中國石油經(jīng)濟技術研究院能源科技研究所在長期跟蹤國內(nèi)外石油科技進展的基礎上，結合20年來的國際石油科技十大進展評選結果，同時借助專利地圖等大數(shù)據(jù)分析手段，以及專家研討和問卷調(diào)查，評選出近五年最具影響力的15項油氣勘探開發(fā)技術，和未來10年最具潛力的15項油氣勘探開發(fā)技術。
近五年最具影響力的15項油氣勘探開發(fā)技術，主要是近年來生產(chǎn)中規(guī)模應用的成熟技術、適用技術，以及在顯著推動儲層上產(chǎn)、降本增效和安全環(huán)保方面有重要影響的技術。
未來十年最具潛力的15項油氣勘探開發(fā)技術，是當前在研、在試或在推廣的新技術，未來十年有望得到商業(yè)應用或規(guī)模化應用。
近五年最具影響力
15項油氣勘探開發(fā)技術
01. 連續(xù)型油氣聚集與非常規(guī)油氣地質(zhì)理論
非常規(guī)油氣“連續(xù)型”聚集理論，揭示非常規(guī)油氣連續(xù)型聚集規(guī)律，建立常規(guī)一非常規(guī)油氣“有序聚集”模式；建立非常規(guī)油氣資源評價方法；實現(xiàn)從“源”到“圈閉充注”的動態(tài)模擬，促成頁巖革命，掀起了全球非常規(guī)油氣開發(fā)熱潮。
02. 深層-超深層油氣地質(zhì)勘探理論
目前全球已發(fā)現(xiàn)的深層油氣儲量占總儲量的40%，深層油氣資源是未來我國能源安全的重要保障。深層超深層油氣地質(zhì)勘探理論在儲層發(fā)育和成藏機理方面形成新認識，形成了深層-超深層油氣成藏理論，復雜儲集體、復雜構造圈閉地震采集、處理與解釋，高溫高壓測試完井等技術，逐步突破當前深層-超深層油氣勘探開發(fā)技術瓶頸，推動深層成為增儲上產(chǎn)的重要陣地。
03. 深水鹽下油氣地質(zhì)勘探理論
通過理論創(chuàng)新與技術進步有效開發(fā)利用鹽下油氣藏——墨西哥灣盆地、西非海岸盆地(如剛果盆地、加蓬盆地等)、濱里海盆地、塔里木盆地等。世界鹽下油氣地質(zhì)理論的進步與鹽下油氣勘探開發(fā)的突破，成為油氣儲量重要的增長點，對于緩解全球能源緊張局勢產(chǎn)生了重要作用。
04. 勘探開發(fā)一體化協(xié)同工作平臺
基于人工智能、數(shù)據(jù)分析以及自動化技術構建的涵蓋勘探、開發(fā)與生產(chǎn)、協(xié)同研究、經(jīng)營管理等多環(huán)節(jié)、多維度、多領域的一體化平臺。能夠強化每個專家的經(jīng)驗知識，通過數(shù)據(jù)共享、成果繼承及專業(yè)軟件云化管理和整合應用，快速準確的進行決策，大幅降低運營成本。
05. 綠色能源開采稠油技術
利用太陽能、風能等綠色能源加熱冷水產(chǎn)生蒸汽，并將其應用到稠油開發(fā)過程中，有效地利用自然資源，大幅度降低稠油熱采開發(fā)過程的能耗，降低稠油開發(fā)成本，減少CO2排放50%以上，大大提高了稠油資產(chǎn)的經(jīng)營價值，符合當今綠色、可持續(xù)發(fā)展的社會要求。
06. “長水平井+超級壓裂”技術
在傳統(tǒng)水平井分段壓裂技術的基礎上，水平井段長度和壓裂強度大幅增加，助推單井日產(chǎn)量和單井EUR實現(xiàn)翻倍，桶油操作成本大幅降低，有效應對低油價挑戰(zhàn)。
07. 智能分層注采技術
基于5G通訊和物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)具有智能測調(diào)功能的分層注采工藝技術，突破井下流量永置式測量、井下流量控制、井下信號傳輸?shù)染部刂脐P鍵技術，實現(xiàn)了分層注采全過程監(jiān)測和分層流量自動控制，為油藏、工程一體化提供了全新技術手段。
08. 寬頻、高密度可控震源高效混疊地震采集技術
寬頻高密度可控震源高效混疊地震采集通過將固定間隔、分布在不同區(qū)間的可控震源，采用相同或不同的信號隨機激發(fā)，采集寬頻、高道密度、寬方位地震數(shù)據(jù)，較好地解決了陸上高密度采集經(jīng)濟技術一體化問題，推動了陸上可控震源地震采集技術的升級換代。
09. 節(jié)點地震勘探技術
節(jié)點地震采集通過節(jié)點存儲系統(tǒng)代替電纜連接，可滿足多種復雜環(huán)境的應用，解決了復雜環(huán)境下進行大道數(shù)地震數(shù)據(jù)采集的問題，是實現(xiàn)低成本、綠色地震勘探的重要方式，近年來取得重大應用進展:節(jié)點裝備性能進一步被優(yōu)化，智能自動化節(jié)點地震勘探系統(tǒng)走向?qū)嵱茫@著地提高了采集工作效率，推動了節(jié)點地震勘探在陸地復雜區(qū)、灘淺海過渡帶及深水的應用進程。
10. 掃描成像測井技術
掃描成像測井技術能提供分辨率高、360°全方位覆蓋的地層圖像，通過不同色標顯示出地層巖石物理性質(zhì)的差異，具有分辨率高，地質(zhì)信息量大和成像直觀等突出優(yōu)勢，適用干解決復雜儲層評價等難題。
11. 過鉆桿測井技術
過鉆桿存儲式測井設備可穿過鉆桿水眼，在鉆桿上提過程實現(xiàn)測井作業(yè)，并將測并數(shù)據(jù)存儲在井下設備中，快速安全一次下井取全取準測井資料，具有小型化、高集成性、高可靠性、高通用性等顯著特征，可有效解決水平井、復雜井等測井作業(yè)遇阻遇卡難題。
12. 水平井“一趟鉆”鉆井技術
水平井“一趟鉆”是一套技術組合，也是一項系統(tǒng)工程，更是頁巖油氣水平井鉆井提速降本的牛鼻子工程。在美國頁巖油氣水平井鉆井中，單井段“一趟鉆”早已成常態(tài)，兩井段“一趟鉆”得到推廣應用，多井段“一趟鉆”應用持續(xù)增加。隨著鉆頭、鉆井液、導向技術和遠程決策支持等配套技術的進步，水平井“一趟鉆”技術不斷刷新日進尺紀錄。
13. 牙輪-PDC混合型鉆頭和異形齒PDC鉆頭
牙輪-PDC混合型鉆頭集PDC鉆頭和牙輪鉆頭于一體，兼具二者的優(yōu)勢。近年圍繞PDC切削齒的創(chuàng)新層出不窮，不斷推出一些新型PDC切削齒，如非平面異形PDC切削齒、自適應PDC切削齒、旋轉(zhuǎn)型PDC切削齒等，進一步提升了PDC鉆頭的地層適應性和破巖能力，有力支持了水平井“一趟鉆”技術發(fā)展，不斷刷新PDC鉆頭紀錄。
14. 鉆頭導向鉆井系統(tǒng)
鉆頭導向鉆井系統(tǒng)是旋轉(zhuǎn)導向鉆井技術發(fā)展歷程中一個新的里程碑，其導向機構與PDC鉆頭集成在一起或緊靠PDC鉆頭，結構更緊湊，最大設計造斜率達16/30米，傳感器離鉆頭更近，更利于隨鉆地質(zhì)導向，有助于提高導向精度及效率，并眼平滑度、儲層鉆遇率。
15. 遠程實時決策支持中心
油公司、油服公司和承包商紛紛建立了遠程實時決策支持中心(RTOC)監(jiān)控和指導現(xiàn)場。隨著大數(shù)據(jù)云計算、數(shù)字孿生、人工智能等信息技術的快速發(fā)展，遠程決策支持中心的功能日益強大。多學科專家團隊基于地質(zhì)工程一體化平臺實時監(jiān)控和指導鉆井、測井、固井、壓裂等現(xiàn)場作業(yè)，提高決策效率和質(zhì)量，降低綜合成本。在新冠疫情期間，遠程時決策支持中心發(fā)揮著非常重要的作用。
未來十年最具潛力
15項油氣勘探開發(fā)技術
01. 智慧地質(zhì)
智慧地質(zhì)依托云計算、互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)等信息技術，消除數(shù)字鴻溝，整合共享數(shù)據(jù)資源，是高彈性、高效率、高可靠、高智能的“地質(zhì)云”平臺?？蓪崿F(xiàn)地質(zhì)調(diào)查信息高效共享和精準服務，以及一體化、智能化、多學科地球科學信息的協(xié)同。
02. 基于量子計算的地質(zhì)模擬技術
量子計算具有超快的并行計算能力，可在極短的時間內(nèi)處理、分析油氣勘探中的海量數(shù)據(jù)，提高建模精度，使油氣業(yè)務更高效、更快、更安全。未來量子計算不僅影響地質(zhì)勘探、油藏模擬等涉及大量數(shù)據(jù)處理、分析和建模的領域，對石油化工行業(yè)也將帶來一次顛覆。
03. 數(shù)字孿生油氣田全周期管理技術
數(shù)字孿生是指針對物理實體建立相對應的虛擬模型，并模擬物理實體在真實環(huán)境下的行為。數(shù)字孿生技術在油氣勘探開發(fā)的應用不斷增加，主要用于作業(yè)及生產(chǎn)監(jiān)控、風險預警與響應、作業(yè)及生產(chǎn)優(yōu)化、方案設計與優(yōu)化、資產(chǎn)管理等，加快了油氣油氣勘探的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。展望未來，數(shù)字孿生技術在油氣勘探開發(fā)中將得到廣泛的應用，助力油氣勘探開發(fā)的智能化。
04. 智慧油氣田
將以一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)智能分析控制平臺為中心，結合人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術，對全資產(chǎn)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進行實時分析，完成資源的合理調(diào)配?？梢赃M行油田生產(chǎn)優(yōu)化運行、故障判斷、風險預警等，最終實現(xiàn)全部油田資產(chǎn)的智能化開發(fā)運營。
05. 納米智能驅(qū)油技術
納米智能化學驅(qū)油技術有望成為提高采收率顛覆性戰(zhàn)略接替技術，預期最終采收率可大幅度提高，該技術廣泛適用于各種類型油藏，具有廣闊的應用前景。
06. 地下原位改質(zhì)技術
地下原位改質(zhì)技術被稱為“地下煉廠”，具有不受地質(zhì)條件限制、地下轉(zhuǎn)化輕質(zhì)油、高采出程度、低污染等優(yōu)點，該技術一旦規(guī)模化應用，將對重質(zhì)油、頁巖油和油頁巖開采都具有革命性意義。
07. 高精準智能壓裂技術
實現(xiàn)壓裂段數(shù)少、精、準，是水力壓裂技術的終極目標。隨著“甜點”識別、壓裂監(jiān)測技術和人工智能技術的發(fā)展，未來的高精準智能壓裂技術有望能夠使每一級壓裂都壓在油氣甜點上，對降本增效意義重大。
08. 基于人工智能的地震勘探技術
涵蓋數(shù)據(jù)采集、處理、解釋和裝備全產(chǎn)業(yè)鏈，采用智能地震采集設計軟件，配套物探裝備“機器人”化作業(yè)無人化、質(zhì)控實時化等，利用智能化數(shù)據(jù)處理解釋軟件系統(tǒng)，建立多學科智能化協(xié)同工作平臺，滿足安全高效作業(yè)需求。人工智能物探技術應用已經(jīng)起步，是推動傳統(tǒng)地球物理行業(yè)升級轉(zhuǎn)型的重要途徑。
09. 彈性波地震勘探技術
彈性波地震勘探技術以縱橫波聯(lián)合采集、超級計算為基礎，提升多波數(shù)據(jù)處理解釋、全波形反演、彈性波地震成像軟件的性能，突破彈性波勘探數(shù)據(jù)量巨大、海量數(shù)據(jù)處理解釋難關，最終實現(xiàn)全波場成像。彈性波地震成像是地球物理學追求的終極目標，彈性波地震勘探當前整體處于研究起步階段，未來應用潛力巨大。
10. 基于人工智能的測井技術2.0
基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術，實現(xiàn)測井裝備制造、數(shù)據(jù)采集、實時處理解釋、作業(yè)決策等全流程的自動化、智能化、智慧化、低碳化，進而實現(xiàn)以測井大數(shù)據(jù)為基礎的井筒全生命周期管理，提高決策效率與精度，提升測井資料價值。
11. 遠探與前探測井技術
利用聲波、電磁波等測井技術，將測井作業(yè)的探測范圍由現(xiàn)在的數(shù)十米大幅提高到井旁數(shù)百米和井間數(shù)千米，能有效填補傳統(tǒng)測井與井間地震之間的探測空白，提供遠距離、高精度的測井結果，增加對地層的認識。
12. 有纜供電鉆桿
當前鉆井井下信號傳輸方式主要是泥漿脈沖和電磁波，它們的信號傳輸速率有限;已投入商業(yè)應用的“軟連接”有纜鉆桿，其信號傳輸率很高，但依然不能向井下供電，各自信號中繼站都要配置鋰電池。國外已經(jīng)研制出了一種有纜供電鉆桿，但尚未投入商業(yè)應用。未來有望研制出多種技術路線的有纜供電鉆桿。一旦有纜供電鉆桿投入商業(yè)應用，有望顛覆當前的井下信號傳輸方式和井下系統(tǒng)供電方式，升級實時儲層導向，催生井下電動智能導向鉆井系統(tǒng)。
13. 井下電動智能導向鉆井系統(tǒng)
基于有纜供電鉆桿，未來將發(fā)展井下電動智能導向鉆井系統(tǒng)，其旋轉(zhuǎn)動力來自地面或井下電動鉆具。因為依靠電纜供電，可大大簡化其結構，不再需要渦輪發(fā)電機、編碼器、解碼器、泥漿脈沖發(fā)生器、CPU、數(shù)據(jù)儲存器等，更容易實現(xiàn)導向的實時化、可視化、智能化、遠程化，從而提高地質(zhì)導向效率和精度。其導向原理也可以是全新的純電動智能導向。
14. 遠程實時智能控制中心
在大數(shù)據(jù)、云計算、5G/6G、數(shù)字孿生、人工智能、量子計算等信息技術的推動下，當前的遠程決策支持中心將升級為遠程實時智能控制中心，越來越多的現(xiàn)場作業(yè)，比如定向鉆井、固井、壓裂、井下事故處理等將在遠程實時智能控制中心直接操控。
15. 智能化海底工廠
為降低海洋油氣尤其是深水油氣的開發(fā)成本，海洋油氣生產(chǎn)呈現(xiàn)海底化趨勢，也就是將越來越多的海上生產(chǎn)功能模塊置干海底，組成海底生產(chǎn)系統(tǒng)。海底工廠是海底生產(chǎn)系統(tǒng)的技術升級版，實現(xiàn)海洋油氣生產(chǎn)的全海底化，從而進一步降低海洋油氣生產(chǎn)成本，避免颶風等惡劣海洋環(huán)境對海洋油氣生產(chǎn)的影響。展望未來在人工智能的推動下，在海底工廠的基礎上將發(fā)展智能化海底工廠，實現(xiàn)海洋油氣生產(chǎn)全海底化、自動化、智能化、遠程化、無人化。
技術篩選方法 ——
中國石油經(jīng)濟技術研究院在長期跟蹤國內(nèi)外石油科技進展的基礎上，結合20年來的國際石油科技十大進展評選結果，同時借助專利地圖等大數(shù)據(jù)分析手段，以及專家研討和問卷調(diào)查，評選出近五年最具影響力的15項油氣勘探開發(fā)技術，和未來十年最具潛力的15項油氣勘探開發(fā)技術。
