1.儲層物性納米級實驗分析技術投入應用 

　　與常規(guī)油氣儲層相比，致密砂巖和泥巖等非常規(guī)儲層孔喉屬于微-納米級別，孔喉連通復雜，滲流機理特殊，常規(guī)分析測試手段無法準確測量和表征。

　　一項數(shù)字巖石物理技術基于高分辨率納米CT掃描系統(tǒng)與FIB掃描電鏡的一種納米級實驗方法，具有超高分辨率和三維可視化展示等特點。其創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在：可以對致密儲層微觀孔喉結(jié)構(gòu)進行無損傷立體重構(gòu)、確定孔隙分布特征與儲層參數(shù)和揭示明確流體滲流機理與油氣成藏過程。它通過多尺度巖心掃描確定孔隙度、滲透率、孔喉連通指數(shù)與儲層力學性質(zhì)的相關參數(shù)，并在此基礎上利用晶格玻爾茲曼原理模擬油氣滲流機理，建立基于真實三維孔隙模型的非常規(guī)油氣成藏動態(tài)模型。

　　作為非常規(guī)油氣儲層微-納米級孔喉結(jié)構(gòu)研究的關鍵技術，它改變了傳統(tǒng)的儲層孔喉結(jié)構(gòu)表征方法，建立了非常規(guī)儲層性質(zhì)有效評價體系，大大拓展了全球油氣勘探領域。

　　2.致密油開發(fā)關鍵技術突破實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)應用

　　致密油泛指滲透率極低，需要借助壓裂等技術手段才能實現(xiàn)經(jīng)濟開采的原油，包括從頁巖、致密砂巖和致密碳酸鹽巖等巖層中開采的原油。美國致密油開發(fā)技術取得重大突破，其中巴肯致密油日產(chǎn)量從2003年的1萬桶提高到2010年的45.8萬桶。

　　北美致密油開發(fā)技術和管理創(chuàng)新包括：嚴格的陸上致密油作業(yè)準則為降低作業(yè)風險和減少環(huán)境危害提供了保障； HiWAY水平井分段壓裂技術通過間歇性注入高濃度凝膠壓裂液和高強度支撐劑，在充填層中產(chǎn)生高導流能力的通道網(wǎng)，可以大幅提高致密油產(chǎn)量，降低單井用水量和支撐劑使用量；雙分支長水平井技術可擴大有效泄油面積，提高可采儲量；微震監(jiān)測技術可優(yōu)化壓裂層位、封隔器放置和射孔位置，成功描述裂縫方位角等參數(shù)。

　　致密油開發(fā)技術的突破將引領和帶動全球致密油勘探開發(fā)進程。目前，致密油資源有認識、有技術、有儲量，開發(fā)條件逐漸趨于成熟，有望成未來重大石油接替資源。

　　3.近3000米超深水油氣藏開發(fā)技術取得重大突破

　　當前全球重大勘探發(fā)現(xiàn)有一半來自海上，特別是在深水和超深水。墨西哥灣帕迪多項目應用一系列深水油氣藏開發(fā)技術，創(chuàng)造了2934米水深開采的世界紀錄。

　　這些技術突破包括：創(chuàng)新海底油氣分離和泵送系統(tǒng)，一套生產(chǎn)系統(tǒng)可以同時開采3個海底油田；創(chuàng)新圓柱形海上鉆探平臺和浮式生產(chǎn)儲油卸油船技術，減小了平臺的尺寸和成本，提高了平臺抵御災害的能力，可以收集、加工和輸出半徑48公里范圍內(nèi)開采的原油；首次采用鋼管液壓和多路大功率臍帶纜技術，可以在海底提供高達1500馬力的動力；首次在塔狀浮式生產(chǎn)儲油卸油船上應用懶波引導立管技術，防止由于不斷搖晃導致材料疲勞；首次使用聚酯系泊系統(tǒng)延長生產(chǎn)設備的使用年限。

　　帕迪多項目離岸距離是其他平臺的幾倍，一套生產(chǎn)系統(tǒng)可同時從22個平臺井口和13個通過海底設施回接的海底井口進行生產(chǎn)。項目成功實施將為超深水開發(fā)技術在深水油氣勘探開發(fā)領域發(fā)揮重要示范與引領作用。

　　4.綜合地球物理方案提高非常規(guī)油氣勘探開發(fā)效益

　　地球物理技術在解決裂縫分析和應力估算等一系列非常規(guī)油氣勘探問題中發(fā)揮著越來越重要的作用。2011年，國外多家公司在方法研究和小規(guī)?，F(xiàn)場試驗的基礎上，實現(xiàn)了非常規(guī)油氣藏地球物理綜合解決方案的工業(yè)化應用。

　　這套綜合的地球物理方案包括：采用針對勘探目標制定的專門勘探評價、設計與數(shù)據(jù)采集方案；通過AVO分析、方位各向異性分析和巖石屬性參數(shù)計算等技術進行詳細的油藏描述；通過建立精確的地質(zhì)力學模型進行鉆井“甜點”識別，優(yōu)化鉆井方案，避免鉆井危害，降低鉆探風險。此外，這套綜合流程中將微震監(jiān)測與油藏模型相結(jié)合，在優(yōu)化壓裂方面取得顯著效果。目前采用微震監(jiān)測技術優(yōu)化壓裂已在美國的多個頁巖勘探項目中規(guī)模化應用。 

　　非常規(guī)油氣藏綜合地球物理方案已在北美多個頁巖氣項目中應用，效果顯著：減少勘探成本，大大提高鉆井成功率；優(yōu)化開發(fā)方案，提高采收率；提高單井產(chǎn)能，提高投資利潤率。

　　5.水平井鉆井技術創(chuàng)新推動頁巖氣大規(guī)模開發(fā)

　　北美頁巖氣大開發(fā)中，鉆井技術的發(fā)展，有效降低了鉆井周期和成本，實現(xiàn)頁巖氣的大規(guī)模開發(fā)。

　　這些進展包括：工廠化鉆井模式，可以優(yōu)化井場布置，提高建井速度；新型井底振動工具、可控泥漿馬達和井底水力參數(shù)記錄器等技術，實現(xiàn)鉆直井機械鉆速翻番，鉆斜井機械鉆速提高40%；新型液壓絞車鉆機減少非生產(chǎn)時間、占地面積和運移及安裝成本，提高水平井鉆井效率50%；新型旋轉(zhuǎn)導向裝置實現(xiàn)每100英尺17度造斜率，在裸眼井段進行大角度造斜和側(cè)鉆，并完成復雜三維井眼軌跡鉆進；新型鋼體聚晶金剛石復合片鉆頭，快速有效鉆彎曲和長水平段，減少水力耗能，切削深度更深，狗腿控制更容易；新型頁巖水基鉆井液，用于頁巖和敏感環(huán)境鉆井，在含有可溶性鈣、鹽和酸氣的地層中保持井眼穩(wěn)定；創(chuàng)新的頁巖氣鉆井質(zhì)量管理方法，大大降低非鉆井時間和作業(yè)成本，平均月鉆速提高30.8%。

　　據(jù)統(tǒng)計，美國水平井鉆井數(shù)量從2000年的1144口上升到2010年的12224口，占天然氣鉆井數(shù)量的77%。鉆井技術創(chuàng)新推動北美頁巖氣水平井大規(guī)模開發(fā)。

　　6.介電測井技術取得重大進展改善儲層評價效果

　　新一代介電測井儀器——介電掃描儀器克服了介電測井技術原有局限，大大改善了地層評價效果。

　　該儀器采用多間距陣列天線，可在20兆赫到1000兆赫之間的4個不同頻率上進行測量。為降低各向異性的影響，采用了縱向和橫向極化兩種測量模式，天線安裝在全鉸接式連接的短極板上，通過液壓推靠器使天線緊貼井壁。同原有介電測井儀相比，新儀器測量精度高，井眼補償效果好。介電掃描測井與傳統(tǒng)的測井方法相結(jié)合，可為儲層評價和油藏描述提供更豐富的信息。

　　新型介電掃描儀在委內(nèi)瑞拉砂泥巖薄互層中累計識別出150英尺的油層；在克恩河油田的低礦化度地層中精確估算出重油飽和度；在中東一個高孔隙度碳酸鹽巖油藏中，由于巖石結(jié)構(gòu)多變和泥漿濾液侵入影響嚴重，常規(guī)測井的地層評價效果不佳，而用介電掃描測井資料證實其剩余油飽和度為95%。

　　7.管道激光視覺自動焊機提高焊接效率和質(zhì)量

　　一種應用激光視覺技術的管道激光視覺自動焊機研發(fā)成功，首次實現(xiàn)了油氣管道施工的自適應焊接。

　　該技術通過向坡口內(nèi)發(fā)射一束激光條紋，非常詳盡地讀出焊縫區(qū)的特征，指導雙焊炬焊機根據(jù)對口情況在運動中進行自適應控制，實現(xiàn)高速實時跟蹤、實時閉環(huán)控制、實時調(diào)整速度和擺動寬度，從而實現(xiàn)管道全位置焊接的自適應控制，優(yōu)化焊道厚度，確保穩(wěn)定的填充量。其全數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)可以確保每一道工序的質(zhì)量：通過PDA交互界面對焊接參數(shù)進行編程并下載到現(xiàn)場應用的焊機中，可在焊接過程中改變焊接參數(shù)；上傳性能數(shù)據(jù)，進行QC分析并驗證每一道焊縫是否符合規(guī)范；對坡口和根焊道的焊前和焊后在線檢測，實現(xiàn)缺陷的立即返修，將停工時間縮至最短，確保高質(zhì)量的焊縫，降低焊接總成本，并由計算機輸出所有焊縫檢測報告，用于永久記錄。

　　這實現(xiàn)管道自動焊接的自適應控制，提高了焊接效率和質(zhì)量，縮短了焊接時間。

　　8.微通道技術成功用于天然氣制合成油

　　一種應用微通道技術的小型天然氣制油（GTL）裝置由美國一家公司研發(fā)成功。該裝置采用微通道反應器和超高活性費托（F-T）合成催化劑，在規(guī)模超過每天3萬桶的GTL工廠具有良好的經(jīng)濟可行性，在生物質(zhì)制油（BTL）和煤制油（CTL）過程中同樣具有商業(yè)應用價值。

　　這種微通道技術可將GTL過程中甲烷水蒸氣轉(zhuǎn)化（SNM）和F-T反應的速度提高1000倍。該微通道反應器由一組光化學反應技術加工的薄片零件通過擴散連接技術制成，在氣體處理量為每小時591立方米或煤、生物質(zhì)處理量為每天500噸時就具有經(jīng)濟可行性。

　　目前，在奧地利Gussing采用這種微通道反應技術已經(jīng)成功完成處理量為每天1桶的BTL裝置示范工程，共使用了900個微通道反應器，相對于傳統(tǒng)技術產(chǎn)量提高了4倍到8倍。在位于巴西的Fortaleza，采用微通道反應技術處理量為每天6桶的GTL裝置也將投入運轉(zhuǎn)。

　　9.石腦油催化裂解萬噸級示范裝置建成投產(chǎn)

　　石腦油催化裂解制烯烴工藝（ACO）示范裝置在韓國蔚山投產(chǎn)。結(jié)果顯示，與蒸汽裂解工藝相比，ACO可獲得更高的烯烴產(chǎn)率，以更低成本獲得更高烯烴產(chǎn)量，烯烴年產(chǎn)量達到1萬噸，是替代傳統(tǒng)石腦油蒸汽裂解裝置的替代方案。

　　ACO工藝融合了同軸并流FCC技術與高選擇性專利催化劑，可以使石腦油大量轉(zhuǎn)化為丙烯和乙烯。ACO反應器系統(tǒng)包括同軸并流構(gòu)造和雙提升管等。這項工藝的關鍵是催化劑，專門用于在流化床反應器中轉(zhuǎn)化石腦油，生產(chǎn)丙烯和乙烯，提高轉(zhuǎn)化率。最新的ACO催化劑具有較高的機械強度、水熱穩(wěn)定性以及對低碳烯烴的高選擇性。

　　示范裝置的總烯烴收率有所提高，乙烯和丙烯收率比傳統(tǒng)的蒸汽裂解高出15%～20%，且丙烯與乙烯比接近1.0，提高的收率中大部分是丙烯，可以更好地適應未來的市場需求，在較低成本下進行烯烴生產(chǎn)，并具較低的排放足跡。

　　ACO示范裝置的成功投產(chǎn)標志著石腦油催化裂解技術在工藝設計等方面獲得了工業(yè)化驗證。

　　10.新型車用碳纖維增強塑料取得重大突破

　　一款用于汽車框架模塑快速成型的新型碳纖維增強塑料（CFRP）由日本一家企業(yè)研發(fā)成功，其汽車框架模塑成型時間由原來的5分鐘縮短到不足1分鐘，大大縮短了生產(chǎn)周期，標志著使用碳纖維塑料規(guī)?；a(chǎn)汽車車體和其他產(chǎn)品的技術獲得重大突破。

　　新技術開發(fā)出的由熱塑性樹脂制造的中間材料，用于替代傳統(tǒng)的熱固性樹脂；CFRP部件的焊接技術可將幾種不同的材料粘接在一起，減少制造過程中金屬的使用量；將碳纖維與熱塑性樹脂浸漬，產(chǎn)生三種中間材料：單向中級，在某些方向上擁有超高的強度；各向同性中間體，擁有形狀的靈活性和多向強度的最佳平衡；長纖維熱塑性塑料顆粒，高強度顆粒由碳纖維制成，適用于復雜零部件的注射成型。使用這些新的中間材料，可在短短1分鐘內(nèi)完成CFRP成型。

　　目前，一款車體全部采用CFRP材料制造的4人座電動概念車已開發(fā)出來，重量僅有47千克，車速可達每小時60千米，續(xù)航能力為100千米。這項材料新技術有望在汽車零部件制造及機械制造和工業(yè)機器人等領域推廣應用。