研发团队协同创新，采用项目管理模式，建立目标导向考评机制，深度融合促成果转化。研究攻克了高可靠长寿命压裂泵技术、大排量高效混砂技术、超高压管汇技术、大功率电动机及变频技术，创新研制出5000型电动压裂机组，构建了电动压裂装置生产线及试验平台，创新了服务模式。超大功率电动成套压裂装备在涪陵、威荣、武隆等国家重大油气工程进行规模化应用，综合成本下降30%；具有功率大、效率高、噪声低等优势，为我国非常规油气高效低成本开发提供了装备保障。