《人民日報》近日刊發文章《<“十四五”能源領域科技創新規劃>提出 形成一批能源長板技術新優勢》——
近期,國家能源局、科學技術部印發了《“十四五”能源領域科技創新規劃》,《規劃》提出,“十四五”時期,能源領域現存的主要短板技術裝備基本實現突破。前瞻性、顛覆性能源技術快速興起,新業態、新模式持續涌現,形成一批能源長板技術新優勢。
《規劃》圍繞先進可再生能源、新型電力系統、安全高效核能、綠色高效化石能源開發利用、能源數字化智能化等方面,確定了相關集中攻關、示范試驗和應用推廣任務,制定了技術路線圖。《規劃》中明確,在綠色高效油氣開發利用方面將主要做到:■ 聚焦增強油氣安全保障能力,有效支撐油氣勘探開發和天然氣產供銷體系建設,開展納米驅油、CO2驅油、精細化勘探、智能化注采等關鍵核心技術攻關,提升低滲透老油田、高含水油田以及深層油氣等陸上常規油氣的采收率和儲量動用率;石油圈原創,石油圈公眾號:oil
【示范試驗】完善納米驅油開發理論,研發表征評價技術裝備,發展第二代納米驅油技術;突破陸相沉積低滲透油藏CO2驅油提高采收率工程配套技術;開展低滲透油田納米驅油、CO2驅油工業化示范,提高我國低滲透老油田原油采收率。
【示范試驗】開展水驅、聚驅分層開采實時監測與控制技術研究,建立油藏與工程一體化的智能分層開采精細管理系統,開展精細化/智能化分層注采工程示范,提高高含水油田原油采收率。
【集中攻關】揭示深層-超深層油氣成藏機理,建立以巖相古地理重建、規模儲層分布預測、資源潛力評價為核心的深層油氣成藏有效性評價方法,形成深層油氣勘探地質理論與地球物理評價技術體系,為深層油氣勘探突破和增產提供支撐。
石油圈原創,石油圈公眾號:oilsns原創,石油圈公眾號:oilsns
02. 非常規油氣勘探開發技術
【示范試驗】開展深層頁巖氣儲層特征、工程條件及有效開發一體化研究,掌握深層頁巖氣“甜點區”評價技術,探明深部原位賦存環境下頁巖原位力學行為演化,突破頁巖儲層高溫、高壓和高應力水平井多段壓裂技術,支撐埋深3500~4500米頁巖氣的經濟有效開發。
【示范試驗】開展陸相、海陸過渡相頁巖氣、致密氣和煤層氣富集機理與分布規律研究,掌握非常規氣“甜點區”評價技術,攻關穿層體積壓裂及壓后排采關鍵技術,研發井筒合采工具,開展CO2增能復合壓裂工藝技術應用,建立非海相非常規天然氣開發行業標準與規范體系,支撐壓裂水平井平均單井累計產氣量達到 6000 萬立方米以上。
【示范試驗】開展微納米孔喉系統表征、流體賦存機理與可動性評價、“人工油氣藏”開發、產能動態評價等關鍵技術研究,開展“甜點區”評價和“井工廠”體積壓裂技術示范,形成陸相中高成熟度頁巖油富集理論與效益勘探開發配套技術體系。
【集中攻關】突破原位轉化機理與選區評價、低成本鉆完井、高效加熱、儲層改造、體系封閉、高溫高硫化氫安全環保采油等關鍵技術,建立全過程精細化生態環境保護技術體系,開展原位轉化開發先導試驗研究,支撐中低成熟度頁巖油和油頁巖進入商業開發階段。
【集中攻關】開展地下原位煤氣化地質評價選址、氣化爐建造、 氣化運行控制、地面集輸處理、產出氣綜合利用等技術攻關及井下高溫工具研制,研發物理模擬裝置和數值模擬系統,構建地質工程一體化評價開發技術體系并形成標準規范,為中深層地下原位煤氣化先導試驗奠定基礎。
【集中攻關】建立天然氣水合物資源評價、富集區地球物理預測、地質建模與開發潛力評價技術體系,研發水合物儲層-井筒輸送全流程優化設計軟件平臺,突破海域天然氣水合物水平井開發、流動保障、試采管柱與舉升、脫水凈化等關鍵技術,完善試采設計方案,支撐海域天然氣水合物單井日產氣量提升至3~5萬立方米。
【集中攻關】開展 MEMS 數字傳感技術、基于LoRa架構的陸上節點自適應組網技術研究,研制陸上、海洋智能化節點地震采集系統,實現百萬道級全數字地震探測和深海穩定可靠采集。
【應用推廣】應用高精度可控震源智能系統,實現智能化、網絡化的高效作業管理;建設海洋地震采集裝備制造及檢測平臺,應用海洋地震勘探系統地震拖纜、控制與定位、綜合導航、氣槍震源控制等核心裝備并裝配三維地震物探船,支撐海洋地震勘探技術裝 備在海洋深水油氣勘探開發的推廣應用。
【集中攻關】突破耐高溫芯片、耐高壓結構材料、高性能傳感器等關鍵技術,形成 230/170MPa ℃以上超高溫高壓快速成像和井旁/井地/井間遠探測測井技術裝備,配套采集處理解釋軟件與刻度裝置等技術,解決復雜油氣藏的深遠精細測量與評價技術難題。【應用推廣】開展高可靠快速與成像、全域成像、隨鉆成像等儀器系列優化升級和地質適應性研究,推進地層成像測井成套裝備的規模化應用,持續提升國產高端測井裝備核心競爭力。
抗高溫抗鹽環保型井筒工作液與智能化復雜地層窄
安全密度窗口承壓堵漏技術
【集中攻關】開展井筒工作液抗高溫穩定機理、復雜地層井漏及井壁失穩機理研究,建立工作液超高溫評價方法和防漏堵漏評價方法,研制≥240℃環保型工作液、響應型堵漏材料等關鍵材料,減小井筒工作液在井漏時對環境的污染,提高一次堵漏成功率,降低井漏損失時間和單井漏失量。
【應用推廣】研發地質工程一體化壓裂優化設計平臺,完善長水平井油氣高效體積壓裂、智能壓裂和高密度“井工廠”多井多縫立體壓裂工藝和二次完井及重復壓裂關鍵技術,研制分布式光纖監測技術與裝備、智能材料、大功率電動壓裂裝備及工具,實現超3000米水平段水平井高效體積壓裂工藝與車載式全電動壓裂裝備的推廣應用。
【集中攻關】開展復雜油氣藏建庫庫容空間高效利用及儲氣庫監測技術研究,研制大型儲氣庫用離心壓縮機關鍵核心部件及新型節能大規模天然氣烴水吸附處理裝置,構建儲氣庫地質體-井筒-地面一體化完整性評價體系并形成儲氣庫完整性管理標準及規范,全面支撐國內復雜地質條件儲氣庫大規模建設及安全運行。
【示范試驗】研制18兆瓦天然氣管道集成式壓縮機、智能化單槍雙絲/雙槍四絲自動焊機、鋼管、彎管、管件和配套高壓球閥等核心裝備。
【集中攻關】開展氫化丁腈橡膠、梯度阻尼橡膠、長鏈支化稀土順丁橡膠分子設計及制備技術研究,突破合成工藝及控制技術,研制耐油氫化丁腈橡膠復合材料、寬溫域寬頻率高阻尼消聲瓦用復合材料,完成稀土順丁橡膠高性能輪胎試制,形成氫化丁腈橡膠產品生產線、梯度阻尼橡膠穩產和長鏈支化稀土順丁橡膠 成套技術。
【集中攻關】開展多元醇酯、烷基萘、硅烴、低聚抗氧劑等高 端潤滑材料構效關系和高選擇性合成技術研究,研制硅烴基空間 潤滑油、高性能航空渦輪發動機潤滑油、超寬溫通用航空潤滑脂 等高尖端潤滑油脂產品,為高端潤滑油脂、多元醇酯、長鏈烷基 萘等基礎油工業級批量化試生產建立條件。
【示范試驗】開展分子煉油機理研究,突破分子表征、先進分離、模擬放大、分子重構、智能控制等關鍵技術,構建產品結構靈活調整的石油分子轉化平臺,實現傳統煉廠多產化工料或多產航煤兼顧化工料,增強傳統煉廠產品結構調變能力。
② 針對高含水油田開展精細化/智能化分層注采工程應用示范。
③ 開展埋深3500米以深頁巖氣勘探開發示范;
④ 開展陸相頁巖氣、海陸過渡相頁巖氣和煤系非常規氣的規模化勘探開發示范;
⑤ 開展“甜點區”評價和“井工廠”體積壓裂技術示范。
⑥ 開展多產化工料或多產航煤兼顧化工料等傳統煉廠轉型升級示范。
《規劃》提出,要聚焦新一代信息技術和能源融合發展,開展能源領域用智能傳感和智能量測、特種機器人、數字孿生,以及能源大數據、人工智能、云計算、區塊鏈、物聯網等數字化、智能化共性關鍵技術研究,推動煤炭、油氣、電廠、電網等傳統行業與數字化、智能化技術深度融合,開展各種能源廠站和區域智慧能源系統集成試點示范,引領能源產業轉型升級。
【集中攻關】開展能源領域專用的傳感材料研究,突破核心器 件設計與制備技術,掌握特種傳感器集成封裝和高可靠性技術, 開展傳感器關鍵量值校驗與可靠性評價技術研究,確保關鍵參量 的準確可靠;提出低功耗傳感網絡通信協議;健全關鍵量測設備 運行與質量評價技術,建立安全可信的能源信息采集與互動平 臺,提升能源量測數據綜合分析應用水平。【集中攻關】研究面向能源廠站建設、巡檢、檢測、清理等領 域工程應用的機器人運動控制、極限環境下機器人本體適應、復 雜作業空間高精度定位、復合自動化檢測等機器人控制技術,開 發智能路徑規劃、復雜機動反饋控制等機器人交互技術,為能源 廠站的智能運維提供技術支撐和保障。【示范試驗】針對發電裝備、油氣田工藝設備、輸送管道、柔 性輸變電等能源關鍵設備,開展三維精細化建模、數理與機理結合的自適應建模、狀態參數云圖重構、多物理場信息集成等關鍵 技術研究,構建包括設備狀態人工智能預測、性能與安全風險智能診斷、人機交互虛擬仿真預測的數字孿生系統。【示范試驗】開展圖像識別、知識圖譜、自然語言處理、混合 增強智能、群智優化、深度強化學習等人工智能基礎技術與能源 領域的融合發展研究;開展跨域多鏈融合與基于區塊鏈的數據管理技術研究,構建具備自治管理能力的能源電力區塊鏈平臺,研 究適用于能源交易、設備溯源、作業管理、安全風險管控等業務 的共識機制,開展區塊鏈在分布式能源交易、可再生能源消納、 能源金融、需求側響應、安全生產、電力調度、電力市場等場景 的應用示范。【示范試驗】建立能源大數據模型,支撐構建海量并發、實時共享、開放服務的能源大數據中心,開展能源數據資源的集成和 安全共享技術研究,深化應用推廣新能源云,全面接入煤、油、氣、電等能源數據,打造新型能源數字經濟平臺。開展適用于能 源不同領域的云容器引擎、云編排等技術研究,構建異構云平臺 組件兼容適配平臺和多云管理平臺,支撐能源跨異構云平臺、跨 數據中心、多站融合、云邊協同等環境下的應用開發和多云管理。【示范試驗】開展適應能源領域標準的物聯網通信協議技術、 能源物聯終端協議自適應轉換技術、能源物聯網信息模型技術、 能源物聯網端到端連接管理技術研究,形成云邊協同的全域物聯網架構,開發適用于能源物聯網的新型器件、新型終端與邊緣物 理代理裝置,開發物聯網多源數據采集融合共享系統及大數據分 析應用,建設能源物聯網及終端安全防護技術裝備體系,建立具 備接入和管理各種物聯網設備及規約的物聯網管理支撐平臺。
【示范試驗】?研發油氣勘探開發一體化智能云網平臺、地上地下一體化智能生產管控平臺、油氣田地面綠色工藝與智能建設優化平臺等關鍵技術系列及配套裝置,開展新一代數字化油田示范和低成本綠色安全的地面工藝關鍵技術示范,實現科研、設計、 生產、經營與決策一體化、智能化和綠色化。搭建煉化企業資源 全流程價值鏈優化平臺以及基于泛在感知、生產操作監控、運營決策與執行的生產智能運營平臺,開展基于工業互聯網平臺的智能煉廠工業應用示范。
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