2023年, 第8卷, 第4期　
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  编者按:中国石油大学(北京)70周年校庆专刊

  张来斌

  . 2023, 8(4): 369-369.

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  勇担时代使命,服务国之大者——中国石油大学(北京)科研发展回顾

  吴小林

  . 2023, 8(4): 370-372.

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  中国石油大学(北京)的科研工作发展始终与国家能源工业的发展同呼吸共命运,并为国家能源发展做出了重要的贡献.本文回顾了建校七十年来学校科研发展历程,分析了学校科研工作的特色,总结了过去的成绩和经验,明确了未来的发展方向.以期在学校七十周年校庆之际,激励全校师生再接再厉,奋勇向前.
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  中国陆相页岩油勘探理论与技术进展

  赵文智;朱如凯;刘伟;白斌;吴松涛;卞从胜;张婧雅;刘畅;李永新;卢明辉;刘忠华;董劲

  . 2023, 8(4): 373-390.

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  陆相页岩油是一个全新领域,近期的勘探实践已在鄂尔多斯盆地、松辽盆地、渤海湾盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地等不同页岩层系取得了重要进展,截止2022年底,页岩油探明、控制、预测三级地质储量达44亿t,2022年产量达318万t.页岩油勘探理论和技术也取得了一系列进展,创新了有机母质类型分析与有机质生排烃实验、储层表征技术、页岩油赋存状态与含油性分析、保压取心与现场测试等页岩实验测试分析技术,基本上能满足页岩油相关实验测试要求;在细粒沉积与有机质富集机理、陆相页岩纹层结构与组合类型、储层孔缝结构与储集性、页岩油富集机理取得了一系列新的认识,指导了重点地区选区选带评价研究.研发了烃源岩品质测井评价、储层品质测井评价、工程品质测井评价、岩石物理敏感参数分析和定量预测、多任务学习储层参数预测、各向异性地应力预测、水平井地震地质导向评价、富集层(甜点)综合评价等技术,并推广应用,在页岩油储量提交、甜点区优选、水平井部署、随钻导向预警和钻完井工程改造方面提供了重要且面向全周期的技术支撑.但陆相页岩油规模勘探与效益开发目前还面临诸多挑战,必须建立全新的研究内容与研究重点,特别需要把研究精度升级并要加强微观研究,加强固/液/气多相多场耦合流动机理研究,加强多学科交叉研究等,以建立页岩油成藏新学科.
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  中国碳捕集利用与封存技术应用现状及展望

  李阳;王锐;赵清民;方欣

  . 2023, 8(4): 391-397.

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  碳捕集利用与封存(CCUS)是实现"双碳"目标的关键技术路径.本文系统梳理了CCUS的发展历程、发展趋势,探讨了双碳目标下CCUS的内涵,分析了我国CCUS产业化发展面临的挑战及发展策略.我国已形成CCUS全流程技术体系,建成了首个百万吨级齐鲁石化—胜利油田二氧化碳捕集输送驱油封存全流程示范工程,CCUS进入规模化应用阶段.CCUS具有较长的创新链和产业链,其产业发展要加强全技术链创新,特别是低浓度排放源捕集技术和利用关键技术研发,加快源汇优化的驱油封存中心建设,推进CCUS与传统产业、新兴产业融合,构建低碳、零碳产业链,形成配套CCUS方法学.
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  采油采气工程智能化愿景

  刘合;许建国;苏健;杨清海

  . 2023, 8(4): 398-414.

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  智能油气田的核心是油气水井的数字化和智能化,基于油田采油采气现状,提出了由数据感知、数据传输、关键装备与工艺、数据融合等 4 项基本要素构成的智能化采油采气技术框架.数据感知通过分布于井筒和地面设备中的传感与信息单元全面感知油气水井状态;数据传输通过井筒、井场和远传网络实现油气水井井下和地面节点互联,实现可靠数据采集与指令下达;关键装备与工艺将传感、通讯、控制等功能集成,形成适应油气开发环境和生产工艺的硬件基础;数据融合是以数据为基础、以人工智能模型与算法为核心的生产运行优化分析与智能决策控制系统,实现油气最优化生产.基于智能化采油采气技术框架,详细分析了采油工程和采气工程 4 项基本要素的技术现状和具体内容,分别阐述了全链条智能采油和全生命周期智能采气的愿景和目标.采油采气井筒智能化研究和建设总体处于单井应用、分散建设阶段,区块建设和应用刚刚起步,智能化硬件呈现点状应用、规模不足的特点;软件技术发展总体滞后,数据融合模型较为分散,协同化应用严重不足.提出了以采油采气井筒为对象制定顶层设计规划、开展智能化示范区建设、设计智慧油田生产管理平台框架等智能化发展建议,并将数字化转型智能化发展划分为示范区建设、扩大规模、全面应用等 3个阶段.
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  裂缝性地层桥接堵漏技术发展综述与展望

  孙金声;杨景斌;白英睿;吕开河;王金堂;王韧

  . 2023, 8(4): 415-431.

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  我国 83%深层油气有待开发,向深层进军获取油气资源是保障国家能源安全的重大战略任务.而裂缝性地层井漏是制约超深层油气钻井的关键"卡脖子"难题.研发专用堵漏材料形成高效堵漏技术,提高深层裂缝性地层一次堵漏成功率,是钻井工程领域当前研究和实践的重点之一.桥接堵漏是裂缝性漏失地层最常用的堵漏技术之一.因此,本文对裂缝性地层桥接堵漏技术进行了详细的综述,概括了桥接堵漏材料的分类、作用机理以及桥接堵漏配方的设计方法和组成,阐述了提高裂缝性地层桥接封堵层稳定性的机制和承压堵漏机理,厘清了桥接封堵层的形成、破坏和结构演化机制.同时,展望了裂缝性地层桥接堵漏技术的发展前景,对于实现高效安全钻井、加快超深层油气开发进程、保障国家能源安全具有重要意义.
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  渗透率测井评价:现状及发展方向

  李宁;王克文;武宏亮;冯周;刘鹏;李雨生

  . 2023, 8(4): 432-444.

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  渗透率是十分重要而又难以准确计算的储层参数之一.目前渗透率测井评价主要依据4 类方法,即:基于孔渗关系的渗透率评价、基于核磁共振测井的渗透率评价、基于斯通利波测量的渗透率评价以及基于大数据和人工智能的渗透率评价.通过对上述方法适用性的分析发现,井筒斯通利波与储层孔隙空间流体的流动性密切相关,在储层渗透率评价中具有明显优势.但目前渗透率测井评价面临艰巨挑战,其原因包括3 个方面,即:确定渗透率参数本身的理论、实验难度,评价对象复杂性的日益增大和尚未形成能用于井下连续测量渗透率的装备.本文指出,推进斯通利波渗透率评价理论、方法和技术研究,构建新的以斯通利波测量为核心的渗透率评价技术体系是新一代测井技术发展的方向.
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  炼化工业碳减排路径与电化工/电供能技术发展综述

  蒲田;胡建清;周红军;徐春明

  . 2023, 8(4): 445-460.

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  炼化工业生产大量的化学品和能源产品,促进经济社会的发展,属于国家支柱性产业,但面临复杂严峻的节能降碳形势.本文围绕炼化工业碳减排路径与电化工/电供能(电气化或再电气化,Electrification)的技术发展进行探讨分析.综述国内炼化工业的行业特征、加工技术路线及能源消费情况,点明炼化工业节能降碳的困境,归纳已基本形成共识的炼化工业绿色低碳转型方向.阐述绿电和绿氢新能源产业发展带来的机遇,分析储能和绿电制绿氢技术的地位作用,重点研析电化工/电供能前沿技术的发展现状.明晰零碳能源耦合是首要前提,能量流集成电供能是优先选择,物质流集成电化工是关键核心,减碳负碳技术是最终保障的炼化工业绿色低碳转型思路,提出炼化工业及相关产业未来技术发展的建议,为国内炼化工业绿色低碳转型指引参考.
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  深层—超深层天然气勘探研究进展与展望

  郭旭升;胡宗全;李双建;郑伦举;朱东亚;刘君龙;申宝剑;杜伟;俞凌杰;刘增勤;皇甫瑞麟

  . 2023, 8(4): 461-474.

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  从全球油气勘探发展趋势来看,深层—超深层天然气勘探已经成为化石能源勘探未来的主战场.不仅常规碳酸盐岩和碎屑岩领域,非常规的页岩气和煤层气等领域也进入深层—超深层勘探阶段.前期,我国在深层天然气勘探中形成了一批具有开创性的理论和技术,指导了很多具有战略意义的商业发现,提升了我国能源的保障能力.但同时在面向更深层的勘探目标时,还面临着新的地质、工程等方面的挑战,还有很多世界级难题需要攻关.本文系统回顾了近年来,我国在深层—超深层碳酸盐岩、碎屑岩、页岩气、煤层气等领域勘探中取得的成就,重点总结了深层—超深层不同领域天然气成藏条件与主控因素的研究进展,从资源评价、储层发育与保持机理、油气成藏与富集规律、地球物理和工程技术等方面,提出了深层—超深层天然气勘探面临的主要问题与发展建议,以期能为加快我国深层—超深层天然气勘探提供参考.
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  中国油页岩原位转化技术现状与展望

  孙友宏;郭威;李强;白奉田;邓孙华

  . 2023, 8(4): 475-490.

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  我国油页岩蕴含的油页岩油资源约为 476.44 亿t,规模开发将有效缓解我国油气供应的紧张局势.原位转化技术是油页岩资源开发的趋势,但因技术难度和开发成本等限制,尚未实现商业化生产.针对我国油页岩资源特点,国内高校、研究院以及企业先后研发了多种原位转化技术,其中吉林大学和吉林众诚油页岩公司在松辽盆地建设的先导试验成功从地下裂解并采出了油页岩油,在一定程度上验证了原位转化技术的可行性,但仍存在技术成熟度低、试验规模小、原位转化成本高和油气采收率低等不足.油页岩资源的原位转化在我国的能源需求与双碳目标下面临着机遇与挑战,需要在高效加热、储层改质、降本增效、低碳可持续发展等方向开展技术攻关,同时国家政策引导与产学研合作也是推进油页岩原位转化走向商业化的必要措施.
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  中国页岩气发展前景及挑战

  马新华;张晓伟;熊伟;刘钰洋;高金亮;于荣泽;孙玉平;武瑾;康莉霞;赵素平

  . 2023, 8(4): 491-501.

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  本文详细阐述了全球尤其是北美页岩气开发现状,论述了Marcellus与Haynesville页岩气区的主要特征,认为持续技术创新、高效经营管理模式、多元产业扶持政策是美国页岩气飞速发展的主要驱动力,对我国页岩气的开发具有良好的借鉴作用.作者系统梳理了中国页岩气近 20 年的探索攻关与实践历程,认为历经评层选区、开发试验、示范区建设、海相页岩气规模开发4 个阶段,国内页岩气开发取得了重大成就,建成川南、涪陵等中深层页岩气大气田,实现了海相页岩气规模效益开发,2022 年产量达 238 亿方,成为我国天然气重要的供应来源,同时深层页岩气产能建设稳步推进,新区新层系勘探也取得重大突破.在深入分析我国页岩气地质与资源特征的基础上,文章论证了我国具备年产 500 亿～800 亿的开发潜力,但需要从完善页岩气立体开发配套技术、持续优化页岩气地球物理评价技术、加快钻井与压裂工程技术迭代升级、加大新层系新领域的勘探评价力度4个方面持续攻关.
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  中国油气供需结构研究综述

  王震;孔盈皓

  . 2023, 8(4): 502-511.

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  在双碳目标的约束下,中国油气行业将迎来深刻变革.本文梳理了近期对中国油气行业供需结构的研究成果,结果表明:1)化工用油将快速增长,但难以弥补燃料用油的下降,石油消费将在 2030 年前达峰;2)天然气消费有望突破 6000 亿m3,但达峰后下降路径分歧较大;3)原油产量已进入平台期,天然气产量峰值高于3000 亿m3,具有突破 4000 亿m3 的潜力;4)在较长时间内中国油气消费缺口仍需大量进口来填补.研究认为,未来中国油气行业面临产量稳产增产难度大、进口风险敞口依然较高、转型任务艰巨等挑战,并提出加大储量动用政策支持力度,持续推动国内增储上产;优化行业转型路径,谨防资产搁浅风险;推动产业转型升级,助力行业高质量发展等相关建议.
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  能源系统低碳转型中的气象风险

  范英;姚星;樊伟

  . 2023, 8(4): 512-521.

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  能源转型的主要内容是快速形成以可再生能源为主体的新型低碳能源系统,由于可再生能源的波动性特征,加上极端气象事件频发的影响,气象风险已经成为能源转型的关键问题.本文立足我国实际情况,从气象风险角度重新审视我国的低碳能源系统转型路径,并对多种碳中和转型方案进行分析,提出转型过程中提升应对气象风险能力的举措并给出相应的政策建议.研究认为,为了确保能源体系在安全可靠的前提下稳步完成碳中和转型过程,需要在提高气象预测能力、重视化石能源作用、建设智能传输体系、促进能源多样化发展、用好价格机制5个方面采取相应措施,有效防范潜在的气象风险.
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  迈向零碳未来:碳排放核算与管理研究综述

  唐旭;李依霖

  . 2023, 8(4): 522-534.

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  应对全球气候变化、实现可持续发展已成为人类共同的愿景.全球不断推进的碳中和议程更是使得对以二氧化碳为代表的温室气体进行核算与管理调控成为紧迫且重要的战略任务.然而,目前针对全球碳排放核算体系和管理途径的系统性文献梳理和研究还很缺乏.本研究从方法与范围的视角分析了碳排放核算领域的研究发展历程,并追踪了碳排放核算多维研究内容的演化趋势.在此基础上,聚焦经济视角下的碳减排制度设计、先进碳减排技术路径的规划与部署两个关键的碳管理问题,明确了国家层面碳管理的现有研究内容、关键瓶颈问题和重要研究屏障.最后,基于全球碳排放核算与管理的研究现状评述,本研究凝练总结出未来值得探索的几个重点研究方向,以期在国家层面形成加速迈向零碳未来的管理政策体系及其理论基础和实践工具.