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文档简介

世纪初世界石油科技发展趋势

20世纪是石油工业飞速进展的世纪。首先,在熟悉水平和讨论方法方面,从孤立地分析构造油气藏、从静态的槽台说观点熟悉地下地质特征,进展到用板块构造及活动论的观点分析含油气盆地的形成与演化,用含油气系统的观点系统分析油气的生成、运移和聚集过程。

其次,在勘探方法和勘探技术方面,从简洁的传统钻井工艺逐步进展到喷射钻井、大位移井、欠平衡钻井和多分支水平井。地震勘探技术更是从无到有,从模拟记录阶段快速进展为数字地震、三维地震、四维地震。测井技术从模拟记录测井进展至数字测井、成像测井和核磁测井。

所勘探的目标亦从背斜圈闭、构造圈闭,进展到简单隐藏的地层圈闭、岩性圈闭、深部潜山、礁体以及盐下圈闭等等。所勘探的地区从单一的陆上浅层,进展到沙漠、极地等边缘地区以及深层、滩海和宽阔的大陆架海疆。

总之,早期“瞎子摸象”式的勘探活动已经渐渐进展为现代的综合勘探新概念。

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(一)地质理论讨论与应用20世纪90年月以来,随着计算机、信息、通讯等基础技术的进展,石油勘探理论讨论和应用技术在多方面取得了重要进展,新理论、新技术不断涌现。一些与石油地质相关的学科,如:板块构造理论、沉积学和沉积盆地讨论、盆地分析模拟、油气成藏动力学、含油气系统、层序地层学、自然 气地质学、多学科工作组等,都取得了较为突出的进展。

油气勘探技术正在走向精细化、集成化,形成了以多学科协同讨论为基础的综合勘探体系,并逐步渗透到油气开发领域。在整个综合勘探体系中,地质综合讨论形成了以盆地分析为基础、以含油气系统为思路和方法、以目标评价系统为手段的一整套地质综合评价方法和技术。

盆地分析在引入板块构造学、层序地层学、三维盆地模拟技术和多学科综合后,从理论基础到方法技术,得到了进一步完善。含油气系统把油气形成、运移、聚集作为一个完整的科学体系进行应用,从而转变了以往孤立地讨论各单一成藏条件的状况,在猜测含油气区带和油气藏分布等方面显示出良好的效果,己成为不行缺少的找油理论和手段。勘探目标评价系统在国外己有10多年的进展历史,目前各大油公司都拥有自己的勘探目标评价方法并已形成相应的软件,内容包括烃源岩、储层、圈闭和成藏动力学等四大要素的描述;地质、工程、经济和风险分析;钻后评价和油气可采储量评估等多个方面。

目前,国外油气勘探的地质关键技术主要有:

(1)油藏描述技术

(2)盆地模拟技术

(3)高精度层序地层学

(4)油气远景目标定量评价技术

(5)资源评价技术和方法

(6)储层综合猜测技术

(7)综合勘探技术

多学科的交叉、综合,多种勘探方法、勘探技术的综合运用,多个部门间的广泛联盟将是21世纪石油勘探技术进展的主流

高效的信息管理网络、勘探技术的综合与集成、基于风险和经济评价的目标优选和决策会成为各大油公司的制胜法宝。将来5~10年,上述地质关键技术将得到进一步进展和应用。并且,下面2项技术将会被开发应用,而成为某些大油公司的关键技术:本世纪初,管道建设仍旧会连续上世纪末的趋势——低成本与环保主导将来石油管道技术。目前管道建设仍以自然 气管道建设为主,先进国家输油管道均采纳密闭输油技术,降凝剂和减阻剂种类多、效果好。挨次输送已经得到广泛的应用,可以输送介质多达100多种类,形成了配套的技术。输气管道正向着高压力长距离、大口径、高压力、网络化方向进展,陆上输气压力达到12MPa,最大口径1420mm,X80级管道已经建成。采纳高强钢管道、高压力输送自然 气是将来的进展趋势,输气管道内涂层技术应用广泛。作为大型自然 气供应系统的重要组成部分,地下储气库技术在发达国家已较成熟,到1998年达到596座。总储存力量5755亿立方米,总有效工作气量3076亿立方米。主要以枯竭油气藏为主,其次是含水层和盐穴储库。自然 气超声波计量技术应用增加。国外非常重视防腐,防腐材料种类繁多,内涂层技术广泛应用,从原材料、涂敷技术到检测设备都比较完善。牢靠性评估技术在80年月初,开头讨论自然 气管道平安牢靠性,牢靠性评价技术已经进展到有用阶段,并已经胜利地在多条油气管道上应用。

将来管道行业连续开发成本效益更好的技术,在施工和运营过程中削减对环境的影响。可能消失的油气地面工程关键技术:自然 气水合物储运技术和自然 气吸附储存技术。

(七)炼油

二十一世纪的世界炼油工业将面临经济全球化、市场国际化、竞争白热化、环保法规日益严格化的严峻挑战。随着全球石油消费量的持续增长和原油质量的下降,传统的炼油技术将难以适应时代要求,世界各国特殊是发达国家的炼油工业已经或正在实行一些重大举措包括:通过兼并、联合、重组,充分发挥优势以增加竞争实力;走炼油化工一体化道路,优化资源配置,提高经济效益;采纳清洁技术、生物技术、合成技术生产清洁油品;注意加强科学管理,实行措施降低生产成本等。

环境和资源问题成为推动世界炼油技术进展最主要动力,生产清洁燃料以满意日益严格的环保法规和燃料规格的要求已成为世界炼油业共同面临的课题。原油劣质化、重质化越来越严峻,因此重油的深加工和利用日趋重要。进展渣油改质和利用的新技术,提高渣油的综合利用力量成为炼油工业面对21世纪令人关注的热点课题。

以加氢技术为核心的炼油技术的改进和创新,为炼油工业在严格环保压力下生存进展供应了有利保障。为了提高经济效益,适应市场需要,炼油化工一体化策略越来越受到国外炼厂的重视。

进入21世纪,随着能源需求的增加和环保法规的日益严格,在传统的炼油技术不断进展的同时,一些新兴的石油和自然 气加工利用技术渐渐引起重视。世界炼油工业在将来几年的一些前沿讨论领域包括:自然 气合成油技术、生物脱硫技术、燃料电池技术等。

(八)化工

目前,世界石油化工已向大型化、连续化、自动化、精细化的方向进展,石油化工技术日新月异,新工艺技术或路线不断更新,其关键技术包括自然 气化工和石油化工两个方面。

1.自然 气化工

自然 气是一种优质、高效、清洁的能源和化工原料,自然 气的开发利用将越来越受到人们的关注和重视

21世纪自然 气化工利用技术的推广和应用将成为世界各国具有战略意义的举措。自然 气化工的主体路线有以下三部分:(1)自然 气制合成气;(2)合成气合成液体烃;(3)生产各种石油产品和石化产品。

(1)自然 气制合成气

自然 气制合成气技术中水蒸气转化、部分氧化、自热转化和混合转化技术是工业应用的成熟技术。美国Exxon公司开发的改进的自热转化技术,美国科诺科公司和英国气体技术公司开发的催化部分氧化技术以及BP阿莫科和Kvaerner工艺技术公司合作开发的集成转化技术有望在21世纪工业化应用。

(2)合成气合成液体烃

自然 气合成液体烃技术主要是费托合成法工艺,其中南非Sasol公司的循环流化床和先进流化床工艺以及英荷壳牌集团公司的第一代固定床费托(SMDS)合成工艺已工业化。90年月以来开发的悬浮床低温费托合成工艺将成为21世纪的先进技术。

(3)生产各种石油产品和石化产品

合成气下游的石化产品中甲醇和二甲醚是有前景的大宗产品。低压法合成甲醇技术是已工业化应用的成熟工艺,合成气直接生产燃料甲醇技术也已建成工业装置。Topsoe和AirProducts在公司开发的合成气直接合成二甲醚技术适用于在边远地区用廉价自然 气一步法大规模生产二甲醚,可望降低二甲醚的成本。

2.石油化工

石油化工是石油炼制的下游,涉及到有机原料、合成树脂、合成橡胶、合成纤维、精细化工、化肥六大专业领域,几百种产品。

21世纪石油化工领域各专业的关键技术都是围围着降本增效,提高产品质量,增加产品品种,最终实现增加经济效益的目的。为此本报告的关键技术可分类为:大宗产品的大型化和高效化技术;新品种的柔性化和多样化技术。

(1)大宗产品的大型化技术

乙烯装置和裂解炉将采纳大型化技术,如伊朗国家石化公司已与法国Techip公司签合同,将在伊朗建当今世界最大的单套乙烯力量为140万t/a的大型装置。今后5年新建的PTA世界级装置的规模将超过80万t/a。聚烯烃装置的大型化技术体现在:2000年投产的Elenae公司建在法国的世界最大的LDPE装置,单线力量32万t/a;DSM公司将在欧洲、扬子石化和BASF合资将在南京建40万t/a的管式法LDPE装置;最大的LLDPE气相法单线力量达48万t/a(Univation公司建在新加坡);最大的LLDPE溶液法单线力量达45万t/a(Nova公司建在加拿大)等。聚酯的单线力量可达600万t/a(吉玛技术)、600~900万t/a(康泰斯-杜邦技术)。涤纶短纤维纺丝设备单线生产力量已从50~60万t/a进展到100~150万t/a,甚至200~250万t/a,涤纶长丝纺丝设备通过提高纺丝速度扩大生产力量,绕卷速度已从4000m/min,进展到6000m/min,甚至8000m/min。

(2)大宗产品的高效化技术

乙烯生产技术通过多套设备合并、削减设备数降低投资,缩短施工期,提高内部收益率,例如KBR开发的DWC技术。

乙烯裂解炉管防结焦技术的工业化应用可削减经济损失(全世界每年将损失约20亿美元)。对二甲苯的吸附分别技术,可提高单程回收率,如UOP公司的Parex工艺单程回收率高达97%,比传统结晶分别工艺提高32%,大大提高了效率。BP公司开发的新PTA技术可明显节约投资成本和可变成本,缩小占地面积,简化操作。聚烯烃、合成橡胶聚烯烃类弹性体采纳茂金属催化剂实现工业化生产是近年来的重要技术进展。采纳茂金属催化剂可按需要定制分子结构,提高树脂的性能,产生新一代聚烯烃和三元乙丙橡胶,扩大品种范围增加附加值。气相聚乙烯的冷凝态进料技术不仅可使小规模的LLDPE气相法装置高效扩能,还可降低新建装置的投资和成本。一套32万t/a的超冷凝态装置与非冷凝态装置比,产品成本降低47美元/t,每年可节省资金1504万美元。气相聚合工艺在合成橡胶的聚合工艺上突破了传统的乳液法和溶液法,UCC公司的乙丙橡胶气相聚合工艺大大简化了生产工艺,提高生产效率,削减环境污染。反应器内直接合成聚烯烃类垫塑性弹性体的新工艺使生产大型化,同时在技术经济上更富有竞争力。腈纶熔纺生产技术突破了腈纶只能采纳溶剂法纺丝工艺的局限,大大缩短了生产流程,简化了工艺,解决了环境污染问题,将在21世纪替代溶剂法腈纶生产工艺,推动腈纶工业进展。

(3)新品种的柔性化、多样化技术

乙烯提高裂解装置进料敏捷性的技术,可使装置适应原料价格和市场对产品需求的变化,提高乙烯装置的竞争性。合成树脂的双峰等易加工树脂技术和聚丙烯共聚物技术改善了树脂的加工性能,增加了树脂的新品种,提高了产品价值。合成橡胶的活性负离子聚合技术突破传统结构性能的优化集成,推动二烯烃类橡胶品种结构的变化。新开发的“一步法”涤纶短纤生产线将纺丝后加工联为一体,装置紧凑、能耗降低,依据市场的需要可用于小批量多品种的切片纺生产各种差别化纤维。腈纶的碳纤原丝和腈氯纶生产技术可生产高附加值的差别化腈纶,提高经济效益。

(九)信息技术

21世纪是信息和学问经济的时代。信息技术给石油工业带来了深刻的变化,石油工业正在进入一个新的进展时期。正确的决策、经济效益的提高以及生产力的快速增长将取决于公司对整个企业学问和信息技术的综合应用力量。随着新技术开发和应用周期的不断缩短,那些首先使用新技术的公司将会得到最大效益。信息技术和勘探开发一体化技术的进展和应用对于石油公司提高效益,增加市场的竞争力具有非常重要的意义。

现代信息技术的进展主要依靠于以下几个大的产业的进展,即集成电路产业、通讯业和软件业。推动现代信息技术快速进展的一些关键性技术包括:集成电路技术、超级计算机技术、使光缆网络的传输速率空前强大的密集波分复用技术、海量信息组织与集成技术、GIS技术、虚拟现实技术。

目前,信息技术已成为石油石化工业实现跨越式进展的核心技术,国内外各大石油公司为了降低成本、维持其在石油行业的领先地位,都大大加快了信息化进程。各石油公司非常重视信息基础设施建设,都已实施了企业资源方案,实现了内部信息集成,乐观应用电子商务,建成了数据中心、数据仓库和决策支持系统。近几年,世界油气工业年均IT投资超过100亿美元,约占总收入的2%。

将来可能影响石油进展的五项信息技术前沿是:万

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